CN208721222U - 一种斜井计量装置 - Google Patents

Abstract

一种斜井计量装置，包括设置在斜井外侧用于支撑天轮的天轮基座、在斜井外用于撑起连接卷扬机和提升矿车的钢丝绳的天轮，所述天轮的天轮轴通过测力传感器安装在天轮基座上，所述测力传感器的信号端通过处理器与显示模块连接，本装置利用了物体在斜面上重力的分解与天轮轴上所受力的合成原理，对于物体静止或匀速直线运动状态时，该合力与物体重力成正比的原理，从而可以直接在斜面上称重，不需要满足传统电子秤放置水平的特殊要求，而且由于计量点相对固定，通过处理器在测量同时对摩擦力进行修正，保证测量的准确。

Description

一种斜井计量装置

技术领域

本实用新型涉及一种斜井计量装置。

背景技术

目前斜井矿石出井后的计量一般是在平坦的地面或轨道衡上设置电子秤对矿车进行计量称重，但是由于有些斜井位置的条件不够，斜井外面没有平坦的地面，不能满足称重要求，因此这是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术的不足而提供一种结构简单、使用方便、计量准确的斜井计量装置。

一种斜井计量装置，包括设置在斜井外侧用于支撑天轮的天轮基座、在斜井外用于撑起连接卷扬机和提升矿车的钢丝绳的天轮，所述天轮的天轮轴通过测力传感器安装在天轮基座上，所述测力传感器的信号端通过处理器与显示模块连接。

进一步的，所述天轮的天轮轴安装在轴套上，所述轴套通过测力传感器固定在天轮基座上。

进一步的，所述天轮基座设置在斜井口的两侧，所述天轮设置在斜井的正中间。

进一步的，所述处理器还与数据存储模块和网络传输模块连接。

进一步的，还包括用于测量斜井倾斜角度的角度检测仪。

由于采用上述方案，矿车的质量(重力G)通过分解后，分解成平行于轨道的力N1和垂直于轨道的N2。静止或匀速直线运动时，N1就是钢丝绳所受到的拉力(忽略矿车与轨道的摩擦力和钢丝绳的重力)，在天轮上，受到钢丝绳向下的拉力N1和卷扬机的拉力，这两个力作用与天轮的基座，其合成力为N，即通过测力传感器检测得出。因此本申请将测力传感器设置在天轮轴与天轮基座之间，从而可以方便准确的测量合成力N，再通过处理器进行计算即可得到矿车的质量，解决了现在斜井矿车质量无法计量的缺陷。

综上所述，本装置利用了物体在斜面上重力的分解与天轮轴上所受力的合成原理，对于物体静止或匀速直线运动状态时，该合力与物体重力成正比的原理，从而可以直接在斜面上称重，不需要满足传统电子秤放置水平的特殊要求，而且由于计量点相对固定，通过处理器在测量同时对摩擦力进行修正，保证测量的准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型力的分解与合成示意图。

附图中，1—天轮，2—天轮轴，3—测力传感器，4—天轮基座，5—处理器， 6—显示模块，7-矿车。

具体实施方式

为了更清楚的说明本专利实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

参见图1，一种斜井计量装置，包括设置在斜井外侧用于支撑天轮的天轮基座4、在斜井外用于撑起连接卷扬机和提升矿车的钢丝绳的天轮1，所述天轮基座4设置在斜井口的两侧，所述天轮1设置在斜井的正中间，所述天轮1的天轮轴2通过测力传感器3安装在天轮基座4上，所述天轮1的天轮轴安装在轴套上，所述轴套通过测力传感器3固定在天轮基座4上，所述测力传感器3的信号端通过处理器5与显示模块6、数据处理、存储模块和网络传输模块连接。

本例中，还包括用于测量斜井倾斜角度的角度检测仪。

工作原理：首先通过角度检测仪测量斜井的倾斜角度，然后将斜井倾斜角度输入处理器，矿车及矿石的质量产生的压力是通过钢丝绳-天轮-天轮轴的顺序，传递到测力传感器上。由于各个设备之间的受力关系是固定的，所以力的分解是固定的，即矿车的质量可以完整地分解到传感器上。通过测量该力的大小，并经过处理器的运算和补偿，由显示仪表将电信号再转换成矿车的质量通过仪表显示。

如图2所示，天轮受力分析简介如下：矿车的质量(重力G)通过分解后，分解成平行于轨道的力N1和垂直于轨道的N2。静止或匀速直线运动时，N1就是钢丝绳所受到的拉力(忽略矿车与轨道的摩擦力和钢丝绳的重力)，在天轮上，受到钢丝绳向下的拉力N1和卷扬机的拉力，这两个力作用与天轮的基座，其合成力为N，即通过测力传感器检测得出。因此本申请将测力传感器设置在天轮轴与天轮基座之间，从而可以方便准确的测量合成力N，再通过处理器进行计算即可得到矿车的质量。

