CN117401462A - 一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统和方法，包括：钢结构架，安装在钢结构架顶部的散装粮食输送缓冲子系统，所述的散装粮食输送缓冲子系统下方，沿铁路装车车辆运动方向排列的散装装车子系统、袋装装车子系统；安装在铁路一侧的车厢位置调整子系统。本发明利用散装物料输送缓冲子系统、散装装车子系统、袋装装车子系统、车厢位置调整子系统，四个子系统有机结合，构成先装满散粮再在上面堆垛袋粮的装车过程实现了散装和袋装的全自动化，解决的装车过程中需要大量人力的问题，同时提高了装车效率。

Description

一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统和方法

技术领域

本发明涉及一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统和方法，是一种自动化运输机械，是一种用于铁路散装货物运输的自动化机械设备。

背景技术

散装货物，特别是粮食等货物，由于比重比较小，在铁路运输过程中，车厢已经装满，但车厢中所装载的货物没有达到车厢所能够装载的重量，因此需要尽可能的将货物堆积在车厢中，以尽可能达到最大的装车量。为此产生了先在车厢中散装货物，之后在车厢的物料堆上堆放装袋的散装货物，由于袋装的货物能够堆放高于车厢的帮板，以此增加了装车量。但现有的技术只能实现散装货物的自动装车，在散装货物上堆放袋装货物还需要人工装车，因此如何实现完全自动化的散装和袋装装车是一个需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统和方法。所述的系统和方法设置散装子系统、袋装子系统，通过两个子系统的轮换作业，实现了散装和袋装的全自动化。

本发明的目的是这样实现的：一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统，所述的系统包括：钢结构架，安装在钢结构架顶部的散装粮食输送缓冲子系统，所述的散装粮食输送缓冲子系统下方，沿铁路装车车辆运动方向排列的散装装车子系统、袋装装车子系统；安装在铁路一侧的车厢位置调整子系统；

所述的散装物料输送缓冲子系统包括：全封闭式输送机，与全封闭式输送连接的是缓冲仓，所述的缓冲仓的底部具有两个散粮出料口，侧面设有一个袋粮出料口；

所述的散装装车子系统包括：沿列车行进方向一字排开的与两个缓冲仓出料口相配合的两个散粮称，每个散料秤底部设有两个放料口，每个放料口下方设有与散粮称的四个出料口 相配合的四个伸缩式溜槽，以及安装在散粮称下方的移动式平料装置；

袋装装车子系统包括：与袋粮出料口连接的是袋粮转运装置，所述的袋粮转运装置与定量装袋包装装置连接，所述的定量装袋包装装置与粮袋横向转运装置连接，所述的粮袋横向转运装置与第一滑槽连接，所述的第一滑槽与水平粮袋输送机连接，所述的水平粮袋输送机与粮袋转弯输送机连接，所述的粮袋转弯输送机固定安装在小车上，所述的小车能够沿与车厢长度一致的运行导轨上运行，所述的小车上设有能够左右摆动的第二滑槽；

所述的车厢位置调整子系统包括：安装在铁路一侧或两侧的长度大于一节车厢的轻轨，所述的轻轨两端设有地锚，所述的轻轨上设有牵引车，所述的牵引车上设有与地锚配合带动牵引车运动的绞车，以及能够抬起放下并在放下的牵引臂，所述的牵引臂上设有在牵引臂放下时能够扣住车厢挂钩的锁扣，用以带动列车前后移动。

进一步的，所述的移动式平料装置包括：与车厢长度一致的刮板导轨，所述的刮板导轨上设有能够沿刮板导轨移动的刮料板，所述的刮料板设有用于在刮板导轨上运动的滚轮。

进一步的，所述的钢结构架上还设有封闭式集成除尘子系统。

一种使用上述定量装车系统的装车方法，所述方法的步骤如下：

步骤1，空车厢进入散装装车子系统：一节空车厢进入到散装装车子系统的四个伸缩式溜槽的下方并停稳，同时散粮称称出一节车厢装载的散粮；

步骤2，散粮装车：四个伸缩式溜槽同时伸入车厢中开始放料，随着料堆高度的增加，伸缩式溜槽逐渐提升，在车厢中形成四个料堆，当料堆高度接近车梆时停止放料，溜槽提升原位；

