物料破拱系统及具有该物料破拱系统的卸料仓
技术领域
本实用新型涉及破拱技术领域,具体涉及一种物料破拱系统及具有该物料破拱系统的卸料仓。
背景技术
在大型水泥或沥青混凝土搅拌站的建设中,为节约仓储用地,有利于实行装卸机械化和自动化,降低劳动强度,提高生产效率,减少物料的损耗以及粉尘对环境的污染,通常使用筒仓来储存物料。筒仓常用钢筋水泥混凝土来筑造,结构坚固耐用。在实际施工生产过程中,存储在筒仓里的物料是靠自重自行落下出料的,因受含水量及筒仓内壁摩擦力的影响,物料会经常起拱导致其未能从卸料口正常导出,特别是粉体或小颗粒物料,起拱现象更加频繁。物料起拱无法导出将会中断搅拌站的正常运作,延长运行周期,严重制约了搅拌站的生产效率,甚至无法生产;同时会致使物料给料不均匀,直接影响物料后续的配比精度,造成混凝土质量下降。
为保证搅拌站的正常运行、确保配料精度,工程中常采用机械式振动破拱以打破这种“起拱”现象。机械式振动破拱采用设置在仓壁上的振动器,通过振动使得粘结在仓壁上的物料脱离,达到破拱的目的,然,采用该种方式,其振动器必须在起拱位置附近振动才能达到较好的效果。而由于物料的粒度、形状和温度不断发生变化,其起拱位置也不断发生变化,因此,其效果并不理想;而若在仓壁上设置多个振动器,多个振动器同时振动虽然能够为料仓提供全方位的振动力进行破拱,然,未处于起拱位置的振动器其振动又会导致能耗的增加。
中国实用新型专利CN205652669U公开了一种料仓清堵装置,其采用刮板和压缩气体两种方式以清除物料堵塞,在料仓的下料段的上部分设置刮板,通过刮板刮除物料,而在下料段的下部分则设置压缩气体的喷嘴,通过喷出气流冲击堵塞的物料以完整清堵,二者相互配合以实现对下料段整体的清堵作业,具有更高的成功率,清堵效率也得到提高,并且采用了断料检测部,在检测到物料流断流时自动控制刮板部和压缩气体部工作,实现了自动化控制,这样可以使料仓的出料速度和稳定性满足生产的需求。然而,该料仓清堵装置采用刮板和气流冲击两者结合的方式进行清堵,结构复杂;由于其无法判断起拱的位置,因此,为确保可以清理发生在料仓内表面任意位置处的堵塞,其刮板的运动范围覆盖缩径段的全部内表面,当料仓内盛有物料时,其刮板的运动是很困难的,需要提供很大的动力才能驱动刮板,对于大体积的筒仓,其适用性差。此外,其在检测到卸料口流断流时才控制刮板部和压缩气体部进行破拱作业,在此过程中,料仓给料中断,影响生产的进行。
实用新型内容
针对上述存在的问题,有必要提供一种物料破拱系统,其能够针对起拱位置进行振动破拱,提高破拱效果,且能够降低能耗。
为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种物料破拱系统,包括若干振动器、至少一料位计、若干料位开关及一控制器,若干振动器分为若干组,若干组振动器用于装设在一料仓上并沿所述料仓的高度方向间隔分布,每组振动器环绕所述料仓的周缘间隔设置;所述料位计用于装设在所述料仓上,以检测料仓内的料位高度;所述料位开关用于装设在所述料仓上,若干料位开关对应若干组振动器分为若干组,每组料位开关位于对应组振动器的下方或与对应组振动器位于同一平面内,用于检测料仓内的料空高度,在该料空高度范围内表示不存在物料;所述料位计、若干所述料位开关及若干所述振动器均与所述控制器连接。
进一步地,每一振动器包括振动棒及驱动所述振动棒振动的起振电机,所述振动棒用于插入所述料仓内,每一振动器的起振电机还与所述控制器连接。
进一步地,每一所述振动器还包括升降器及牵引绳,所述升降器用于安装在所述料仓的外壁上并位于相应振动棒的上方,每一所述振动器的振动棒通过穿设所述料仓的牵引绳与相应的升降器连接,所述升降器用于收放所述牵引绳。
进一步地,所述牵引绳通过夹持在所述振动棒上的夹具与所述振动棒可拆卸连接。
