CN206590745U - 超千米立井翻转箕斗自动装载系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超千米立井翻转箕斗自动装载系统，电控装置的PLC控制器可以通过压力传感器、张力传感器反馈的数据相加后减去翻转箕斗的自重计算出翻转箕斗的实时实际载重量，PLC控制器可以控制皮带称重及输送装置在输送煤炭前期使快速向翻转箕斗内部输送，当称重电子皮带秤反馈剩余煤炭的重量小于整个额定重量的10％时PLC控制器控制皮带称重及输送装置慢速向翻转箕斗输送煤炭，直至翻转箕斗的实际载重量达到额定数值时PLC控制器控制停止输送，进从而实现防止翻转箕斗的装载量超出设计载荷、降低对提升系统造成的损害、保障矿井提升安全，特别适用于超千米的深立井矿井。

Description

超千米立井翻转箕斗自动装载系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下自动装载系统，具体是一种超千米立井翻转箕斗自动装载系统，属于煤矿提升技术领域。

背景技术

随着国民经济的稳健发展，国民经济对能源的需求越来越多，在我国的能源结构中仍以煤矿为主，煤炭在一次能源消耗中占70％左右，矿井建设中，立井又称竖井，是矿井井下通往地面的主要出口，是用来提升有用矿物、上下人员，下放材料设备和通风排水的垂直巷道，其中立井有分为主井和副井，主井运输煤炭，副井提升人员，材料等。

井筒的深度取决于煤层的赋存条件和井田的开拓方式，由数据统计，就我国目前达到的勘探深度而言，至地下2km深度处预测总资源量约为4.5Tt；按粗略的估算，勘探深度平均每增加100m，获得的煤炭预测资源量约增加225Gt，而在1.5km～2.0km深度范围内每增加100m煤炭预测资源量平均增加250Gt；如果按目前煤矿的平均开采深度为400m估计，则我国地下煤炭的预测总资源量中至少还有大约80％的煤炭资源还没有被开发和利用，因此未来我国浅矿井的数目将大为减少、中深矿井的数目将明显增加、深矿井的数目将成倍地增加，并将出现更多的特深矿井，而深立井矿井将成为矿山建设的趋势。

目前深立井矿井中从井底提升煤炭主要采用箕斗，箕斗的装载方式主要采用定量斗或者皮带秤，这两种方式都能装载预设定量的煤炭，但是采用翻转箕斗的提升系统，在装卸载时沾到翻转箕斗四周内壁及底部的煤炭有时会卸载不干净，这样会积累越来越多，而采用定量斗或者皮带秤时由于每次装载量是不变的，因此会造成翻转箕斗的装载量超出设计载荷，进而会对提升系统造成损害、影响提升安全；另外，在超千米立井中，在箕斗装载时由于钢丝绳的弹性形变，随着装载量的增加箕斗装载口距离装载设备之间的距离会越来越大，这样就极有可能造成煤炭撒落到箕斗外面。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种超千米立井翻转箕斗自动装载系统，能够动态调整装载量，进而实现防止装载过程中钢丝绳弹性伸长而造成的箕斗下沉，从而保障立井提升系统安全可靠运行，特别适用于超千米的深立井矿井。

为实现上述目的，本超千米立井翻转箕斗自动装载系统包括托罐装置、压力传感器、翻转箕斗、张力传感器、皮带称重及输送装置、闸门油缸、液压泵站、平板闸门和电控装置；

所述的皮带称重及输送装置设置在溜煤槽出料口的正下方、包括称重电子皮带秤，所述的平板闸门水平设置在溜煤槽出料口位置，所述的闸门油缸的缸体端固定安装在皮带称重及输送装置的顶部、伸缩端与平板闸门连接，闸门油缸通过液压管路与液压泵站连接；

所述的翻转箕斗或牵引钢丝绳上设有位移传感器，所述的张力传感器设置在翻转箕斗顶端的主拉杆和楔形绳环之间；

所述的托罐装置设置在皮带称重及输送装置下方的翻转箕斗就位位置正下方的井道上，包括设置有液压伸缩机构的托爪，液压伸缩机构通过液压管路与液压泵站连接，所述的压力传感器设置在托爪上；

所述的电控装置包括PLC控制器、计量送料控制回路、箕斗就位控制回路、自动装载速度控制回路，PLC控制器分别与液压泵站、皮带称重及输送装置和称重电子皮带秤、位移传感器、压力传感器、张力传感器电连接。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述的平板闸门通过具有水平设置的导向槽的支撑板架设在皮带称重及输送装置的顶部，所述的溜煤槽出料口与平板闸门的支撑板密闭连接。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述的皮带称重及输送装置的卸料端位置设有具有液压伸缩控制机构的卸料导板，液压伸缩控制机构通过液压管路与液压泵站连接。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述的皮带称重及输送装置底部通过支撑架架设安装，所述的液压泵站和电控装置设置在皮带称重及输送装置的支撑架内部、且液压泵站和电控装置上设有防护罩。

