CN206188039U - 一种远程操控门式斗轮堆取料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及堆取料传输领域，提供一种远程操控门式斗轮堆取料机，包括尾车、拖链机构、锚定及夹轨装置、固定梁及活动梁、配重机构、落煤斗、司机室、电气室、单梁起重机、拖缆机构、梯子平台、检测装置、执行机构和控制系统。所述控制系统包括远程监控单元、就地程控单元、现场测控单元，所述远程监控单元由管理上位机、操作上位机、监视上位机组成，所述就地程控单元由主控PLC、硬盘录像机组成，所述现场测控单元由从站PLC、触摸屏、手动操作台、激光扫描仪、摄像头组成。本实用新型减少斗轮机空跑时间，节约能源，降低人为事故率，改善斗轮机工作效率，提高斗轮机自动化和数字化水平，使煤场作业更加安全、环保和高效。

Description

一种远程操控门式斗轮堆取料机

技术领域

本实用新型涉及堆取料传输领域，特别涉及一种远程操控门式斗轮堆取料机。

背景技术

斗轮堆取料机(又称斗轮机)作为一种高效的散料装卸和输送设备，是火电厂输煤系统中进行取煤、堆煤的关键部分，它的安全有效运行对于电厂燃煤的持续供应、煤场的规范管理起着至关重要的作用。

门式斗轮机是斗轮机中的一种，包括尾车、大车行走机构、固定梁及活动梁、胶带机系统等，其控制运行方式有手动、联锁(手动)、半自动，但大多数仍以人工手动操作为主，即在斗轮机整个作业过程中完全依靠人工进行信息的交互、斗轮机的操作和控制，斗轮司机接收程控人员的指令，将斗轮机移至指定煤堆，然后根据个人经验开始堆、取料直至结束。整个过程操作人员必须要全神贯注，否则将可能造成设备故障。此外，由于煤场基本是露天作业，粉尘较大，操作人员常年在这样的环境中工作身体健康受到较大影响。

目前，门式斗轮机的运行操作还存在人员工作强度大、操作环节中人为因素多、自动化程度低、作业效率不高和天气环境因素影响明显等问题，这种管理运行控制方式已难以适应燃料精细化和数字化管理的发展需求。

公开号为CN 102700949 A专利公开了一种门式斗轮堆取料机，涉及取料起重设备技术领域，包括活动梁，折返式尾车、除尘系统、大车行走机构3、大车行走检测装置、活动梁起升机构、滚轮机拖缆、滚轮机构、限位装置、移动胶带机拖缆、尾车取料落斗、堆取变换机构、尾车堆料落斗、扶梯走台，单梁起重机、标牌、电气室、电气系统、司机室、料位探测装置和盘点系统，其特征在于：所述的活动梁内设有取料胶带机、堆料胶带机和移动胶带机，所述的活动梁起升机构采用两卷扬机平衡式，并设有配重机构。虽然梁内空间大，调整落点较方便，提高了运行的平稳性和安全性，检修量小而且方便。但由于斗门机的超大负荷作业，同样存着了各类设施不够合理方便，以及无法远程操控等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对以上技术问题，提供一种远程操控门式斗轮堆取料机，改善人员工作环境和斗轮机工作效率，降低人为故障率，提高斗轮机自动化水平。

本实用新型的技术问题主要通过下述技术方案得以解决：

一种远程操控门式斗轮堆取料机，包括尾车、拖链机构、锚定及夹轨装置、固定梁及活动梁、配重机构、落煤斗、司机室、电气室、单梁起重机、拖缆机构、梯子平台、检测装置、执行机构和控制系统，其特征在于，所述执行机构包括大车行走机构、活动梁起升机构、滚轮机构、机上胶带机系统，所述控制系统包括远程监控单元、就地程控单元、现场测控单元，所述远程监控单元由管理上位机、操作上位机、监视上位机组成，所述就地程控单元由主控PLC、硬盘录像机组成，所述现场测控单元由从站PLC、触摸屏、手动操作台、激光扫描仪、摄像头组成；所述就地程控单元、激光扫描仪通过光纤以太网与远程监控单元连接，所述从站PLC、触摸屏通过现场总线与主控PLC连接，所述检测装置的输出均与主控PLC相连，所述主控PLC的输出端与执行机构的控制线路相连，所述手动操作台与从站PLC相连。