实施例：

静态标准砝码调试，确定计量参数。

使用3吨标准砝码放进三个矿车，并模拟运行至平常停车位置。多次测试数据如下：(2016年)

从多次的砝码比对来看，综合误差为0.33％。

三次动态实验：

(1)第一次实验数据如下：

动态测试中，斜井计量与地磅计量相对误差为0.8％。(说明：由于条件限制，比对时斜井出来的矿石不能一次性运走，需要在一个缓冲矿仓中停留，矿仓存在残留的情况。误差有点波动)

(2)第二次实验数据如下：

计量数据比对从2016年12月19日到2017年1月5日，共15天。斜井计量累积矿石：2884.535吨，共2370矿车，平均每车1.217吨；地磅计量累积矿石2880.49吨，共运输167车，平均每车17.24吨，累积误差0.14％。2、从测试看，当日误差波动还是比较大，主要还是受到进入矿仓的矿石不能一次性放完，最大余量在30吨左右。但是测试时间拉长以后，这个余量没有影响。

(2)第二次实验数据如下：

说明：前两次实验都是人工现场计量，人工抄录数据。此次实验测量数据通过网络传输模块传输到计算机自动记录。系统于2018年5月22日开始自动化运行，即21日上午11点运完矿仓中之前的矿石，11点36分为比对起点。到 7月20日止。通过与地磅的比较得出如下数据：

“斜井计量”数据是计算机自动计量并于次日早上8点自动保存，即前一天的数据；“地磅计量”数据是地磅计量数据(上报数据)，包括了前一天的出矿和当天上午的出矿(在运输矿石的过程中，斜井还要出矿)，所以计算当天累计误差时有个调整数据，是指当天上午斜井大约出矿量。6月底时单位赶任务，下午也运矿，即调整矿量多一些。如，24日下午3点13分下班，运出当天矿石 158.246吨，调整后，24日止误差为-95.093吨，即-0.83％；25日下午5点12 分才下班，运出当天矿石214.475吨，调整后，25日止误差为-134.529吨，即 -1.68％；27、28、29三天网络中断，30日恢复网络，7月17日井下故障，20 日正好清空矿仓，累计误差-0.86％。

测试结果统计如下

从测试的结果来看，两次负误差、一次正误差，分别为-0.8％和0.14％和-0.86％。误差产生的原因分析有：1、虽然每次测试前都清空了矿仓，但是粘贴在矿仓底部的细矿石还是有的，另外斗口的安全考虑，总会预留部分矿石。2、虽然放材料等没有影响，但是空车下去时放的水、饭等小物品会作为皮重处理。3、由于不便于搬运，每次校准时，校零点用的三个矿车和校砝码时的三个矿车不是同一个车，矿车之间质量有点偏差。4、雨天运输(斜井与地磅之间的路程)矿石过程中雨水会增加重量，造成地磅量偏大。

斜井计量试验工作，从2016年8月开始到2018年7月止，从手动操作到自动运行，经过了近两年的测试，虽然单次测试效果可能影响因素很多，但是多次测试、长期测试综合来看，相对误差控制在1％以内，效果还是很好的，特别是在不影响工人习惯的情况下实现了自动化运行。从静态的砝码比对，到动态的地磅比对的测试结果来看，长期计量数据是可靠的，设备也能够长期稳定运行，可以用于斜井矿石计量。

此外，需要说明的是，本专利不局限于上述实施方式，只要其零件未说明具体尺寸或形状的，则该零件可以为与其结构相适应的任何尺寸或形状，且不论在其材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计或利用了重力的分解或合成，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种斜井计量装置，包括设置在斜井外侧用于支撑天轮的天轮基座、在斜井外用于撑起连接卷扬机和提升矿车的钢丝绳的天轮，其特征在于，还包括用于测量斜井倾斜角度的角度检测仪，所述天轮的天轮轴通过测力传感器安装在天轮基座上，所述测力传感器的信号端通过处理器与显示模块连接，所述天轮的天轮轴安装在轴套上，所述轴套通过测力传感器固定在天轮基座上。

2.根据权利要求1所述的斜井计量装置，其特征在于：所述天轮基座设置在斜井口的两侧，所述天轮设置在斜井的正中间。

3.根据权利要求1所述的斜井计量装置，其特征在于：所述处理器还与数据存储模块和网络传输模块连接。