CN214052655U

CN214052655U - 一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置

Info

Publication number: CN214052655U
Application number: CN202023041524.5U
Authority: CN
Inventors: 郭永存; 何磊; 刘普壮; 王爽; 胡坤; 郭晓军; 支亚; 王希
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2030-12-16

Abstract

本实用新型涉及干法选煤领域，具体是一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，包括溜槽式振动喂料机、多通道离散型履带、图像识别装置、托板、触发装置、自锁装置、复位装置，所述的振动喂料机将原煤块状物料喂料至多通道离散型履带两侧连接的托板上；经图像识别装置识别决策，若为矸石，则控制触发装置将自锁装置解锁，释放托板，托板翻转后，矸石顺势滑落；翻转后的托板行至卸料端又经复位装置逆向推回再次自锁，随后进入下一个循环；本实用新型将输送装置离散为托板结构，通过翻转托板，利用煤和矸石的重力完成分离任务，此装置处理煤和矸石粒径上限大、附加设备少、无带出比、无辐射、噪音小、粉尘量少、结构紧凑、效率高。

Description

一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置

技术领域

本实用新型涉及干法选煤领域，具体是一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置。

背景技术

随着计算机算力的提升与图像识别技术的发展，基于“群选理论”的煤矸分选装置逐渐被取代，“个选理论”方兴未艾。所谓“个选”即针对每一块煤或矸石进行单独分析判断，以达到精准分类的目的。然而，目前工程应用中采用的X射线煤矸分选机、基于多机械手协同的煤矸分选机、打板式煤矸分选机等，其执行机构均采用对抗性的高压气体吹射、机械手夹持、硬质钢板撞击等方式分离煤与矸石。采用高压气体吹射的分选装置耗气量大、带出比高、噪音大、粉尘污染严重；打板式煤矸分选机执行机构磨损严重、噪音大、粉尘污染严重、设备维护率高；而基于多机械手协同的煤矸分选机效率低、设备体积大、多机械手协同控制难度大。

专利CN109013390A、CN210138856U提出采用气动推杆式分离装置将煤或矸石从皮带通道内推出，显然这种侧向卸料的方式在实现多通道时体积较大，而且同样采用了对抗性的分离手段。专利 CN150289997A、CN106733684A提出基于滑道式的煤矸分选装置，并采用挡板作为分离装置将煤矸分离；显然这种滑道式的物料输送装置不能够应对形状与大小均不规则的煤或矸石分选，首先由于大小不同煤或矸石与滑道的接触面积不同、摩擦系数不同，因此物料滑落时间难以确定，即不能够精确的做到剔除；其次，大小及形状不规则的煤或矸石在滑道的运动状态难以把控，存在弹跳、翻滚等状况，将给识别与剔除装置带来极大挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置；该装置将输送与分离装置融为一体，其执行机构通过借助煤和矸石的重力，自行坠落，完成分选，相比于现有分选装备此装置附加装置少、无带出比、噪音小、粉尘量少、效率高、设备紧凑。

本实用新型实现目的采用如下技术方案：

一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，包括机架、溜槽式振动喂料机、履带、传感器、上位机、托板、驱动链轮组、从动链轮组、前导向链轮组、后导向链轮组、自锁装置、触发装置、复位装置、上置链轮组、中置链轮组、下置链轮组、外置皮带、内置皮带；所述溜槽式振动喂料机置于履带入料端并与机架固定连接；所述履带为链条型结构，履带包含多个链节；所述托板安装在履带两侧，托板与履带链节通过销连接，托板随履带运动；所述上置链轮组置于履带进给行程段的上方，中置链轮组置于履带进给行程段的下方，下置链轮组置于履带返回行程段的下方；所述传感器安装在履带入料端上方并与机架连接；所述上位机与传感器通信连接；所述驱动链轮组置于卸料端，从动链轮组置于入料端，前导向链轮组置于从动链轮组下方，后导向链轮组置于驱动链轮组下方；所述自锁装置安装在履带的链节上，随履带运动，且自锁装置位于托板正下方；所述内置皮带置于卸料端，位于履带转动循环圈内，内置皮带与机架连接；所述触发装置置于自锁装置正下方，内置皮带的正上方，并固定在机架上；所述复位装置置于卸料端，位于履带转动循环圈内，并固定在机架上；所述外置皮带位于履带的卸料轨迹曲线上，并固定在机架上。

作为优选，所述溜槽式振动喂料机接料区为平面结构，每个溜槽内的煤和矸石在高频振动下有序且不重叠、并列的落料至连接在履带两侧的托板上；履带与托板组合形成多个通道，其中每个通道包含一条履带和两列托板，对应两个溜槽；即每个通道可以完成溜槽式振动喂料机两个溜槽内的煤与矸石的分选。

作为优选，所述传感器采用工业CCD相机、近红外相机或多光谱相机中的一种，传感器进行图像信息采集，采集到的图像信息传输至上位机，上位机对采集到的图像内煤和矸石目标进行分析决策，并将煤或矸石定位，进一步的控制触发装置响应，进而将锁定的托板释放，使得其上的煤或矸石落料。

作为优选，每一个托板均配备有相应自锁装置，托板、自锁装置均与履带连接，随履带转动；托板一端设有锁销可插入自锁装置，自锁装置锁定托板时，托板呈水平状态，承接煤或矸石；自锁装置被触发装置解锁后，通过销与履带连接的托板相对履带转动，同时其上承载的煤或矸石顺势滑落，落至内置皮带，经内置皮带送出，完成分选。

