CN116281258A - 一种自动火车装卡系统 - Google Patents

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易琳
金蕾
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Abstract

本发明公开了一种自动火车装卡系统，包括堆料机构、提升机构、水平输送机构及出料机构；所述堆料机构具有一用于堆放物料的堆料腔；所述提升机构的进料端位于所述堆料腔内；所述水平输送机构包括第一输送带及第二输送带；所述出料机构的进料端位于所述第二输送带的另一端的下方，所述出料机构的出料端用于设置于火车车厢的上方。本发明提出的技术方案的有益效果是：自卸车将物料倾泻至堆料机构的堆料腔内、从而落入到提升机构的进料端，物料经过提升机构提升一定高度后，落到第一输送带上，再从第一输送带落到第二输送带上，再通过出料机构的出料端装入火车车厢内，从而可直接将物料从自卸车输送至火车车厢内，大大提高了物料的转运效率。

Description

一种自动火车装卡系统
技术领域
本发明涉及物料装卸技术领域，尤其是涉及一种自动火车装卡系统。
背景技术
国内现有的例如煤炭、矿粉等散货物料通常存放于散货堆场，在将散货堆场上的物料对外进行远距离输送时通常采用火车进行运输。
对于自卸车装载运输而来的散货物料，一般直接将自卸车的物料倾倒于散货堆场，再用装载车(如申请号为CN201610997463.9的中国发明专利)将散货堆场上的物料转移输送到火车上，此过程中，装车效率较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种自动火车装卡系统，用以解决通过装载车将散货堆场上的物料转移输送到火车上效率较低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自动火车装卡系统，包括堆料机构、提升机构、水平输送机构及出料机构；
所述堆料机构具有一用于堆放物料的堆料腔；
所述提升机构的进料端位于所述堆料腔内；
所述水平输送机构包括第一输送带及第二输送带，所述第一输送带的一端位于所述提升机构的出料端的下方，所述第一输送带的另一端位于所述第二输送带的一端的上方；
所述出料机构的进料端位于所述第二输送带的另一端的下方，所述出料机构的出料端用于设置于火车车厢的上方。
在一些实施例中，所述堆料机构包括自卸车平台及漏料板，所述自卸车平台包括斜坡段及高台段，所述斜坡段的上端与所述高台段的一端衔接，所述漏料板固定于所述高台段，所述漏料板上开设有若干个落料孔。
在一些实施例中，所述提升机构包括提升机架、驱动轮、从动轮、驱动件、牵引链及若干个料斗，所述驱动轮及所述从动轮均转动设置于所述提升机架上，所述驱动件与所述驱动轮连接、并用于驱动所述驱动轮转动，所述牵引链闭合设置，所述牵引链的一端绕设于所述驱动轮上，所述牵引链的另一端绕设于所述从动轮上，所述牵引链的下端位于所述漏料板的下方，各个所述料斗均固定于所述牵引链上。
在一些实施例中，所述出料机构包括第一出料筒及两个第二出料筒及两个出料阀，所述第一出料筒的上端位于所述第二输送带的另一端的下方，两个所述第二出料筒的上端均与所述第一出料筒的下端连通，两个所述第二出料筒的下端用于设置于火车车厢的上方、且沿火车轨道的长度方向布置，两个所述出料阀分别设置于两个所述第二出料筒内、并分别用于控制两个所述第二出料筒的启闭。
在一些实施例中，两个所述第二出料筒均与所述第一出料筒铰接；所述出料阀包括收卷轮、收卷电机及拉绳，所述收卷轮转动设置于所述第一出料筒上，所述收卷电机与所述收卷轮连接、并用于驱动所述收卷轮转动，所述拉绳的一端绕设于所述收卷轮上，所述拉绳的另一端与对应的所述第二出料筒固定连接。
在一些实施例中，所述水平输送机构还包括第一重量传感器及第二重量传感器，所述第一重量传感器设置于所述第一输送带上，所述第二重量传感器设置于所述第二输送带上。