具体的，所述尾车为折返式双尾车，包括装入尾车的外置系统胶带机及机上胶带机。主要由单轮从动台车组、双轮从动台车组、金属结构、回程压辊装置及尾部溜料导料装置构成。金属结构包括固定机架、变幅机架、主梁、底梁、支腿。

具体的，所述拖链机构包括供电电缆、光缆、控制电缆、水缆组合成的一条拖链并设置在大车行走机构导轨上。以实现对斗轮堆取料机供电、供水及控制。

具体的，所述锚定及夹轨装置为两组，工作时锚板抬起并连接触动行程开关。非工作时将锚板插入锚定座内。夹轨装置包括两台夹轨器，分别分布在刚、柔性腿门腿侧，以防止大风时斗轮机沿轨道滑行。

具体的，所述落煤斗包括尾车取料落煤斗、尾车堆料落煤斗、活动梁中部落煤斗、尾车尾部转运料斗。

具体的，所述司机室安装在固定梁上尾车同侧，司机室设有与控制系统相连的操作台及以机构功能显示台。

具体的，所述大车行走机构包括主动台车架、三合一立式减速器、车轮组、中间轴、齿轮组、中间轴、齿轮箱。大车行走机构采用变频调速，三合一立式减速器由减速器、制动器、电动机组成。

具体的，所述活动梁起升机构采用液压双油缸，置于刚性腿侧，两油缸同时同步工作。升降采用钢丝绳平衡系统，以自动调整钢丝绳的长短。

具体的，所述配重机构由单联定滑轮组、单联动动滑轮组及配重小车组成。为了减少起升机构的起升负荷，降低起升电机容量，提高起升平稳性，设置了两套配重机构。

具体的，所述滚轮机构包括行走部件和回转部件，所述行走部件包括台车架、车轮组行走三合一电机、联轴器、水平导轮，所述回转部件包括滚圈、料斗、回转驱动电机、减速机、导辊组、销轮销齿传动、销轮限位装置。行走部件满足滚轮在料场宽度范围内回转取料，其行走和回转运动的负荷，保证了取料的均匀进行。

具体的，所述机上胶带机系统包括取料胶带机、堆料胶带机、移动胶带机以及堆取料胶带机。

具体的，所述电气室为封闭结构，并安装于固定梁上。

具体的，所述单梁起重机通过轨道固定设置在固定梁下方。可在固定梁全长范围内自由移动，便于对活动梁内胶带机系统及滚轮机构等检修。

具体的，所述拖缆机构包括滚轮机构拖缆及移动胶带机拖缆，均设置在活动梁上。无动力驱动，由滚轮机构及移动胶带机拖动。

具体的，所述梯子平台设在凡是需要检修的地方，便用维护人员检修。

具体的，所述检测装置包括终点限位、升降限位、风力警报、胶带保护、物料探测、平衡轮限位开关、编码器和煤流量测量装置。大车行走机构、活动梁起升机构、滚轮行走机构、移动胶带机分别装有终点限位、工作限位和编码器。活动梁起升机构设有高低限位开关及松绳保护开关。胶带保护包括活动梁胶带机内设有的跑偏开关、速度监控仪和尾车胶带机内设有的跑偏开关、速度监控仪及拉绳开关。移动胶带机下设有物料探测，探测料位防止活动梁撞煤堆。物料探测为雷达料位计，用于物体测量和防撞。平衡轮限位开关设置在平衡轮支座上，限制活动梁偏斜。