进一步地,所述起振电机用于装设在所述料仓外并与所述振动棒通过传动软管连接,所述料仓对应每一振动棒贯通开设有安装孔,所述安装孔内装设有套筒,所述传动软管穿设相应的套筒。
进一步地,每一振动棒的外壁上还装设有温度传感器,所述温度传感器与所述控制器连接,用于检测所述振动棒的温度。
进一步地,每一振动棒的外壁上还装设有振动传感器,所述振动传感器与所述控制器连接,用于检测所述振动棒的工作状态。
本实用新型还提供一种卸料仓,包括料仓及物料破拱系统,所述物料破拱系统包括若干组振动器、至少一料位计、若干料位开关及一控制器,若干振动器分为若干组,若干组振动器装设在所述料仓上并沿所述料仓的高度方向间隔分布,每组振动器环绕所述料仓的周缘间隔设置;所述料位计装设在所述料仓上,以检测料仓内的料位高度;所述料位开关装设在所述料仓上,若干料位开关对应若干组振动器分为若干组,每组料位开关位于对应组振动器的下方或与对应组振动器位于同一平面内,以检测料仓内的料空高度,在该料空高度范围内表示不存在物料;所述料位计、若干所述料位开关及若干所述振动器均与所述控制器连接。
进一步地,每一振动器包括振动棒及驱动所述振动棒振动的起振电机,所述振动棒用于插入所述料仓内,每一振动器的起振电机与所述控制器连接。
进一步地,所述料仓的外壁上还对应若干组振动器安装有若干层检修平台,所述起振电机装设在相应的检修平台上,并与所述振动棒通过传动软管连接,所述料仓对应每一振动棒贯通开设有安装孔,所述安装孔内装设有套筒,所述传动软管穿设相应的套筒。
由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:
1、上述物料破拱系统,利用料位计能够检测料仓内的料位高度,利用多个料位开关能够检测料仓的料空高度,若该料空高度位置位于该料位高度范围内,则表示该料空高度上方存在物料起拱,再启动位于该料空高度位置上方并最靠近该料空高度位置的振动器振动进行破拱。因此,该物料破拱系统能够针对起拱位置进行振动破拱,破拱效果较佳,且无需启动所有振动器,能够降低能耗。
2、上述物料破拱系统,振动棒通过牵引绳与夹具和升降器相连,牵引绳能够固定及支撑振动棒,使得振动棒维持在所需的角度;利用升降器收放牵引绳还能调节振动棒的倾斜角度,以保持较佳的破拱效果,此外,其还能够为振动棒的更换提供便利。牵引绳优选采用钢丝绳,钢丝绳本身具有弹性可防止振动力传递给升降器,减小振动力对升降器的破坏。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施方式的卸料仓的结构示意图。
图2为图1所示卸料仓在A处的放大图。
图3为本实用新型较佳实施方式中卸料仓的横截面示意图。
图4为本实用新型另一实施方式的卸料仓的结构示意图。
主要元件符号说明
100-卸料仓、2-料仓、21-进料口、23-卸料口、24-安装孔、25-固定孔、26-贯通孔、4- 物料破拱系统、41-振动器、412-起振电机、413-振动棒、414-传动软管、415-夹具、416-升降器、417-牵引绳、418-壳体、419-收卷盘、42-料位计、421-传感器、43-料位开关、5- 控制器、6-检修平台、7-套筒、8-护栏、10-温度传感器、11-振动传感器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1,本实用新型一较佳实施方式提供一种卸料仓100,包括料仓2、物料破拱系统4及控制器5。料仓2用于收容物料,所述物料可以为粉体或小颗粒物料。物料破拱系统4 装设在料仓2上,以对料仓2内起拱的物料进行破拱作业。控制器5与物料破拱系统4连接,以控制物料破拱系统4的运作。
