CN210527681U - 一种移动皮带机自动布料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于矿山矿仓皮带卸料领域，公开了一种移动皮带机自动布料装置，以解决现有技术中移动布料皮带向各矿仓布料中存在的问题。该装置包括移动皮带机、矿仓，每个矿仓的顶部均安装有矿仓料位检测装置、矿仓上限料位检测装置、多个特定位置检测传感器、连续位置检测传感器、PLC控制系统。本实用新型通过PLC与矿仓料位检测装置、矿仓上限料位检测装置、特定位置检测传感器、连续位置检测传感器相互配合，实现矿仓料位信号与移动皮带机位置信号自动实时寻优，实现了恶劣环境下无人值守自动布料。综合应用矿仓上限料位检测装置与矿仓料位检测装置对矿仓料位进行实时双重确认，精确检测矿仓料位，有效降低设备故障率和误操作。

Description

一种移动皮带机自动布料装置

技术领域

本实用新型涉及矿山矿仓皮带卸料领域，具体涉及一种移动皮带机自动布料装置。

背景技术

矿石通过运输移动皮带机经圆筒矿仓可逆移动布料皮带向各矿仓输送。现场工人通过目视或手工测绳测量的方式观测矿仓料位，判断目标仓位置，通过现场机旁操作箱或远程控制移动皮带机移动至目标仓。主要缺点有：

1.圆筒矿仓平台全封闭，生产时整个空间充斥着大量的粉尘，岗位在长期在处于粉尘超标的环境，不仅不符合职业健康安全管理体系的要求，而且对职工的身体健康造成了严重的影响；

2.现阶段矿山除布料环节外，其他运输环节基本实现了自动化无人值守，而布料一直靠岗位操作，相对孤立，整个系统不能有机结合，未能真真实现系统自动化，不仅设备效能未能有效发挥，而且增加了矿山人工成本的支出。

3.人工对料位和移动皮带机的手工控制存在较大偏差和滞后，不仅劳动强度大，而且易引发二次事故故障。

目前，一些矿山通过重锤式料位计或导波料位计检测矿仓料位，通过激光测距仪或绝对值编码器检测移动皮带机相对位置，应用效果差。主要原因有：重锤式料位计在运行过程中易发生测绳跳槽或犯卡的现象，可靠性较差；导波料位计抗粉尘干扰性较差，信号稳定性差；激光测距仪粉尘穿透性差，信号误差大；移动皮带机在轨道移动行进中，由于惯性、轨道不平整等因素易发生滑动，检测数据偏差大。现有技术无法解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中移动布料皮带向各矿仓布料中存在的问题，提供了一种布料精确、故障较低的移动皮带机自动布料装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种移动皮带机自动布料装置，包括安装在行走轨道上的移动皮带机，移动皮带机的下方设有多个矿仓，每个矿仓的顶部均安装有矿仓料位检测装置，矿仓的内侧上部还装有矿仓上限料位检测装置，矿仓正上方的行走轨道外沿对应设有多个特定位置检测传感器，行走轨道的一端设有连续位置检测传感器，且矿仓料位检测装置、矿仓上限料位检测装置、特定位置检测传感器、连续位置检测传感器均通过通信电缆连接有PLC控制系统，PLC控制系统连接有上位机及变频器，变频器连接有移动皮带机电机，移动皮带机电机用于控制移动皮带机的动作，移动皮带机的机轮挡铁处安装有特定位置检测磁元件。

进一步地，矿仓料位检测装置为雷达料位机，且矿仓料位检测装置与矿仓中央的距离为矿仓半径的3/4。

进一步地，矿仓上限料位检测装置为机械式位置开关，且矿仓上限料位检测装置安装在矿仓内侧上部且距矿仓中央落料点50cm的位置处。

进一步地，特定位置检测传感器为感应式接近开关。

进一步地，连续位置检测传感器为雷达测距仪。

进一步地，PLC控制系统为S7-1200 PLC，且PLC控制系统与上位机通过光纤连接，PLC控制系统与变频器通过DP通信电缆连接。

进一步地，特定位置检测磁元件为安装在机轮处的滑铁。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型通过PLC与矿仓料位检测装置、矿仓上限料位检测装置、特定位置检测传感器、连续位置检测传感器相互配合，实现矿仓料位信号与移动皮带机位置信号自动实时寻优，实现了恶劣环境下无人值守自动布料。将现场工人从恶劣环境、劳动强度大的作业中解放出来，有效降低矿山企业人工成本和法律风险。本实用新型综合应用传感器、矿仓料位检测装置对移动皮带机位置自动确认，综合应用矿仓上限料位检测装置与矿仓料位检测装置对矿仓料位进行实时双重确认，精确检测矿仓料位，有效降低设备故障率和误操作。