步骤3，刮平：启动移动式平料装置在料堆顶部往复运动，将车厢内的料堆顶部刮平，形成利于堆放袋粮的平坦面；

步骤4，车厢移动：将料堆顶部平整后的车厢拖动到袋装装车子系统下方，启动袋装装车子系统；

步骤5，袋粮装车：从袋粮出料口将缓冲仓中的散粮通过袋粮转运装置输送到定量装袋包装装置，定量装袋包装装置将散粮装袋，形成一袋袋的粮袋，粮袋经过第一滑槽、粮袋转弯输送机、水平粮袋输送机、第二滑槽进入车厢并通过水平粮袋输送机的前后移动，以及第二滑槽的左右摆动在散粮上部连续堆垛粮袋，粮袋均匀堆放至指定高度及层数后，袋粮装车暂停作业，并将装满散粮和袋粮的车厢拖出袋装装车子系统；

步骤6，结束装车：重复步骤1-5，对整列列车进行散粮和袋粮的装车，直至最后一节车厢，从而结束整列列车的装车。

本发明的优点和有益效果是：本发明利用散装物料输送缓冲子系统、散装装车子系统、袋装装车子系统、车厢位置调整子系统，四个子系统有机结合，构成先装满散粮再在上面堆垛袋粮的装车过程实现了散装和袋装的全自动化，解决的装车过程中需要大量人力的问题，同时提高了装车效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一所述系统的结构主视图；

图2是本发明实施例一所述系统的侧视图，是图1中A-A剖视图；

图3是本发明实施例一所述系统的侧视图，是图1中B-B剖视图；

图4是本发明实施例一所述系统的俯视图；

图5是本发明实施例四所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统，如图1、2、3、4所示。本实施例主要由四个部分组成：散装物料输送缓冲子系统、散装装车子系统、袋装装车子系统、车厢位置调整子系统。四个子系统有机结合，构成先装满散粮再在上面堆垛袋粮的装车过程。

本实施例所述的系统具体包括：钢结构架1，安装在钢结构架顶部的散装粮食输送缓冲子系统2，所述的散装粮食输送缓冲子系统下方，沿铁路装车车辆运动方向排列的散装装车子系统3、袋装装车子系统4；安装在铁路一侧的车厢位置调整子系统5，见图1、2、3、4。

所述的散装物料输送缓冲子系统包括：全封闭式输送机201，与全封闭式输送连接的是缓冲仓202，所述的缓冲仓的底部具有两个散粮出料口203，侧面设有一个袋粮出料口204，见图1、2、3、4。

散装物料输送缓冲子系统主要用于将散粮输送到高位并暂存，以便让散料能够自然下落，或装满车厢或充盈粮袋。散装物料输送缓冲子系统主要包括将散料输送到高位的皮带输送机，和在高位暂存散粮的缓冲仓。缓冲仓中设置料位传感器，实时监测仓中的散粮量，并通过调整皮带输送机的输送量，使缓冲仓中的散粮维持一定数量，确保装车需要。为了分散装料，本实施例在缓冲仓的底部设置了两个散粮出料口，以对应两个散料秤，在缓冲仓的侧面设一个专门的袋粮出料口，以便装袋粮。皮带输送机和缓冲仓应封闭，并设置除尘装置，以保证粮食的洁净和周围环境清洁。

所述的散装装车子系统包括：沿列车行进方向一字排开的与两个缓冲仓出料口相配合的两个散粮称301，每个散料秤底部设有两个放料口302，共四个放料口，每个放料口下方设有与散粮称的四个出料口相配合的四个伸缩式溜槽303，以及安装在散粮称下方的移动式平料装置304，见图1、2、4。

散装装车子系统主要用于散粮称重并将散粮平整的装载到车厢中。散装装车子系统主要有散粮称和四个溜槽构成，以及十分关键的平料装置。本实施例采取的装车方式，是停车装车方式，即散粮装车过程中，车厢是停止不动的。为使散粮能够平整的装在车厢中，本实施例采用沿车厢前后方向设置多个溜槽的方式，放料过程中先在车厢中形成起伏较小的四个粮堆，为平料装置创造较好的工作条件。本实施例所采用的溜槽是一种能够深入车厢的大伸缩溜槽，并采用全封闭除尘的设计，以保证粮食的清洁和周围环境的清洁。散装装车子系统还有一个重要的装置，即移动式平料装置。移动式平料装置将四个溜槽所堆积冒尖的粮堆平整为平面，以便堆积粮袋。移动式平料装置可以采用一个刮板沿车厢前后移动，将粮堆顶部刮平，刮板可以来回移动多次，产生较好的刮平效果。