具体的，所述煤流量测量装置为激光扫描流量检测仪。

具体的，所述就地程控单元、激光扫描仪通过冗余的光纤以太网与远程监控单元连接。

具体的，所述主控PLC与从站PLC、触摸屏之间采用Modbus Plus现场总线连接。

进一步，本实用新型的控制原理：所述检测装置通过各限位开关、测量装置检测斗轮机设备的状态，主控PLC采集检测装置检测到的状态信号，并通过光纤以太网将信号实时上传到远程上位机进行显示和报警；硬盘录像机集中摄像头的信号，同时通过以太网将实时视频信号上传到监视上位机，方便操作员进行监视现场；所述激光扫描仪实时对煤堆进行扫描，将采集到的点云数据通过以太网上传到管理上位机中进行处理，为斗轮机控制提供精准数据。就地控制方式时，从站PLC采集手动操作台的操作信号并实时上传到主控PLC，主控PLC接收触摸屏或从站PLC传送的操作指令，经控制程序后输出指令驱动执行机构动作。远程操作方式时，操作员通过操作上位机进行斗轮机工作模式、参数等的设置，并将设置信息下发到主控PLC和管理上位机，管理上位机更据参数条件与所建立的煤堆三维数据计算出斗轮机工作的初始位置并将该位置数据下发到主控PLC，主控PLC驱动执行机构动作完成初始位置的定位后开始按预定的程序进行工作，直至满足结束条件停止堆取料任务。

进一步，本实用新型的工作过程：1)激光扫描器实时扫描煤堆，管理上位机实时采集煤堆点云数据并处理，建立煤堆三维模型，更新煤堆信息数据库；2)操作员选择远程操控方式，在操作上位机中设置堆取料任务，确定初始条件，结束条件；3)管理上位机根据工作任务和条件，结合煤堆信息数据库计算出斗轮机初始位置的三维坐标信息(x,y,z)；4)主控PLC驱动执行机构使斗轮机定位到初始位置；5)主控PLC根据自动堆取料程序启动胶带机系统/滚轮，发出斗轮机堆料/取料运行信号，开始按预定的工艺流程进行堆取料任务；6)斗轮机主控PLC判断是否满足结束条件，满足时自动终止堆取料任务。

本实用新型的有益效果是：减少斗轮机空跑时间，节约能源，降低人为事故率，改善斗轮机工作效率，提高斗轮机自动化和数字化水平，使煤场作业更加安全、环保和高效。

附图说明

图1是本实用新型主视结构示意图。

图2是本实用新型左视结构示意图。

图3是本实用新型控制系统结构示意图。

图中：1.金属结构；2.尾车；3.大车行走机构；4.拖链机构；5.滚轮机构；6.液压双油缸；7.配重机构；8.锚定及夹轨装置；9.取料胶带机；10.堆取料胶带机；11.堆料胶带机；12.移动胶带机；13.主机梯子平台；14.尾车梯子平台；15.落煤斗；16.司机室。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

见附图1-2，一种远程操控门式斗轮堆取料机，包括尾车2、大车行走机构3、拖链机构4、锚定及夹轨装置8、固定梁及活动梁、活动梁起升机构、配重机构7、滚轮机构5、机上胶带机系统、落煤斗15、司机室16、电气室、单梁起重机、拖缆机构、梯子平台、安全装置、控制系统(见图3)。

所述尾车2为折返式双尾车，包括装入尾车2的外置系统胶带机及机上胶带机。主要由单轮从动台车组、双轮从动台车组、金属结构1、回程压辊装置及尾部溜料导料装置构成。金属结构1包括固定机架、变幅机架、主梁、底梁、支腿。

所述拖链机构4包括供电电缆、光缆、控制电缆、水缆组合成的一条拖链并设置在大车行走机构3导轨上。所述锚定及夹轨装置8为两组，工作时锚板抬起并连接触动行程开关。非工作时将锚板插入锚定座内。夹轨装置包括两台夹轨器，分别分布在刚、柔性腿门腿侧。