本实用新型的矿仓料位检测装置为西门子自带喷吹雷达料位机，安装在各矿仓与移动皮带机行经垂直方向且距矿仓中央3/4半径的位置，用于检测相应矿仓的料位信号；矿仓上限料位检测装置为机械式铰索位置开关，安装在距各矿仓中央落料点50cm位置处，用于检测相应矿仓上极限料位；连续位置检测传感器安装在离轨道尾部位置2m处，用于检测移动皮带机位置信号。

本实用新型的特定位置检测传感器安装在各矿仓中央位置所对应的移动皮带机行走轨道外沿位置，用于配合连续位置检测传感器检测移动皮带机位置信号；特定位置检测磁元件为特定位置检测传感器的一部分，安装在移动皮带机前轮特定档铁，用于配合特定位置检测传感器感应检测移动皮带机特定位置信号。

矿仓料位检测装置、矿仓上限料位检测装置所检测的对应矿仓料位信号经通信电缆传送至S7-1200 PLC；特定位置检测传感器、连续位置检测传感器采集的所述移动皮带机位置信号经通信电缆传送至S7-1200 PLC； S7-1200 PLC根据矿仓料位信号选择目标矿仓，根据目标矿仓与移动皮带机相对位置生成控制信号，用于通过变频器控制移动皮带机电机将移动皮带机移动至目标仓位。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型行走轨道及矿仓的俯视图。

附图标记含义如下：1. 移动皮带机；2. 矿仓料位检测装置；3. 矿仓上限料位检测装置；4. 特定位置检测传感器；5.连续位置检测传感器；6. 位置检测磁元件；7.通信电缆；8. PLC控制系统；9. 上位机；10. DP通信电缆；11. 变频器；12.移动皮带机电机；13.行走轨道；14. 矿仓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，一种移动皮带机自动布料装置，一种移动皮带机自动布料装置，包括安装在行走轨道13上的移动皮带机1，移动皮带机1的下方均布设有多个矿仓14，每个矿仓14的顶部安装有矿仓料位检测装置2，有矿仓料位检测装置2安装于矿仓14顶部矿仓14的内侧上部还装有矿仓上限料位检测装置3，矿仓14正上方的行走轨道13外沿对应设有多个特定位置检测传感器4，行走轨道13的一端设有连续位置检测传感器5，且矿仓料位检测装置2、矿仓上限料位检测装置3、特定位置检测传感器4、连续位置检测传感器5均通过通信电缆7连接有PLC控制系统8，PLC控制系统8连接有上位机9及变频器11，变频器11连接有移动皮带机电机12，移动皮带机电机12用于控制移动皮带机1的动作，且移动皮带机1的机轮挡铁处安装有位置检测磁元件6，位置检测磁元件为位置检测滑铁，位置检测磁元件6与特定位置检测传感器4配合，PLC控制系统8为S7-1200 PLC，且PLC控制系统8与上位机9过光纤连接，PLC控制系统8与变频器11通过DP通信电缆10连接。

矿仓料位检测装置2为西门子自带喷吹雷达料位机，安装于行走轨道13的底部，且矿仓料位检测装置2与矿仓14中央的距离为矿仓14半径的3/4。

矿仓上限料位检测装置3为机械式铰索位置开关SH-37，且矿仓上限料位检测装置3安装在矿仓14内侧上部且距矿仓14中央落料点50cm的位置处。

特定位置检测传感器4为感应式接近开关，型号为LB-M0822K,连续位置检测传感器5为德国VEGA雷达测距仪。

雷达料位机、雷达测距仪是一种将位移信号转换成4-20MA电流信号的传感器，雷达测距仪（连续位置检测传感器5）安装在离行走轨道13尾部位置2m处，正对中移动皮带机1，用于检测移动皮带机1的位置信号。雷达料位计（矿仓料位检测装置2）用于测量矿仓14的料位。将雷达测距仪、雷达料位计4-20MA位移信号接至S7-1200 PLC 控制系统8模拟量信号输入端，经PLC控制系统8处理换算成对应数值。