袋装装车子系统包括：与袋粮出料口连接的是袋粮转运装置401，所述的袋粮转运装置与定量装袋包装装置402连接，所述的定量装袋包装装置与粮袋横向转运装置403连接，所述的粮袋横向转运装置与第一滑槽404连接，所述的第一滑槽与水平粮袋输送机405连接，所述的水平粮袋输送机与粮袋转弯输送机406连接，所述的粮袋转弯输送机固定安装在小车407上，所述的小车能够沿与车厢长度一致的运行导轨408上运行，所述的小车上设有能够左右摆动的第二滑槽409，见图1、3、4。

袋装装车子系统主要用于将散料袋装并将袋装粮食堆垛在散装粮上。袋装装车子系统主要由装袋和堆垛两部分组成。装袋由缓冲仓中分出一个袋粮出料口，经过称重和装袋，形成一袋袋的袋粮，之后通过一个能够沿车厢长方向移动的输送机构将袋粮堆垛在车厢中的散粮上。堆垛机构主要包括能够摆动的第二滑槽，摆动是为了将袋粮在车厢中横向堆垛，和能够将袋粮沿车厢前后进行堆垛的水平输送机。袋粮一般需要在散粮上堆垛三层到四层，因此，可以采取在车厢的一端先堆垛一组三层粮袋，之后沿车厢前后三层一组、三层一组的逐渐堆放，也可以采取，先堆垛一层，整个车厢铺满一层后再堆垛第二层、第三层的方式。两种方式各有优缺点，在实践中灵活应用。但对于堆垛机本身来说，只是操作程序上的差别，设备本身可以自如应对。

袋粮转运装置用于将缓冲仓上的袋粮出料口输出的散粮输送到定量装袋包装装置中，袋粮转运装置可以采用皮带机，或者使用螺旋输送机等。

定量装袋包装装置用于经过称重，将散粮装入粮袋中，并将粮袋封口这一机械装置有成熟的产品，可以购置使用。

粮袋横向转运装置用于将装好的粮袋横向输送，进入第一滑槽中。粮袋横向转运装置可以采用皮带机或其他便于输送粮袋的机械设备，如退挂机等。

第一滑槽用于利用重力使粮袋顺滑槽下落，以便能够进入水平粮袋输送机。

水平粮袋输送机的作用是将粮袋水平输送至堆放的位置。堆垛粮袋通常从前往后堆垛，每堆垛一排向后退一步，不断堆垛则不断的后退。水平输送机的长度应当与车厢长度一致或更长一些，以便能够将粮袋输送到车厢的各个位置上。水平粮袋输送机可以采用皮带机等设备输送粮袋。

粮袋转弯输送机用于将水平粮袋输送机上的粮袋取下，并转为传递到第二滑槽中。水平粮袋输送机安装在小车上，与小车一同前后运行。水平粮袋输送机主要解决的是输送粮袋前后位置的问题，具体粮袋的具体位置由小车的位置确定。

小车的作用十分重要，主要用于堆垛排列粮袋在车厢中的前后位置。小车可以在运行导轨上前后移动，如图1、4中箭头D的方向移动，以确定堆垛粮袋在车厢中的前后位置。小车可以采用电机驱动或采用绞车驱动等方式。

第二滑槽主要作用是堆垛排列粮袋的左右位置。第二滑槽通过摆动的方式，如图3、4中箭头E的方向进行摆动，横向排列粮袋。

应当说明的是，本实施例和下一实施例所述的前后左右是通常车辆前行方向所表示的前后左右。图1、4中，纸面向左为车辆前行的方向，即左为前，右为后，左右按视图表达划分。

所述的车厢位置调整子系统包括：安装在铁路一侧或两侧的长度大于一节车厢的轻轨501，所述的轻轨两端设有地锚502，所述的轻轨上设有牵引车503，所述的牵引车上设有与地锚配合带动牵引车运动的绞车504，以及能够抬起放下并在放下的牵引臂505，所述的牵引臂上设有在牵引臂放下时能够扣住车厢挂钩的锁扣506，用以带动列车前后移动，见图1、3、4。