所述落煤斗15包括尾车取料落煤斗、尾车堆料落煤斗、活动梁中部落煤斗、尾车尾部转运料斗。所述司机室16安装在固定梁上尾车2同侧，司机室16设有与控制系统相连的操作台及以机构功能显示台。所述大车行走机构3包括主动台车架、三合一立式减速器、车轮组、中间轴、齿轮组、中间轴、齿轮箱。大车行走机构3采用变频调速，三合一立式减速器由减速器、制动器、电动机组成。所述活动梁起升机构采用液压双油缸6，置于刚性腿侧，两油缸同时同步工作。所述配重机构7由单联定滑轮组、单联动动滑轮组及配重小车组成。

所述滚轮机构5包括行走部件和回转部件，所述行走部件包括台车架、车轮组行走三合一电机、联轴器、水平导轮，所述回转部件包括滚圈、料斗、回转驱动电机、减速机、导辊组、销轮销齿传动、销轮限位装置。所述机上胶带机系统包括取料胶带机9、堆料胶带机11、移动胶带机12以及堆取料胶带机10。所述电气室为封闭结构，并安装于固定梁上。所述单梁起重机通过轨道固定设置在固定梁下方。所述拖缆机构包括滚轮机构拖缆及移动胶带机拖缆，均设置在活动梁上。无动力驱动，由滚轮机构5及移动胶带机拖动。所述梯子平台设在凡是需要检修的地方，便用维护人员检修。梯子平台包括主机梯子平台13、尾车梯子平台14。所述安全装置包括终点限位、升降限位、风力警报、胶带保护、物料探测、平衡轮限位开关、编码器和煤流量检测装置。

结合附图3，所述控制系统包括远程监控单元、就地程控单元、现场测控单元，所述远程监控单元由管理上位机、操作上位机、监视上位机组成，所述就地程控单元由主控PLC、硬盘录像机组成，所述现场测控单元由从站PLC、触摸屏、手动操作台、激光扫描仪、摄像头组成。所述就地程控单元、激光扫描仪通过光纤以太网与远程监控单元连接，所述从站PLC、触摸屏通过现场总线与主控PLC连接，所述检测装置的输出均与主控PLC相连，所述主控PLC的输出端与执行机构的控制线路相连，所述手动操作台与从站PLC相连。

所述煤流量检测装置为激光扫描流量检测仪，所述料位测量装置为雷达料位计，所述就地程控单元、激光扫描仪通过冗余的光纤以太网与远程监控单元连接，所述主控PLC与从站PLC、触摸屏之间采用Modbus Plus现场总线连接。

本实用新型的控制原理：所述检测装置通过各限位开关、测量装置检测斗轮机设备的状态，主控PLC采集检测装置检测到的状态信号，并通过光纤以太网将信号实时上传到远程上位机进行显示和报警；硬盘录像机集中摄像头的信号，同时通过以太网将实时视频信号上传到监视上位机，方便操作员进行监视现场；所述激光扫描仪实时对煤堆进行扫描，将采集到的点云数据通过以太网上传到管理上位机中进行处理，为斗轮机控制提供精准数据。就地控制方式时，从站PLC采集手动操作台的操作信号并实时上传到主控PLC，主控PLC接收触摸屏或从站PLC传送的操作指令，经控制程序后输出指令驱动执行机构动作。远程操作方式时，操作员通过操作上位机进行斗轮机工作模式、参数等的设置，并将设置信息下发到主控PLC和管理上位机，管理上位机更据参数条件与所建立的煤堆三维数据计算出斗轮机工作的初始位置并将该位置数据下发到主控PLC，主控PLC驱动执行机构动作完成初始位置的定位后开始按预定的程序进行工作，直至满足结束条件停止堆取料任务。

主控PLC控制程序包括：公用回路、夹轨器、大车、斗轮小车、活动梁、移动小车、斗轮、移动胶带、尾车胶带、堆取料胶带、取料胶带、堆料胶带、编码器、电流显示、全自动堆料、全自动取料。