在一些实施例中，所述水平输送机构还包括第二导向轨道、第一固定架及第二导向驱动件，所述第二导向轨道与火车轨道平行，所述第一固定架与所述第一输送带的壳体、所述第二输送带的壳体及所述出料机构均固定连接，所述第一固定架滑动设置于所述第二导向轨道上，所述第二导向驱动件与所述第一固定架连接、并用于驱动所述第一固定架沿所述第二导向轨道滑动。
在一些实施例中，所述自动火车装卡系统还包括行走机构，所述行走机构包括第三导向轨道、第二固定架及第三导向驱动件，所述第三导向轨道与火车轨道平行，所述第二固定架与所述堆料机构、所述提升机构、所述水平输送机构及所述出料机构均固定连接，所述第二固定架滑动设置于所述第三导向轨道上，所述第三导向驱动件与所述第二固定架连接、并用于驱动所述第二固定架沿所述第三导向轨道滑动。
与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，将待装卡的火车车厢移动到指定位置范围内时，被提前通知的自卸车将物料倾泻至堆料机构的堆料腔内、从而落入到提升机构的进料端，物料经过提升机构提升一定高度后，落到第一输送带上，再从第一输送带落到第二输送带上，再通过出料机构的出料端装入火车车厢内，从而可直接将物料从自卸车输送至火车车厢内，相较于现有的先将物料卸载到散货堆场、再通过装载车将散货堆场的物料输送至火车车厢的转运方式来说，大大提高了物料的转运效率。
附图说明
图1是本发明提供的自动火车装卡系统的实施例1的立体结构示意图；
图2是图1中的提升机构的立体结构示意图；
图3是图1中区域A的局部放大图；
图4是图1中的自动火车装卡系统在另一个视角的立体结构示意图；
图5是图4中的平料机构的立体结构示意图；
图6是本发明提供的自动火车装卡系统的实施例2的立体结构示意图；
图7是图6中的平料机构的立体结构示意图；
图8是本发明提供的自动火车装卡系统的实施例3的立体结构示意图；
图9是本发明提供的自动火车装卡系统的实施例4的立体结构示意图；
图10是本发明提供的自动火车装卡系统的实施例5的立体结构示意图；
图中：1-堆料机构、11-自卸车平台、111-斜坡段、112-高台段、12-漏料板、2-提升机构、21-提升机架、22-驱动轮、23-从动轮、24-驱动件、25-牵引链、26-料斗、3-水平输送机构、31-第一输送带、32-第二输送带、33-第二导向轨道、34-第一固定架、35-第二导向驱动件、4-出料机构、41-第一出料筒、42-第二出料筒、43-出料阀、431-收卷轮、432-收卷电机、433-拉绳、5-火车车厢、6-自卸车、7-火车轨道、8-平料机构、81-螺旋平料件、82-升降驱动件、821-升降座、822-升降杆、823-升降齿条、824-升降齿轮、825-升降电机、83-导向架、84-第一导向轨道、85-第一导向驱动件、9-行走机构、91-第三导向轨道、92-第二固定架、93-第三导向驱动件、200-散货船。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
请参照图1，本发明的实施例1提供了一种自动火车装卡系统，包括堆料机构1、提升机构2、水平输送机构3及出料机构4。
所述堆料机构1具有一用于堆放物料的堆料腔。所述提升机构2的进料端位于所述堆料腔内。所述水平输送机构3包括第一输送带31及第二输送带32，所述第一输送带31的一端位于所述提升机构2的出料端的下方，所述第一输送带31的另一端位于所述第二输送带32的一端的上方。所述出料机构4的进料端位于所述第二输送带32的另一端的下方，所述出料机构4的出料端用于设置于火车车厢5的上方。
在使用时，将待装卡的火车车厢5移动到指定位置范围内时，被提前通知的自卸车6将物料倾泻至堆料机构1的堆料腔内、从而落入到提升机构2的进料端，物料经过提升机构2提升一定高度后，落到第一输送带31上，再从第一输送带31落到第二输送带32上，再通过出料机构4的出料端装入火车车厢5内，从而可直接将物料从自卸车6输送至火车车厢5内，相较于现有的先将物料卸载到散货堆场、再通过装载车将散货堆场的物料输送至火车车厢5的转运方式来说，大大提高了物料的转运效率。