雷达料位计（矿仓料位检测装置2）通过调用料位计雷达反射曲线，屏蔽如筒壁凸处、料位计安装口典型区域固定干扰。通过入矿和出矿速率适宜调整料位计位移变化率，确保料位计位移变化率在正常范围之内。通过移动皮带机1的移动速度调整雷达测距仪（连续位置检测传感器5）的位移变化率，误差小于0.01m。

根据现场多次对（矿仓料位检测装置2）安装位置与圆筒型矿仓14正中央料位测量得出结论：粉矿仓（＜10mm）高差3m，块矿仓（10-60mm）高差2.5m。雷达料位计（2）实时测得料位数据经程序滤波处理，依据矿仓储矿类别判断增加3或2.5m后，与矿仓14上限料位数值对比，在上限料位水平之内触发对应矿仓布料允许信号，达到矿仓上限料位数值或矿仓上限位铰索位置开关3的信号置零时,立即停止布料。

通过将移动皮带机1移动至各矿仓14的正中央下料口，分别测得与雷达测距仪（连续位置检测传感器5）的实际距离，当雷达测距仪（连续位置检测传感器5）实测信号与目标矿仓14的理论距离偏差小于0.05m且特定位置检测传感器4的接近开关的信号置1时，视为移动皮带机1已到目标矿仓14，行车电机停止运转完成移仓作业，行车皮带运转开始向矿仓灌料。

作业时，根据矿仓允许布料信号人工选定或自动选取目标仓位，连续位置检测传感器5通过检测移动皮带机1的相对位置，通过PLC控制系统8确定移动皮带机电机12的旋转方向及旋转时间，当雷达测距仪（连续位置检测传感器5）实测信号与目标矿仓理论距离偏差小于0.05m且位置检测磁元件6接近特定位置检测传感器4时，接近开关发令位置信号置1，确定移动皮带机1到达目标矿仓，行车行走电机停止运转，移仓作业完成，开始向矿仓14内灌矿；当程序矿仓料位实时数值达到矿仓上限料位数值或矿仓上限位铰索位置开关3的信号置零时,停止布料，准备移仓，待进行下一矿仓布料。

Claims (7)

1.一种移动皮带机自动布料装置，包括安装在行走轨道（13）上的移动皮带机（1），移动皮带机（1）的下方设有多个矿仓（14），其特征是：每个矿仓（14）的顶部均安装有矿仓料位检测装置（2），矿仓（14）的内侧上部还装有矿仓上限料位检测装置（3），矿仓（14）正上方的行走轨道（13）外沿对应设有多个特定位置检测传感器（4），行走轨道（13）的一端设有连续位置检测传感器（5），且矿仓料位检测装置（2）、矿仓上限料位检测装置（3）、特定位置检测传感器（4）、连续位置检测传感器（5）均通过通信电缆（7）连接有PLC控制系统（8），PLC控制系统（8）连接有上位机（9）及变频器（11），变频器（11）连接有移动皮带机电机（12），移动皮带机电机（12）用于控制移动皮带机（1）的动作，移动皮带机（1）的机轮处安装有特定位置检测磁元件（6）。

2.根据权利要求1所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述矿仓料位检测装置（2）为雷达料位机，且矿仓料位检测装置（2）与矿仓（14）中央的距离为矿仓（14）半径的3/4。

3.根据权利要求1或2所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述矿仓上限料位检测装置（3）为机械式位置开关，且矿仓上限料位检测装置（3）安装在矿仓（14）内侧上部且距矿仓（14）中央落料点50cm的位置处。

4.根据权利要求1所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述特定位置检测传感器（4）为感应式接近开关。

5.根据权利要求1所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述连续位置检测传感器（5）为雷达测距仪。

6.根据权利要求1所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述PLC控制系统（8）为S7-1200 PLC，且PLC控制系统（8）与上位机（9）通过光纤连接，PLC控制系统（8）与变频器（11）通过DP通信电缆（10）连接。

7.根据权利要求1所述的一种移动皮带机自动布料装置，其特征是：所述特定位置检测磁元件（6）为安装在机轮处的滑铁。

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