本实用新型的工作过程：1)激光扫描器实时扫描煤堆，管理上位机实时采集煤堆点云数据并处理，建立煤堆三维模型，更新煤堆信息数据库；2)操作员选择远程操控方式，在操作上位机中设置堆取料任务，确定初始条件，结束条件；3)管理上位机根据工作任务和条件，结合煤堆信息数据库计算出斗轮机初始位置的三维坐标信息(x,y,z)；4)主控PLC驱动执行机构使斗轮机定位到初始位置；5)主控PLC根据自动堆取料程序启动胶带机系统/滚轮，发出斗轮机堆料/取料运行信号，开始按预定的工艺流程进行堆取料任务；6)斗轮机主控PLC判断是否满足结束条件，满足时自动终止堆取料任务。

本实施例只是本实用新型示例的实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选方案，而并不具有限制性的意义，凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都在本实用新型权利要求书的范围保护范围内。

Claims (6)

1.一种远程操控门式斗轮堆取料机，包括尾车、拖链机构、锚定及夹轨装置、固定梁及活动梁、配重机构、落煤斗、司机室、电气室、单梁起重机、拖缆机构、梯子平台、检测装置、执行机构和控制系统，其特征在于，所述执行机构包括大车行走机构、活动梁起升机构、滚轮机构、机上胶带机系统，所述控制系统包括远程监控单元、就地程控单元、现场测控单元，所述远程监控单元由管理上位机、操作上位机、监视上位机组成，所述就地程控单元由主控PLC、硬盘录像机组成，所述现场测控单元由从站PLC、触摸屏、手动操作台、激光扫描仪、摄像头组成；所述就地程控单元、激光扫描仪通过光纤以太网与远程监控单元连接，所述从站PLC、触摸屏通过现场总线与主控PLC连接，所述检测装置的输出均与主控PLC相连，所述主控PLC的输出端与执行机构的控制线路相连，所述手动操作台与从站PLC相连。

2.根据权利要求1所述的远程操控门式斗轮堆取料机，其特征在于：所述尾车为折返式双尾车，包括装入尾车的外置系统胶带机及机上胶带机；所述拖链机构包括供电电缆、光缆、控制电缆、水缆组合成的一条拖链并设置在大车行走机构导轨上；所述锚定及夹轨装置为两组，工作时锚板抬起并连接触动行程开关；所述落煤斗包括尾车取料落煤斗、尾车堆料落煤斗、活动梁中部落煤斗、尾车尾部转运料斗；所述司机室安装在固定梁上尾车同侧，司机室设有与控制系统相连的操作台及以机构功能显示台；所述大车行走机构包括主动台车架、三合一立式减速器、车轮组、中间轴、齿轮组、中间轴、齿轮箱；所述活动梁起升机构采用液压双油缸，升降采用钢丝绳平衡系统；所述配重机构由单联定滑轮组、单联动动滑轮组及配重小车组成；所述滚轮机构包括行走部件和回转部件，所述行走部件包括台车架、车轮组行走三合一电机、联轴器、水平导轮，所述回转部件包括滚圈、料斗、回转驱动电机、减速机、导辊组、销轮销齿传动、销轮限位装置；所述机上胶带机系统包括取料胶带机、堆料胶带机、移动胶带机以及堆取料胶带机；所述电气室为封闭结构，并安装于固定梁上；所述单梁起重机通过轨道固定设置在固定梁下方；所述拖缆机构包括滚轮机构拖缆及移动胶带机拖缆，均设置在活动梁上；所述检测装置包括终点限位、升降限位、风力警报、胶带保护、物料探测装置、平衡轮限位开关、编码器和煤流量测量装置。

3.根据权利要求2所述的远程操控门式斗轮堆取料机，其特征在于：所述煤流量测量装置为激光扫描流量检测仪。

4.根据权利要求2所述的远程操控门式斗轮堆取料机，其特征在于：所述物料探测装置为雷达料位计。

5.根据权利要求1所述的远程操控门式斗轮堆取料机，所述就地程控单元、激光扫描仪通过冗余的光纤以太网与远程监控单元连接。

6.根据权利要求1所述的远程操控门式斗轮堆取料机，所述主控PLC与从站PLC、触摸屏之间采用Modbus Plus现场总线连接。