为了便于自卸车卸料，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述堆料机构1包括自卸车平台11及漏料板12，所述自卸车平台11包括斜坡段111及高台段112，所述斜坡段111的上端与所述高台段112的一端衔接，所述漏料板12固定于所述高台段112，所述漏料板12上开设有若干个落料孔。在卸料时，自卸车6沿斜坡段111开到高台段112、并将物料卸货至漏料板12上，再从漏料板12落到下方的提升机构2的进料端，从而可提高卸料效率。
为了具体实现提升机构2的功能，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述提升机构2包括提升机架21、驱动轮22、从动轮23、驱动件24、牵引链25及若干个料斗26，所述驱动轮22及所述从动轮23均转动设置于所述提升机架21上，所述驱动件24与所述驱动轮22连接、并用于驱动所述驱动轮22转动，所述牵引链25闭合设置，所述牵引链25的一端绕设于所述驱动轮22上，所述牵引链25的另一端绕设于所述从动轮23上，所述牵引链25的下端位于所述漏料板12的下方，各个所述料斗26均固定于所述牵引链25上。在使用时，驱动件24带动驱动轮22转动，驱动轮22带动牵引链25持续转动，在牵引链25转动过程中，料斗26随之转动，当料斗26位于下方时，料斗26内装入物料，当料斗26上升到最上端后，料斗26的出口端开始朝向，从而使物料落入到第一输送带31的一端。
为了具体实现出料机构4的功能，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述出料机构4包括第一出料筒41及两个第二出料筒42及两个出料阀43，所述第一出料筒41的上端位于所述第二输送带32的另一端的下方，两个所述第二出料筒42的上端均与所述第一出料筒41的下端连通，两个所述第二出料筒42的下端用于设置于火车车厢5的上方、且沿火车轨道7的长度方向布置，两个所述出料阀43分别设置于两个所述第二出料筒42内、并分别用于控制两个所述第二出料筒42的启闭，在使用时，当物料需要跨车厢进行装料时，先关闭后方的第二出料筒42并开启前方的第二出料筒42，物料落入火车车厢5内，当该节火车车厢5快装满时，向前移动火车车厢5，使后一节火车车厢5到达后方的第二出料筒42的下方，接着关闭前方的第二出料筒42并开启后方的第二出料筒42，从而可在不停止出料的前提下，实现连续物料跨箱装运，且物料不会散落到两节车厢之间。
为了具体实现出料阀43的功能，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，两个所述第二出料筒42均与所述第一出料筒41铰接；所述出料阀43包括收卷轮431、收卷电机432及拉绳433，所述收卷轮431转动设置于所述第一出料筒41上，所述收卷电机432与所述收卷轮431连接、并用于驱动所述收卷轮431转动，所述拉绳433的一端绕设于所述收卷轮431上，所述拉绳433的另一端与对应的所述第二出料筒42固定连接。在使用时，通过收卷电机432带动收卷轮431转动，从而通过拉绳433带动第二出料筒42的出料端上升或下降，当第二出料筒42的出料端高于其进料端的高度时，第二出料筒42则无法继续出料，反之，当第二出料筒42的出料端低于其进料端的高度时，第二出料筒42可继续出料。
为了对物料进行平整，请参照图1、图4和图5，在一优选的实施例中，所述自动火车装卡系统还包括平料机构8，所述平料机构8包括螺旋平料件81及升降驱动件82，所述螺旋平料件81用于设置于所述火车车厢5内，所述升降驱动件82包括升降座821、升降杆822、升降齿条823、升降齿轮824及升降电机825，所述升降座821上形成有限位孔，所述升降杆822沿竖向滑动插设于所述限位孔内，所述升降齿条823固定于所述升降杆822上，所述升降齿轮824转动设置于所述升降座821上、并与所述升降齿条823啮合，所述升降电机825与所述升降齿轮824连接、并用于驱动所述升降齿轮824转动。在使用时，通过升降驱动件82带动螺旋平料件81与火车车厢5内物料的顶面抵接，从而当火车车厢5移动时，可对物料进行平料。