与现有技术相比，本超千米立井翻转箕斗自动装载系统由于在托罐装置的托爪上设有压力传感器、在翻转箕斗顶端的主拉杆和楔形绳环之间设有张力传感器，因此PLC控制器可以通过压力传感器、张力传感器反馈的数据相加后减去翻转箕斗的自重计算出翻转箕斗的实时实际载重量，从而便于控制翻转箕斗的实际载重量、防止超载，进而保障立井提升系统安全可靠运行；由于电控装置设有自动装载速度控制回路，因此PLC控制器可以控制皮带称重及输送装置在输送煤炭前期使称重电子皮带秤上的额定重量的煤炭快速向翻转箕斗内部输送，当称重电子皮带秤反馈剩余煤炭的重量小于整个额定重量的10％时PLC控制器控制皮带称重及输送装置慢速向翻转箕斗输送煤炭，当PLC控制器通过压力传感器和张力传感器实时反馈的数据计算翻转箕斗的载重量达停止到额定数值时PLC控制器停止皮带称重及输送装置向翻转箕斗输送煤炭，既使皮带称重及输送装置上剩余煤炭也不再进行装载，进从而实现进一步防止翻转箕斗的装载量超出设计载荷、降低对提升系统造成的损害、保障矿井提升安全，特别适用于超千米的深立井矿井。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、托罐装置，2、压力传感器，3、翻转箕斗，4、张力传感器，5、皮带称重及输送装置，6、闸门油缸，7、平板闸门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本超千米立井翻转箕斗自动装载系统包括托罐装置1、压力传感器2、翻转箕斗3、张力传感器4、皮带称重及输送装置5、闸门油缸6、液压泵站、平板闸门7和电控装置。

所述的皮带称重及输送装置5设置在溜煤槽出料口的正下方、包括称重电子皮带秤，所述的平板闸门7水平设置在溜煤槽出料口位置，所述的闸门油缸6的缸体端固定安装在皮带称重及输送装置5的顶部、伸缩端与平板闸门7连接，闸门油缸6通过液压管路与液压泵站连接，通过液压泵站控制闸门油缸6的伸缩可以实现平板闸门7的开闭。

所述的翻转箕斗3或牵引钢丝绳上设有位移传感器，所述的张力传感器4设置在翻转箕斗3顶端的主拉杆和楔形绳环之间。

所述的托罐装置1设置在皮带称重及输送装置5下方的翻转箕斗3就位位置正下方的井道上，包括设置有液压伸缩机构的托爪，液压伸缩机构通过液压管路与液压泵站连接，所述的压力传感器2设置在托爪上。

所述的电控装置包括PLC控制器、计量送料控制回路、箕斗就位控制回路、自动装载速度控制回路，PLC控制器分别与液压泵站、皮带称重及输送装置5和称重电子皮带秤、位移传感器、压力传感器2、张力传感器4电连接。

本超千米立井翻转箕斗自动装载系统工作时，当翻转箕斗3被钢丝绳牵引离开装载位置时，位移传感器反馈离开信号给PLC控制器，则计量送料控制回路首先工作，PLC控制器首先通过液压泵站控制闸门油缸6缩入、带动平板闸门7水平移动开启，溜煤槽内的煤炭即经溜煤槽出料口落至皮带称重及输送装置5的称重电子皮带秤上，称重电子皮带秤对其上的煤炭进行计量称重并实时反馈称重数值给PLC控制器，当煤炭重量达到翻转箕斗3的额定装载量时PLC控制器通过液压泵站控制闸门油缸6伸出、带动平板闸门7水平移动关闭，皮带称重及输送装置5处于待命状态；箕斗就位控制回路开始工作，当翻转箕斗3上的位移传感器反馈翻转箕斗3到达装载位置时，PLC控制器通过液压泵站控制托罐装置1的液压伸缩机构伸出使托爪完全伸出自翻转箕斗3底部托载住翻转箕斗3，此时翻转箕斗3的箕斗口部对正皮带称重及输送装置5卸料端位置；然后自动装载速度控制回路开始工作，PLC控制器控制皮带称重及输送装置5动作使称重电子皮带秤上的额定重量的煤炭快速向翻转箕斗3内部输送，同时压力传感器2和张力传感器4实时反馈数据给PLC控制器，PLC控制器通过压力传感器2、张力传感器4反馈的数据相加后减去翻转箕斗3的自重计算出翻转箕斗3的实时实际载重量，当称重电子皮带秤反馈剩余煤炭的重量小于整个额定重量的10％时PLC控制器控制皮带称重及输送装置5慢速向翻转箕斗3输送煤炭，当PLC控制器通过压力传感器2和张力传感器4实时反馈的数据计算翻转箕斗3的载重量达停止到额定数值时PLC控制器停止皮带称重及输送装置5向翻转箕斗3输送煤炭，既使皮带称重及输送装置5上剩余煤炭也不再进行装载，进从而实现防止翻转箕斗3的装载量超出设计载荷、降低对提升系统造成的损害、保障矿井提升安全。