请一并参见图3,在本实施方式中,料仓2为水泥或沥青混凝土搅拌站的仓筒,可以理解,料仓2也可以应用于其他装置上。料仓2的顶部设有进料口21,底部设有卸料口23,进料口21与卸料口23均与料仓2的内腔连通。物料破拱系统4包括若干振动器41、至少一料位计42及若干料位开关43(图3)。若干振动器41分为若干组,每组包括至少一个振动器 41。在本实施方式中,每组包括16个振动器41。若干组振动器41装设在料仓2上并沿料仓 2的高度方向间隔分布,每组中的16个振动器41环绕料仓2的周缘间隔设置。优选地,相邻两组振动器41之间的距离为80-90厘米。
在本实施方式中,每一振动器41包括起振电机412及振动棒413,振动棒413位于料仓 2内,起振电机412与振动棒413连接,起振电机412开启时能够带动相应的振动棒413振动。振动器41采用外置电机式振动器或内置电机式振动器均可。在本实施方式中,振动器41采用外置电机式振动器,其起振电机412装设在料仓2外并与振动棒413通过传动软管414连接,具体为:请一并参见图2,料仓2的外壁上还对应若干组振动器41搭建有若干层检修平台6,用于人员检修和承放机具。每组振动器41的起振电机412装设在相应的检修平台6 上;料仓2的侧壁上对应每一振动棒413贯通开设有安装孔24,安装孔24内装设有套筒7;传动软管414穿设固定在料仓2上的套筒7。起振电机412与控制器5连接,以在控制器5 的控制下运行。
可以理解,在其他实施方式中,也可以采用内置电机式振动器。当采用内置电机式振动器41时,其起振电机412装设在振动棒413内,与起振电机412连接的电缆从套筒7穿出,以与控制器5连接。起振电机412优选采用电压380V、功率1.5Kw的三相高转速电机。
优选地,振动棒413的棒头与料仓2内壁的距离宜长,以增大振动范围,而传动软管414 宜短以利于提高传动效率,增加可靠性。优选地,振动棒413可倾斜设置,并使得振动棒413 与料仓2的中线轴线之间的夹角大致呈45-60度,该角度能够使得振动棒413棒头与料仓2 内壁的距离较长,以确保振动棒413具有较大的振动范围,且使得振动棒413朝向料仓2的仓底倾斜。当有物料落向振动棒413上时,物料能够沿振动棒413顺利滑向卸料口23,防止物料堆积在振动棒413上造成起拱。优选地,振动棒413大致呈圆柱状,圆柱状振动棒413 能够进一步防止物料堆积在振动棒413上。优选地,还可在传动软管414与套筒7之间设置密封胶圈(图未示),防止外界的水分进入料仓2内。每一检修平台6上还安装有护栏8,以提高生产的安全性能。
在本实施方式中,每一振动棒413的外壁还夹持有夹具415,夹具415可采用卡箍等,其外径尺寸小于套筒7的内径,以使得夹具415能够通过套筒7。每一振动器41还包括升降器416及牵引绳417,其中,升降器416安装在料仓2的外壁上并位于相应振动棒413的上方,料仓2的侧壁上对应每一牵引绳417贯通开设有贯通孔26;牵引绳417穿设相应的贯通孔26,牵引绳417的相对两端分别与相应的振动棒413上的夹具415及升降器416连接,升降器416用于收放牵引绳417。升降器416通常包括壳体418及转动装设在壳体418上的收卷盘419,壳体418装设在料仓2外壁上,牵引绳417缠绕在收卷盘419上。收卷盘419转动时能够将牵引绳417收卷在收卷盘419上,牵引绳417拉动振动棒413以抬高振动棒413 的棒头;或者收卷盘419转动时能够释放牵引绳417,以允许振动棒413在自身重力的作用下下垂。因此,通过升降器416控制牵引绳417的收放能够调节振动棒413在料仓2内的角度,通过牵引绳417还能够起到固定及支撑振动棒413的作用,确保振动棒413既稳固又能自由振动,以保持较佳的破拱效果。升降器416可以采用手动式或电动式,手动式升降器416 即利用手动控制收卷盘419的转动;电动式升降器416通过电动驱动装置,例如电机等控制收卷盘419的转动。优选地,牵引绳417采用钢丝绳,钢丝绳本身具有弹性可防止振动力传递给升降器416,对于升降器416具有减震效果,减小振动器41的振动对升降器416的损坏。当需要更换振动棒413时,通过升降器416释放牵引绳417,拉动传动软管414,将待更换的振动棒413从相应的套筒7内拉出料仓2外,将夹具415从更换的振动棒413上取下,然后再夹持在新的振动棒413上,将该新的振动棒413从相应的套筒7推入料仓2内,最后通过升降器416收卷牵引绳417,以调节振动棒413的角度即可,安装拆卸简便。
