CN115610953A - 输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统，在输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置中，通过重量传感器自动对箱体的物料进行判断，如果物料重量已经达到设定阈值，即判断当前物料的重量已经达到卸料条件，则自动地控制驱动驱动电机带动导料板将箱体内的物料推送至开口，从而排出物料。以上方案全部以自动化运行的方式实现，无需人工干预，能实现输煤皮带机尾滚筒的自动清理、残料自动收集，具有很高的安全性。

Description

输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统

技术领域

本申请属于固态物料输送皮带机技术领域，尤其涉及一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统。

背景技术

选煤厂内使用的输煤皮带机，在靠近机尾滚筒处一般采用犁式皮带清扫器对下层皮带的上表面进行清扫，目的是避免该带面上的遗撒物料卷入滚筒。为了清扫效果更好，犁式清扫器应尽量靠近皮带机尾滚筒安装。但是，犁式卸料器无法做到完全贴近皮带机尾滚筒，在犁式清扫器和机尾滚筒之间始终有一定长度的清扫盲区，而输煤皮带的机尾落料点刚好处于该盲区的上部，封闭再好的皮带机也无法完全避免物料溅落到这个盲区。当机尾没有安装该清扫装置时，遗撒物料就顺势卷入皮带并且与机尾滚筒粘连，这就造成滚筒外径不匀，进一步造成皮带跑偏故障，进而造成设备停机，影响生产。这类故障处理起来也比较费时、费力。一般处理方法是，点动皮带，同时手动清理滚筒周圈粘连异物，由于粘连异物多为煤泥，粘结性很强，清理起来工作强度大。如果按操作规程，清理设备内异物时，为避免设备误操作启动，还要申请断电挂牌检修，如此反复，效率低下。生产过程中，岗位工人发现机尾滚筒有异物卷入时，有些人心存侥幸，往往会使用铁锹或长柄工具，试图将异物移除。这是十分危险的操作，人员很容易被卷入高速运转的皮带，造成严重的人员伤亡事故，选煤厂以往常有类似伤亡事故发生。

一些现有技术方案采用手动加简单机械传动方式实现滚筒的异物清理，采用刮片刮除异物，残料落下以后，利用重力自流方式，将残料移除皮带区域，但残料收集仍需人工手动完成，而且这种方案很难实现粘结性很强的残料自流，还需人工进行二次清理。其他一些现有技术方案中，采用刮片刮除滚筒粘连异物，再通过微型皮带方式将遗撒物料移出皮带机区域，这种方式新增加了皮带，新增的微型皮带同样面临异物清理的问题，因此这种方式不但增加了设备复杂度，增加了维护工作量，也增加了成本。

发明内容

本发明要解决的是现有输煤皮带机尾难以实现自动清理和残料收集的问题，为此，本发明提出了一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统。

针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，包括：

箱体，设置于滚筒的一侧，其至少一端设置有用于排出物料的开口；

刮片，设置于所述箱体上靠近所述滚筒的一侧，所述刮片与所述滚筒的筒壁间具有设定间隔，所述刮片用于清除粘连在所述滚筒上的物料，且所述物料被刮落后落入所述箱体；

重量传感器，设置于所述箱体底部，用于对落入所述箱体内的物料的重量进行检测；

导料板，设置于所述箱体内部；

驱动电机，与所述导料板的一端连接；

控制器，接收所述重量传感器发送的物料的重量，若所述重量大于设定阈值则发送控制信号至所述驱动电机使所述驱动电机驱动所述导料板移动；所述导料板移动后带动所述物料从所述开口排出。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：所述导料板包括中心杆以及设置于所述中心杆外壁上的螺旋叶片。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：所述箱体底部设置多个支腿；所述重量传感器包括多个重量检测模块，每一所述重量检测模块均设置于一个所述支腿的下方；多个所述重量检测模块的检测结果融合后得到所述物料的重量。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：所述控制器在发出所述控制信号后，再次获取所述重量传感器发送的所述物料的重量，以确定所述物料的重量变化值；若所述重量变化值小于排料设定值，则再次发送所述驱动信号至所述驱动电机，直到所述重量变化值达到或小于所述排料设定值。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：所述控制器中存储有所述重量传感器的初始值，所述初始值对应于所述箱体中未有物料的情况；所述箱体中有物料落入后，所述重量传感器以实时检测值减去所述初始值后得到所述物料的重量。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：还包括位置调节杆，包括两个；两个所述位置调节杆分别对称地设置于所述箱体靠近所述滚筒的一侧的外壁；所述位置调节杆连接至所述滚筒的轴承座上。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：所述刮片通过固定件固定于所述箱体上，调整所述固定件以调整所述刮片的角度以及所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离。