货运列车往往有多节车厢，用火车头带动车厢前后运动寻找较精确的停靠位置比较困难，但装载袋粮就需要比较精确的位置，同时，袋粮装车是一个较长时间的过程，如果专门用一个火车头带动列车进行装车成本较高，为解决这一问题，本实施例专门设置了车厢位置调整子系统，在装车过程中用车厢位置调整子系统带动列车向前移动，还能够带动列车前后微量移动，无需专用火车头。本实施例所述的车厢位置调整子系统在铁路一侧或双侧设置轻轨，在轻轨上设置小车，利用绞车和地锚配合，带动小车前后移动。在小车上设置能够抬起放下的牵引臂，当牵引臂放下时能够扣住车厢上的车钩，带动车厢前后移动。

实施例二：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于移动式平料装置的细化，本实施例所述的移动式平料装置包括：与车厢长度一致的刮板导轨，所述的刮板导轨上设有能够沿刮板导轨移动的刮料板，所述的刮料板设有用于在刮板导轨上运动的滚轮。

由于粮食的流动性较好，因此，本实施例使用刮板在粮堆顶部反复动作，将粮堆顶部刮平，或者采用刮板和平耙结合的方式。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于钢结构架的细化，本实施例所述的钢结构架上还设有封闭式集成除尘子系统6，如图1。

除尘主要封闭粮食的进出口，避免粮食的卸料过程中翻出尘土。

实施例四：

一种使用上述定量装车系统的装车方法，装车的基本方式是：在车厢不动的情况下利用多个料槽，均匀的向车厢中放料，使车厢中的散粮堆积比较均匀，在通过平料刮板，将料堆的顶部平整为易于堆放粮袋的平面，再通过一套机械化粮袋输送系统，将粮袋整齐均匀的堆垛在散粮之上。粮袋堆垛的高度可以超出车厢梆板的高度，以此，最大限度用尽车厢的载重量。本实施例所述方法的具体步骤如下：

步骤1，空车厢进入散装装车子系统：一节空车厢进入到散装装车子系统的四个伸缩式溜槽的下方，同时散粮称称出一节车厢装载的散粮。

装车前，缓冲仓中应囤积足够数量的散粮，其数量应大于两个车厢的装车量，这节车厢可以是第一节车厢，也可以是列车中的任何一节车厢。第一节车厢进入时，通常用火车头牵引进入，之后的装车过程就可以使用车厢位置调整子系统进行车厢的位置调整，无需火车头的牵引。

步骤2，散粮装车：四个伸缩式溜槽同时伸入车厢中开始放料，随着料堆高度的增加，伸缩式溜槽逐渐提升，在车厢中形成四个料堆，当料堆高度接近车梆时停止放料，溜槽提升原位。

由于四个溜槽同时装车，散粮装车的过程十分迅速，一般几分钟即可完成。

步骤3，刮平：启动移动式平料装置在料堆顶部往复运动，将车厢内的料堆顶部刮平，形成利于堆放袋粮的平坦面。

刮平的过程，应当反复进行几次，以便粮堆的顶部十分平坦，以利于堆垛粮袋。

步骤4，车厢移动：将料堆顶部平整后的车厢拖动到袋装装车子系统下方，启动袋装装车子系统。

车厢移动的过程有车厢位置调整子系统完成，牵引车走到两个车厢连接的位置，放下牵引臂，并用锁扣扣住车厢的挂钩，启动绞车拉动车厢前后运动，将车厢调整到合适装车的位置。

步骤5，袋粮装车：从袋粮出料口将缓冲仓中的散粮通过袋粮转运装置输送到定量装袋包装装置，定量装袋包装装置将散粮装袋，形成一袋袋的粮袋，粮袋经过第一滑槽、水平粮袋输送机、粮袋转弯输送机、第二滑槽进入车厢并通过水平粮袋输送机的前后移动，以及第二滑槽的左右摆动在散粮上部连续堆垛粮袋，粮袋均匀堆放至指定高度及层数后，袋粮装车暂停作业，并将装满散粮和袋粮的车厢拖出袋装装车子系统。