料位计42装设在料仓2上,以检测料仓2内的料位高度,在该料位高度范围内表示存在物料。料位计42优选采用连续料位计,型号为CRV100D,其结构与原理与现有技术的连续料位计相同,通常包括传感器421、信号线(图未示)、信号放大器(图未示)及显示仪表(图未示)。传感器421大致为棒状,其与料仓2的顶部连接并伸入料仓2内,传感器421从料仓2的顶部延伸至料仓2的底部,用于检测料仓2内物料存储所到的位置,即料位高度。显示仪表通过信号放大器、信号线与传感器421相连,用于实时显示传感器421检测到的料位高度。传感器421还通过信号线与控制器5连接,以将检测到的信号输送给控制器5。为预防单个料位计42信号失灵,优选地,可在料仓2上安装两套料位计42,两套料位计42以料仓2的中心轴线为对称中心对称装设在料仓2上,达到双重保险作用。
在本实施方式中,物料破拱系统4还包括指示灯(图未示)。指示灯与料位计42的传感器421连接,其安装在料仓2的外壁上,由多个沿料仓2高度方向间隔分布的红绿双色LED灯带组成,用于直观显示物料的存储位置。在本实施方式中,料仓2上下,绿灯亮起位置表示该绿灯所对应的位置有料,反之红灯亮起则表示该红灯所对应的位置无料。通过指示灯的设置能够便于操作者直观了解料仓2内的料位高度。
料位开关43装设在料仓2上,若干料位开关43对应若干组振动器41分为若干组,每组料位开关43至少包括一个料位开关43。在本实施方式中,若干组料位开关43沿料仓2的高度方向间隔设置,每组料位开关43与对应组的振动器41位于同一水平面内,以对料仓2内的料空高度进行监测,在该料空高度范围内表示不存在物料。料位开关43优选采用阻旋式料位开关,型号为PFG86,其通常将电动机减速后,采用传动轴与离合器直接连接,带动连接轴以低转速旋转,轴端带有叶片。当物料超过叶片时,叶片转动受阻,便围绕主轴产生旋转位移。该位移使微动开关动作,检测装置输出有料信号,同时切断电源使叶片转动停止;当物料下降时叶片不再受到阻力,检测装置依靠扭力弹簧又恢复到原始状态,微动开关动作发出无料信号,接通电源使电机旋转,叶片转动恢复。料空高度位置为发出无料信号且位于最高处料位开关43所在的位置。料位开关43的安装具体为:料仓2对应每一料位开关43处贯通设有固定孔25,料位开关43的一端穿设固定孔25以伸入料仓2内,料位开关43还通过信号线与控制器5连接,以将检测到的信号输送给控制器5。
在本实施方式中,每一振动棒413的外壁上还装设有温度传感器10,温度传感器10与控制器5连接,其用于检测振动棒413的温度,并将检测到的温度信号传递至控制器5。每一振动棒413的外壁上还装设有振动传感器11,振动传感器11与控制器5连接,其用于检测振动棒413的振动状态,以判断振动器41是否正常工作,并将检测到的振动信号传递至控制器5。本实施方式采用的温度传感器10及振动传感器11均由市面直接采购而得,其中,温度传感器10的型号为JCJ100,振动传感器11的型号为RS310,亦可以选用其它型号的产品。
控制器5优选采用PLC电脑控制器,型号为西门子PLCS7-200,其采用Wincc组态系统,通过该PLC电脑控制器能够设定振动棒413工作的温度上限值、振动棒413的振动时间,并能够显示系统工作的电压电流值、振动棒413工作情况、料位高度、料空高度等;还具有起拱次数统计、超温报警、欠压报警、缺相报警、漏电报警等功能。
本实用新型实施方式还提供一种物料破拱方法,包括以下步骤:
通过料位计42检测料仓2的料位高度,在该料位高度范围内表示存在物料;