为了防止落料煤炭自溜煤槽出料口落至皮带称重及输送装置5的称重电子皮带秤上时产生扬尘，作为本实用新型的进一步改进方案，所述的平板闸门7通过具有水平设置的导向槽的支撑板架设在皮带称重及输送装置5的顶部，所述的溜煤槽出料口与平板闸门7的支撑板密闭连接。

为了实现皮带称重及输送装置5更准确地向翻转箕斗3内输送煤炭，作为本实用新型的进一步改进方案，所述的皮带称重及输送装置5的卸料端位置设有具有液压伸缩控制机构的卸料导板，液压伸缩控制机构通过液压管路与液压泵站连接；非输送状态时卸料导板翻折缩入或直接缩入在皮带称重及输送装置5的卸料端位置上部或内部，翻转箕斗3被托罐装置1托载稳定后卸料导板首先翻出或伸出搭接在翻转箕斗3的箕斗口部位置以实现更准确地向翻转箕斗3内输送煤炭。

为了便于保护和维护液压泵站和电控装置、且节省安装空间，作为本实用新型的进一步改进方案，所述的皮带称重及输送装置5底部通过支撑架架设安装，所述的液压泵站和电控装置设置在皮带称重及输送装置5的支撑架内部、且液压泵站和电控装置上设有防护罩。

本超千米立井翻转箕斗自动装载系统由于在托罐装置1的托爪上设有压力传感器2、在翻转箕斗3顶端的主拉杆和楔形绳环之间设有张力传感器4，因此PLC控制器可以通过压力传感器2、张力传感器4反馈的数据相加后减去翻转箕斗3的自重计算出翻转箕斗3的实时实际载重量，从而便于控制翻转箕斗3的实际载重量、防止超载，进而保障立井提升系统安全可靠运行；由于电控装置设有自动装载速度控制回路，因此PLC控制器可以控制皮带称重及输送装置5在输送煤炭前期使称重电子皮带秤上的额定重量的煤炭快速向翻转箕斗3内部输送，当称重电子皮带秤反馈剩余煤炭的重量小于整个额定重量的10％时PLC控制器控制皮带称重及输送装置5慢速向翻转箕斗3输送煤炭，当PLC控制器通过压力传感器2和张力传感器4实时反馈的数据计算翻转箕斗3的载重量达到额定数值时PLC控制器停止皮带称重及输送装置5向翻转箕斗3输送煤炭，既使皮带称重及输送装置5上剩余煤炭也不再进行装载，进从而实现进一步防止翻转箕斗3的装载量超出设计载荷、降低对提升系统造成的损害、保障矿井提升安全，特别适用于超千米的深立井矿井。

Claims (4)

1.一种超千米立井翻转箕斗自动装载系统，其特征在于，包括托罐装置(1)、压力传感器(2)、翻转箕斗(3)、张力传感器(4)、皮带称重及输送装置(5)、闸门油缸(6)、液压泵站、平板闸门(7)和电控装置；

所述的皮带称重及输送装置(5)设置在溜煤槽出料口的正下方、包括称重电子皮带秤，所述的平板闸门(7)水平设置在溜煤槽出料口位置，所述的闸门油缸(6)的缸体端固定安装在皮带称重及输送装置(5)的顶部、伸缩端与平板闸门(7)连接，闸门油缸(6)通过液压管路与液压泵站连接；

所述的翻转箕斗(3)或牵引钢丝绳上设有位移传感器，所述的张力传感器(4)设置在翻转箕斗(3)顶端的主拉杆和楔形绳环之间；

所述的托罐装置(1)设置在皮带称重及输送装置(5)下方的翻转箕斗(3)就位位置正下方的井道上，包括设置有液压伸缩机构的托爪，液压伸缩机构通过液压管路与液压泵站连接，所述的压力传感器(2)设置在托爪上；

所述的电控装置包括PLC控制器、计量送料控制回路、箕斗就位控制回路、自动装载速度控制回路，PLC控制器分别与液压泵站、皮带称重及输送装置(5)和称重电子皮带秤、位移传感器、压力传感器(2)、张力传感器(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的超千米立井翻转箕斗自动装载系统，其特征在于，所述的平板闸门(7)通过具有水平设置的导向槽的支撑板架设在皮带称重及输送装置(5)的顶部，所述的溜煤槽出料口与平板闸门(7)的支撑板密闭连接。

3.根据权利要求1所述的超千米立井翻转箕斗自动装载系统，其特征在于，所述的皮带称重及输送装置(5)的卸料端位置设有具有液压伸缩控制机构的卸料导板，液压伸缩控制机构通过液压管路与液压泵站连接。

4.根据权利要求1所述的超千米立井翻转箕斗自动装载系统，其特征在于，所述的皮带称重及输送装置(5)底部通过支撑架架设安装，所述的液压泵站和电控装置设置在皮带称重及输送装置(5)的支撑架内部、且液压泵站和电控装置上设有防护罩。