实施例2
请参照图6和图7，实施例2与实施例1的区别包括以下三点：
(1)实施例2中，所述平料机构8还包括导向架83、第一导向轨道84及第一导向驱动件85，所述第一导向轨道84固定于所述导向架83上、并位于火车轨道7的上方且与所述火车轨道7平行，所述升降驱动件82滑动设置于所述第一导向轨道84上、所述第一导向驱动件85与所述升降驱动件82连接、并用于带动所述升降驱动件82沿所述第一导向轨道84滑动。当火车牵引车无法即刻启停或者速度过快时，第一导向驱动件85可带动螺旋平料件81及升降驱动件82沿轨道方向水平移动，从而可防止其与火车车厢5碰撞。
(2)实施例2中，所述水平输送机构3还包括第二导向轨道33、第一固定架34及第二导向驱动件35，所述第二导向轨道33与火车轨道7平行，所述第一固定架34与所述第一输送带31的壳体、所述第二输送带32的壳体及所述出料机构4均固定连接，所述第一固定架34滑动设置于所述第二导向轨道33上，所述第二导向驱动件35与所述第一固定架34连接、并用于驱动所述第一固定架34沿所述第二导向轨道33滑动，当火车牵引车无法即刻启停或者速度过快时，第二导向驱动件35可带动第一输送带31及第二输送带32沿轨道方向水平移动，从而可实现火车移动中装料。
(3)实施例2中，所述水平输送机构3还包括第一重量传感器及第二重量传感器，所述第一重量传感器设置于所述第一输送带31上，所述第二重量传感器设置于所述第二输送带32上，而实施例1中，仅在第一输送带31上设置第一重量传感器，从而实施例2相对于实施例1可增强称重数据的准确性。
(4)在上述方案基础上优选，将装卡的出料机构4换成四通漏斗，正常装卡时四通漏斗正常作业，当出现坏卡时，将控制四通漏斗将物料导至侧边的漏斗，将物料卸入提前通知停好的自卸车6内。
实施例3
请参照图8，实施例3与实施例1及实施例2的区别为：在实施例3中，第一输送带31与火车轨道7斜交，而实施例1和实施例2中，第一输送带31与火车轨道7平行。
实施例4
请参照图9，实施例4与实施例1的区别为：所述自动火车装卡系统还包括行走机构9，所述行走机构9包括第三导向轨道91、第二固定架92及第三导向驱动件93，所述第三导向轨道91与火车轨道7平行，所述第二固定架92与所述堆料机构1、所述提升机构2、所述水平输送机构3及所述出料机构4均固定连接，所述第二固定架92滑动设置于所述第三导向轨道91上，所述第三导向驱动件93与所述第二固定架92连接、并用于驱动所述第二固定架92沿所述第三导向轨道91滑动。
通过设置行走机构9，可使火车装卡系统整体移动，从而可实现火车停止状态的装卡作业。
实施例5
请参照图10，实施例5与实施例4的区别为：实施例4应用于火车的装货，而实施例5应用于散货船200的装船作业。
上述实施例的控制流程为：
S1、当待装卡的火车车厢5移动到指定位置范围内时，会给系统一个信号，以控制螺旋平料装置移动到对应位置。
S2、火车按照给定的速度匀速向前行驶，沿轨道方向水平皮带与垂直轨道方向水平轨道作为一个整体按照一定速度沿火车行驶方向进行水平移动装料，待火车移动完一整节火车车卡，控制火车停止移动并保持静止状态，控制两节皮带往回移动装料。在这个过程中，当火车车厢移动到螺旋平料装置下方时，控制螺旋平料头落入火车车厢并开启平料功能(螺旋旋转)。
S3、待两节皮带移动到下一节车厢开始装料的位置，再控制火车继续移动，两节皮带再向与火车行驶方向相同的方向移动装料。待火车继续移动一节车卡距离后再次停止移动，车卡停止移动后两节皮带再次往回移动，直到移动到下节车厢开始装料的位置。在火车前进的过程中，螺旋平料机构将沿着火车运行方向同步移动一小段距离，以避免平料头与车厢碰撞。在分料漏斗移动装料过程中，当漏斗需要跨卡时，控制分料漏斗出料的出料口。在火车静止、两节皮带往回移动装料时，控制螺旋平料装置提起螺旋平料头并沿火车前进相反方向移动到之前位置，再将螺旋平料头放入车厢。