通过若干料位开关43检测料仓2的料空高度,在该料空高度范围内表示不存在物料;
通过控制器5获取该料空高度与料位高度信息,并将该料空高度与料位高度进行比较:
若该料空高度位于该料位高度范围内,即,当料位计42显示表明该料空高度位置有料,而该料空高度位置处的料位开关43检测不到有料信号时,则表示该料空高度位置上方存在物料起拱,控制器5控制位于该料空高度位置上方且最靠近该料空高度位置起振电机412通电启动,以进行破拱作业,物料受振动落下,破拱解除。在此过程中,还利用温度传感器10检测振动棒413上的温度,控制器5将温度传感器10检测到的温度值与设定的振动棒413工作的温度上限值进行比较,并在检测到的温度值大于或等于设定的振动棒413工作的温度上限值时,控制相应的起振电机412停止运作,以避免振动棒413过热烧坏;还可利用振动传感器11检测相应振动棒413的振动状态,若控制器5启动该振动棒413对应的起振电机412振动后接收不到该振动棒413上振动传感器11传递的振动信号,则表示该振动器41处于非正常工作状态,提醒工作人员及时进行检修;若控制器5启动该振动棒413对应的起振电机412 振动后接收到该振动棒413上振动传感器11传递的振动信号,则表示该振动器41处于正常工作状态。
若料位开关43没有检测到无料信号,控制器5控制振动器41不启动,以节约能耗。
若该料空高度大于料位高度,则表示料仓2内没有物料,控制器5控制振动器41不启动,以节约能耗。
上述物料破拱系统4,利用料位计42能够检测料仓2内的料位高度,利用多个料位开关 43能够检测料仓2的料空高度,若该料空高度位置位于该料位高度范围内,则表示该料空高度上方存在物料起拱,再启动位于该料空高度位置上方并最靠近该料空高度位置的振动器41 振动进行破拱。因此,该物料破拱系统4能够针对起拱位置进行振动破拱,破拱效果较佳,且无需启动所有振动器41,避免振动器41空振,能够降低能耗。同时,采用该物料破拱系统4能够及时获知起拱位置,无需等到卸料口23断料即可启动振动器41破拱,卸料口23无需断料,以确保生产等正常进行。
此外,本实施方式中的物料破拱系统4,其各结构部件采用封装布局,硬件连接可靠安装,可设有防雨防坠落措施,触电保护装置,安全隔离栏等安全措施,可用于各种不同类型的高位料仓存储不同物料,具备升级拓展功能。
可以理解,在其他实施方式中,振动器41也可以采用其他结构的振动器,例如,惯性振动器、电磁振动器等。
可以理解,在其他实施方式中,控制器5、料位计42、料位开关43、温度传感器10等也可以采用其他型号,料位计42、料位开关43、温度传感器10等与控制器5之间可采用信号线或无线通讯的方式进行连接。
可以理解,每组料位开关43也可以不与对应组振动器41位于同一平面内,例如,请参见图4,在该实施方式中,每组料位开关43也可以装设在对应组振动器41的下方,优选为距离对应组振动器41下方20-50厘米的位置,其同样能够达到本实用新型实施方式的技术效果。每一振动器41的下方均可对应安装一料位开关43。使用时,控制器5可根据每一料位开关43的检测情况,针对性地启动每组振动器41中的其中一个或多个来进行破拱,而无需启动整组振动器41,达到进一步降低能耗的目的。例如,假若料空高度所对应的那组料位开关43中,仅有部分料位开关43检测到无料信号,而其余料位开关43检测到有料信号,则控制器5仅需控制检测到无料信号的料位开关43上方所对应的振动器41振动即可。
可以理解,物料破拱系统4还可包括其他元件,例如接触器、保护器、顺序控制器、时间继电器等电气装置,该部分属于现有技术,为省略篇幅,这里不做详细介绍。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围,凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本实用新型所涵盖专利范围。