本发明一些实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置：还包括，自动控制臂，设置于所述箱体靠近所述滚筒的一侧，用于固定所述刮片；摄像头，用于对所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离进行检测；所述控制器还用于接收所述摄像头发送的所述距离，根据所述距离向所述自动控制臂发送调节信号以调节所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离。

本发明一些实施例还提供一种输煤系统，包括输煤皮带机以及以上任一项方案中所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置设置于输煤皮带机的机尾。

本发明一些实施例所述的输煤系统，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置中的控制器与选煤厂主控系统上位机通信连接。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明提供的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置及输煤系统，在输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置中，通过重量传感器自动对箱体的物料进行判断，如果物料重量已经达到设定阈值，即判断当前物料的重量已经达到卸料条件，则自动地控制驱动驱动电机带动导料板将箱体内的物料推送至开口，从而排出物料。以上方案全部以自动化运行的方式实现，无需人工干预，能实现输煤皮带机尾滚筒的自动清理、残料自动收集，具有很高的安全性。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本发明一个实施例所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所述导料板控制部分的结构框图；

图3为本发明一个实施例所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置安装早输煤机机尾的结构示意图；

图4为图3所示结构的俯视图；

图5为本发明一个实施例所述重量传感器设置方式的示意图；

图6为本发明一个实施例所述刮片移动控制部分的结构框图；

图7为本发明一个实施例所述选煤厂输煤控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，结合图1至图4所示，输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置100设置在输煤机的机尾。输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置100包括箱体101，刮片103，重量传感器104，导料板105，驱动电机106和控制器200。其中，所述箱体101，设置于输煤机的滚筒112的一侧，其至少一端设置有用于排出物料的开口102；所述刮片103，设置于所述箱体101上靠近所述滚筒112的一侧，所述刮片103与所述滚筒112的筒壁间具有设定间隔，所述刮片103用于清除粘连在所述滚筒112上的物料，且所述物料被刮落后落入所述箱体101。所述重量传感器104，设置于所述箱体101的底部，用于对落入所述箱体101内的物料的重量进行检测；所述导料板105，设置于所述箱体101的内部；所述驱动电机106，与所述导料板105的一端连接；所述控制器200，接收所述重量传感器104发送的物料的重量，若所述重量大于设定阈值则发送控制信号至所述驱动电机106使所述驱动电机106驱动所述导料板105移动；所述导料板105移动后带动所述物料从所述开口102排出。

以上方案中，通过重量传感器104自动对箱体101内的物料进行判断，如果物料重量已经达到设定阈值，即判断当前物料的重量已经达到卸料条件，则自动地控制驱动驱动电机106带动导料板105将箱体101内的物料推送至开口102，从而排出物料。本方案全部以自动化运行的方式实现，无需人工干预，能实现输煤皮带机尾滚筒的自动清理、残料自动收集，具有很高的安全性。

上述方案中，所述刮片103的长度与滚筒112的长度相当或略长于滚筒，由此能够使刮片103将滚筒112的整个横截面上的粘连的物料都刮落下来。而刮片103与滚筒112的筒壁之间保持合适距离，能够实现既可以清除粘连在滚筒上的物料，又不至于剐蹭滚筒的效果。在本申请一些实施案例中，刮片103与滚筒112的筒壁之间的间隙一般控制在3mm左右。而所述箱体101的断面形状为U型结构，以使接料口的两侧向外扩张，从而可以最大程度地接到刮落下来的物料，箱体101的开口两侧均以倾斜的方式设置，能够方便落入到箱体101的侧板上物料滑落到箱体101的底部。

以上方案中所提出的导料板105可以选择常规的推板式结构，例如导料板105包括中心杆，在中心杆上设置推板，推板与箱体101的底部接触，在不使用时，可以将推板置于图中所示箱体最左侧的位置，当需要卸料时，将推板沿着图中所示向右的方向推动，则物料可以推动到开口102，从而沿着开口处设置的倾斜的倒料板滑落。本实施例中提供一种优选的实现方式，如图所示，所述导料板105包括中心杆以及设置于所述中心杆外壁上的螺旋叶片。当螺旋叶片发生转动时，因为螺旋叶片的螺旋性，能够使箱体101内部的物料沿着螺旋叶片被输送至开口102处，从而沿着开口102处设置的倾斜倒料板滑落。通过将导料板105设置成螺旋叶片的形式，相比于常规推板的形式，能够减小整个装置的体积，因为推板在推移的过程中会产生较大的行程，而螺旋叶片整体设置在箱体101的内部，在旋转时可以不必增加额外的空间。