堆垛粮袋的过程主要有小车带动粮袋转弯输送机、第二滑槽确定粮袋的前后位置，而第二滑槽的摆动则确定粮袋的左右位置。

步骤6，结束装车：重复步骤1-5，对整列列车进行散粮和袋粮的装车，直至最后一节车厢，从而结束整列列车的装车。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如散粮的装车方式、粮袋的装入方式、装车站的形式、步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种铁路敞车粮食散装与袋装一体化定量装车系统，其特征在于，所述的系统包括：钢结构架，安装在钢结构架顶部的散装粮食输送缓冲子系统，所述的散装粮食输送缓冲子系统下方，沿铁路装车车辆运动方向排列的散装装车子系统、袋装装车子系统；安装在铁路一侧的车厢位置调整子系统；

所述的散装物料输送缓冲子系统包括：全封闭式输送机，与全封闭式输送连接的是缓冲仓，所述的缓冲仓的底部具有两个散粮出料口，侧面设有一个袋粮出料口；

所述的散装装车子系统包括：沿列车行进方向一字排开的与两个缓冲仓出料口相配合的两个散粮称，每个散料秤底部设有两个放料口，每个放料口下方设有与散粮称的四个出料口 相配合的四个伸缩式溜槽，以及安装在散粮称下方的移动式平料装置；

袋装装车子系统包括：与袋粮出料口连接的是袋粮转运装置，所述的袋粮转运装置与定量装袋包装装置连接，所述的定量装袋包装装置与粮袋横向转运装置连接，所述的粮袋横向转运装置与第一滑槽连接，所述的第一滑槽与水平粮袋输送机连接，所述的水平粮袋输送机与粮袋转弯输送机连接，所述的粮袋转弯输送机固定安装在小车上，所述的小车能够沿与车厢长度一致的运行导轨上运行，所述的小车上设有能够左右摆动的第二滑槽；

所述的车厢位置调整子系统包括：安装在铁路一侧或两侧的长度大于一节车厢的轻轨，所述的轻轨两端设有地锚，所述的轻轨上设有牵引车，所述的牵引车上设有与地锚配合带动牵引车运动的绞车，以及能够抬起放下并在放下的牵引臂，所述的牵引臂上设有在牵引臂放下时能够扣住车厢挂钩的锁扣，用以带动列车前后移动。

2.根据权利要求1所述的定量装车系统，其特征在于，所述的移动式平料装置包括：与车厢长度一致的刮板导轨，所述的刮板导轨上设有能够沿刮板导轨移动的刮料板，所述的刮料板设有用于在刮板导轨上运动的滚轮。

3.根据权利要求2所述的定量装车系统，其特征在于，所述的钢结构架上还设有封闭式集成除尘子系统。

4.一种使用权利要求3所述定量装车系统的装车方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

步骤1，空车厢进入散装装车子系统：一节空车厢进入到散装装车子系统的四个伸缩式溜槽的下方并停稳，同时散粮称称出一节车厢装载的散粮；

步骤2，散粮装车：四个伸缩式溜槽同时伸入车厢中开始放料，随着料堆高度的增加，伸缩式溜槽逐渐提升，在车厢中形成四个料堆，当料堆高度接近车梆时停止放料，溜槽提升原位；

步骤3，刮平：启动移动式平料装置在料堆顶部往复运动，将车厢内的料堆顶部刮平，形成利于堆放袋粮的平坦面；

步骤4，车厢移动：将料堆顶部平整后的车厢拖动到袋装装车子系统下方，启动袋装装车子系统；

步骤5，袋粮装车：从袋粮出料口将缓冲仓中的散粮通过袋粮转运装置输送到定量装袋包装装置，定量装袋包装装置将散粮装袋，形成一袋袋的粮袋，粮袋经过第一滑槽、粮袋转弯输送机、水平粮袋输送机、第二滑槽进入车厢并通过水平粮袋输送机的前后移动，以及第二滑槽的左右摆动在散粮上部连续堆垛粮袋，粮袋均匀堆放至指定高度及层数后，袋粮装车暂停作业，并将装满散粮和袋粮的车厢拖出袋装装车子系统；

步骤6，结束装车：重复步骤1-5，对整列列车进行散粮和袋粮的装车，直至最后一节车厢，从而结束整列列车的装车。