S4、重复S2、S3步骤，实现整条火车车卡的装料。
S5、在火车装卡的过程中，沿轨道方向水平皮带上的物料称量系统将实时计量皮带上流过物料的重量，垂直轨道方向水平皮带上的物料称量系统也会实时计量皮带上流过物料的重量，后者将对前者提供的数据进行复核，并通过控制皮带的速度保证车厢内额定装载量。
S6、当火车车列中存在坏卡时，将提供一个信号给自动化系统，当坏卡移动到位置后，系统将控制垂直轨道方向水平皮带反转，将物料输送到皮带另一侧提前停好的自卸车内。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动火车装卡系统，其特征在于，包括堆料机构、提升机构、水平输送机构及出料机构；
所述堆料机构具有一用于堆放物料的堆料腔；
所述提升机构的进料端位于所述堆料腔内；
所述水平输送机构包括第一输送带及第二输送带，所述第一输送带的一端位于所述提升机构的出料端的下方，所述第一输送带的另一端位于所述第二输送带的一端的上方；
所述出料机构的进料端位于所述第二输送带的另一端的下方，所述出料机构的出料端用于设置于火车车厢的上方。
2.根据权利要求1所述的自动火车装卡系统，其特征在于，所述堆料机构包括自卸车平台及漏料板，所述自卸车平台包括斜坡段及高台段，所述斜坡段的上端与所述高台段的一端衔接，所述漏料板固定于所述高台段，所述漏料板上开设有若干个落料孔。
3.根据权利要求2所述的自动火车装卡系统，其特征在于，所述提升机构包括提升机架、驱动轮、从动轮、驱动件、牵引链及若干个料斗，所述驱动轮及所述从动轮均转动设置于所述提升机架上，所述驱动件与所述驱动轮连接、并用于驱动所述驱动轮转动，所述牵引链闭合设置，所述牵引链的一端绕设于所述驱动轮上，所述牵引链的另一端绕设于所述从动轮上，所述牵引链的下端位于所述漏料板的下方，各个所述料斗均固定于所述牵引链上。
4.根据权利要求1所述的自动火车装卡系统，其特征在于，所述出料机构包括第一出料筒及两个第二出料筒及两个出料阀，所述第一出料筒的上端位于所述第二输送带的另一端的下方，两个所述第二出料筒的上端均与所述第一出料筒的下端连通，两个所述第二出料筒的下端用于设置于火车车厢的上方、且沿火车轨道的长度方向布置，两个所述出料阀分别设置于两个所述第二出料筒内、并分别用于控制两个所述第二出料筒的启闭。
5.根据权利要求4所述的自动火车装卡系统，其特征在于，两个所述第二出料筒均与所述第一出料筒铰接；
所述出料阀包括收卷轮、收卷电机及拉绳，所述收卷轮转动设置于所述第一出料筒上，所述收卷电机与所述收卷轮连接、并用于驱动所述收卷轮转动，所述拉绳的一端绕设于所述收卷轮上，所述拉绳的另一端与对应的所述第二出料筒固定连接。
6.根据权利要求1所述的自动火车装卡系统，其特征在于，所述水平输送机构还包括第一重量传感器及第二重量传感器，所述第一重量传感器设置于所述第一输送带上，所述第二重量传感器设置于所述第二输送带上。
7.根据权利要求1所述的自动火车装卡系统，其特征在于，所述水平输送机构还包括第二导向轨道、第一固定架及第二导向驱动件，所述第二导向轨道与火车轨道平行，所述第一固定架与所述第一输送带的壳体、所述第二输送带的壳体及所述出料机构均固定连接，所述第一固定架滑动设置于所述第二导向轨道上，所述第二导向驱动件与所述第一固定架连接、并用于驱动所述第一固定架沿所述第二导向轨道滑动。
8.根据权利要求1所述的自动火车装卡系统，其特征在于，还包括行走机构，所述行走机构包括第三导向轨道、第二固定架及第三导向驱动件，所述第三导向轨道与火车轨道平行，所述第二固定架与所述堆料机构、所述提升机构、所述水平输送机构及所述出料机构均固定连接，所述第二固定架滑动设置于所述第三导向轨道上，所述第三导向驱动件与所述第二固定架连接、并用于驱动所述第二固定架沿所述第三导向轨道滑动。
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