作为一种优选的实施方案，在箱体101的外部也可以设置一部分冗余空间，该冗余空间可以使导料板105延伸至冗余空间内部，即导料板105能够一边旋转一边沿着箱体101向右侧移动，该冗余空间的长度不需要太大，例如为导料板101的1/5等，旋转与移动相结合的方式能够将箱体101内的物料清理的更加彻底。

以上方案中，驱动电机106还可以配置减速机107，驱动电机106通过减速机107驱动导料板105移动或旋转，驱动电机106可以采用频率可变的变频电机，从而能够对驱动电机106的转速进行调节，针对箱体101内物料量的不同可以对导料板105的转动速度进行调整，例如，箱体101内的物料很多，则可以较慢地转动螺旋叶片，从而可以将箱体101内的物料清理的更加彻底。进一步地，所述导料板105的端部还可以设有手轮，当驱动电动机106故障时，可手动旋转手轮，手轮带动输料叶轮转动进行手动卸料。

以上方案中，所述重量传感器104可以直接设置在所述箱体101的底部，可以检测箱体101内部物料产生的压力等来检测物料的重量。在本实施例中，还可以通过如下方式实现，如图所示，所述箱体101的底部设置多个支腿109；所述重量传感器包括多个重量检测模块，每一所述重量检测模块均设置于一个所述支腿109的下方；多个所述重量检测模块的检测结果融合后得到所述物料的重量。如图5所示，以四个支腿109为例，则四个重量检测模块WS1，WS2，WS3和WS4，分别检测支腿109的压力变化，四个支腿109的压力变化按照加权求平均值的方式来确定物料的重量。也可以在控制器200内预先存储好物料重量与各个重量检测模块检测结果的对应关系，当获取到四个支腿的重量检测模块的检测结果后，直接通过对应关系查找到对应的物料的重量。在一些方案中，所述控制器200中存储有所述重量传感器104的初始值，所述初始值对应于所述箱体101中未有物料的情况；所述箱体101中有物料落入后，所述重量传感器104以实时检测值减去所述初始值后得到所述物料的重量。

如图所示，驱动电机106也可以通过相同的支腿109进行支撑，由此能够保证驱动电机106的驱动轴、减速机107的连接轴和导料板105的中心杆都具有相同的高度，彼此之间可以精准地配合。

进一步优选地，所述控制器200在发出所述控制信号后，再次获取所述重量传感器104发送的所述物料的重量，以确定所述物料的重量变化值；若所述重量变化值小于排料设定值，则再次发送所述驱动信号至所述驱动电机106，直到所述重量变化值达到或小于所述排料设定值。也即，当控制器200控制驱动电机106工作后执行卸料，卸料完毕后，通过重量传感器104判断卸料效果，如不满足完成条件，则控制器200再次发送控制信号，进行第二次或第三次卸料动作，直至满足完成卸料完成条件。排料设定值可以直接选择物料重量值本身，或者以物料重量的90％以上的值进行选择。在一些优选的方案中，如三次卸料后依然不满足卸料完成的判定条件，则自动发出报警信息，提示人员到现场处理。

在一些方案中，所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，还可以包括位置调节杆108，所述位置调节杆108包括两个；两个所述位置调节杆108分别对称地设置于所述箱体101靠近所述滚筒112的一侧的外壁；所述位置调节杆108连接至所述滚筒的轴承座110上。通过本结构，输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置整体可随轴承座110一起移动，确保本装置与滚筒112之间具有良好的配合关系。

以上方案中，所述刮片103可以通过固定件固定于所述箱体101上，调整所述固定件以调整所述刮片103的角度以及所述刮片103与所述滚筒112的筒壁之间的距离，固定件可以选择固定螺栓等。

进一步优选地，如图6和图7所示，以上装置中还可以包括自动控制臂115，设置于所述箱体101靠近所述滚筒112的一侧，用于固定所述刮片103；摄像头114，用于对所述刮片103与所述滚筒112的筒壁之间的距离进行检测；所述控制器200还用于接收所述摄像头114发送的所述距离，根据所述距离向所述自动控制臂115发送调节信号以调节所述刮片103与所述滚筒112的筒壁之间的距离。自动控制臂115可采用机械手等形式实现，刮片103可以通过螺栓等固定在自动控制臂115上。本方案中能够实时地对刮片103与滚筒112之间的间隔进行自动地、即时地调整，摄像头114拍摄到的图像发送给控制器200后，控制器200对图像进行处理后能够分析出滚筒112的位置和刮片103的位置，在结合摄像头114的分辨率即可确定出滚筒112的位置和刮片103的位置之间的距离，如果不满足如3mm，则可以自动对刮片103的位置进行微调。

以上方案中，所述摄像头114可采用AI智能识别摄像头，在AI智能识别摄像头内部置有神经网络处理芯片，可以对拍摄到的图像进行人工智能识别，从而准确判断刮片103与滚筒112之间的间隔距离。作为一种优选的方案，AI智能识别摄像头还可以用于对箱体101内部进行拍摄，从而对箱体101内部的物料是否清理干净进行判断。在一些情形下，物料会粘在箱体101的内壁上，此时AI智能识别摄像头依据拍摄到的图片进行人工智能识别，判别出残余物料所在位置，还能够判断出残余物料的残余量，将识别结果发送至所述控制器200，控制器200在此情况下可以控制导料板105重复执行多次排料的操作以将物料全部排出。进一步地，在所述箱体101的底部还可以设置有振动马达，振动马达的被控端与所述控制器200的输出端连接，如果所述控制器200接收到所述箱体101内壁粘有残余物料的识别结果后，控制器200还可以控制所述振动马达启动，振动马达振动后可以使粘在所述箱体101内壁上的残余物料掉落至箱体101的底部，之后利用导料板105排出。

结合图2和图5所示，本申请实施例还提供一种输煤系统，包括输煤皮带机以及以上实施例所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置100，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置100设置于输煤皮带机的机尾111，皮带113绕滚筒112运行。进一步地，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置100中的控制器200与选煤厂主控系统上位机500通信连接，在实际实现时，该输煤系统中还包括控制主机300，控制器200和控制主机300均通过交换机400与选煤厂主控系统上位机500通信连接。本方案可实现输煤皮带机尾滚筒的自动清理、残料自动收集、残料状态智能判断、清理效果智能判断等功能，装置预留数据通讯接口，可供选煤厂全厂集控系统实时读取运行状态数据，方便融入智能化选煤厂系统。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于，包括：

箱体，设置于滚筒的一侧，其至少一端设置有用于排出物料的开口；

刮片，设置于所述箱体上靠近所述滚筒的一侧，所述刮片与所述滚筒的筒壁间具有设定间隔，所述刮片用于清除粘连在所述滚筒上的物料，且所述物料被刮落后落入所述箱体；

重量传感器，设置于所述箱体底部，用于对落入所述箱体内的物料的重量进行检测；

导料板，设置于所述箱体内部；

驱动电机，与所述导料板的一端连接；

控制器，接收所述重量传感器发送的物料的重量，若所述重量大于设定阈值则发送控制信号至所述驱动电机使所述驱动电机驱动所述导料板移动；所述导料板移动后带动所述物料从所述开口排出。

2.根据权利要求1所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于：

所述导料板包括中心杆以及设置于所述中心杆外壁上的螺旋叶片。

3.根据权利要求1所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于：

所述箱体底部设置多个支腿；

所述重量传感器包括多个重量检测模块，每一所述重量检测模块均设置于一个所述支腿的下方；多个所述重量检测模块的检测结果融合后得到所述物料的重量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于：

所述控制器在发出所述控制信号后，再次获取所述重量传感器发送的所述物料的重量，以确定所述物料的重量变化值；

若所述重量变化值小于排料设定值，则再次发送所述驱动信号至所述驱动电机，直到所述重量变化值达到或小于所述排料设定值。

5.根据权利要求4所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于：

所述控制器中存储有所述重量传感器的初始值，所述初始值对应于所述箱体中未有物料的情况；所述箱体中有物料落入后，所述重量传感器以实时检测值减去所述初始值后得到所述物料的重量。

6.根据权利要求5所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于，还包括：

位置调节杆，包括两个；两个所述位置调节杆分别对称地设置于所述箱体靠近所述滚筒的一侧的外壁；所述位置调节杆连接至所述滚筒的轴承座上。

7.根据权利要求1所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于：

所述刮片通过固定件固定于所述箱体上，调整所述固定件以调整所述刮片的角度以及所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离。

8.根据权利要求1所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，其特征在于，还包括：

自动控制臂，设置于所述箱体靠近所述滚筒的一侧，用于固定所述刮片；

摄像头，用于对所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离进行检测；

所述控制器还用于接收所述摄像头发送的所述距离，根据所述距离向所述自动控制臂发送调节信号以调节所述刮片与所述滚筒的筒壁之间的距离。

9.一种输煤系统，其特征在于，包括输煤皮带机以及权利要求1-8任一项所述的输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置设置于输煤皮带机的机尾。

10.根据权利要求9所述的输煤系统，其特征在于，所述输煤皮带机尾滚筒自动清理和残料收集装置中的控制器与选煤厂主控系统上位机通信连接。

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