作为优选，所述托板的宽度小于或等于最小的入料煤或矸石的粒径，且两托板之间间距小于最小的入料煤或矸石的粒径。

作为优选，所述触发装置是电磁式推杆、气动式推杆的一种，且触发装置仅在内置皮带的正上方排布，触发自锁装置释放托板；触发装置可同时响应多个，以将不同粒径的煤和矸石有效分选，并且不产生带出现象；此外，触发装置数量能保证在全部响应状态下，使得最大块的煤或矸石也能顺利落料。

作为优选，所述复位装置为一直角三棱柱结构，其斜边一侧安装有滚轮，直角边一侧固定在机架；被解锁后的托板运行至复位装置处，首先接触到下滚轮，随着托板继续运动，直到脱离最后一个滚轮，托板恢复至水平自锁状态；滚轮连接在支撑架上，支撑架固定在复位装置上。

作为优选，采用多组链轮模块对履带进行扶正，以增加托板承重能力，避免因偏载造成的履带跑偏脱落；其中上置链轮组具有多组，以保证全程均不会发生偏载；中置链轮组与下置链轮组各为一组，其链轮间距相对较大，以保证履带承重运行不会产生较大的下垂弯曲；上置链轮组、中置链轮组、下置链轮组分别连接在上置链轮组支架、中置链轮组支架、下置链轮组支架。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果体现在：

本实用新型将输送装置离散为托板结构，通过翻转托板，利用煤和矸石的重力完成分离任务，相比于现有分离执行装置，此装置处理煤和矸石粒径上限大、附加设备少、无带出比、无辐射、噪音小、粉尘量少、结构紧凑、效率高。

附图说明

图1是本实用新型主体结构部件主视图；

图2是本实用新型溜槽式振动喂料机三维图；

图3是本实用新型单通道结构部件剖视图；

图4是本实用新型单通道结构部件落料原理示意图；

图5是本实用新型多通道结构部件剖面示意图；

图6是本实用新型触发装置与自锁装置位置示意图；

图7是本实用新型自锁装置结构原理图；

图8是本实用新型复位装置结构原理图；

图9是本实用新型直角三棱柱结构图；

图10是本实用新型物料分离流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1、图2、图3、图4，一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，具体由机架、溜槽式振动喂料机22、履带2、传感器3、上位机4、托板15、驱动链轮组16、从动链轮组11、前导向链轮组 18、后导向链轮组17、自锁装置23、触发装置24、复位装置8、上置链轮组6、中置链轮组12、下置链轮组20、外置皮带21、内置皮带14等组成；溜槽式振动喂料机22置于履带2的入料端并与机架固定连接；履带2为一种链条型结构，包含有多个链节，在链轮的驱动下转动；托板15安装在履带2两侧，与履带2的每一个链节通过销 1501连接，并随履带2一同运动，且可相对履带2的单个链节转动；上置链轮组6置于履带2进给行程段的上方，中置链轮组12置于履带2进给行程段的下方，下置链轮组20置于履带2返回行程段的下方；传感器3安装在履带2入料端上方，与机架连接；上位机4与传感器3通信连接；驱动链轮组16置于卸料端，从动链轮组11置于入料端，前导向链轮组18置于从动链轮组11下方，后导向链轮组17置于驱动链轮组16下方，均与机架连接；自锁装置23安装在履带2 的链节上，随履带2一同运动，自锁装置23位于托板15正下方；触发装置24置于自锁装置23正下方，内置皮带14的正上方，固定在机架上；内置皮带14置于卸料端，具体位于履带2转动循环圈内，与机架连接；复位装置8置于卸料端，具体位于履带2转动循环圈内，固定在机架上；外置皮带21位于履带的卸料轨迹曲线上，固定在机架上。

参见图2，溜槽式振动喂料机22接料区2201为平面结构，每个溜槽2202内的煤和矸石在高频振动下有序且不重叠、并列的落料至连接在履带2两侧的托板15上；履带2与托板15组合形成多个通道，其中每个通道包含一条履带2和两列托板15，对应两个溜槽2202；即每个通道可以完成溜槽式振动喂料机22两个溜槽2202内的煤与矸石的分选。

参见图1，传感器3采用工业CCD相机、近红外相机或多光谱相机中的一种，传感器3进行图像信息采集，采集到的图像信息传输至上位机4，上位机4对采集到的图像内煤和矸石目标进行分析决策，并将煤或矸石定位，进一步的控制触发装置24响应，进而将锁定的托板15释放，使得其上的煤或矸石落料。

参见图4、图6，每一个托板15均配备有相应自锁装置23，托板15、自锁装置23均与履带2连接，随履带2转动；托板15一端设有锁销1503可插入自锁装置23，自锁装置23锁定托板15时，托板15呈水平状态，承接煤或矸石；自锁装置23被触发装置24解锁后，通过销1501与履带2连接的托板15相对履带2转动1502，同时其上承载的煤或矸石9顺势滑落901，落至内置皮带14，经内置皮带14送出，完成分选。

参见图1，单个托板15的宽度小于或等于最小的入料煤或矸石的粒径，且两托板15之间间距小于最小的入料煤或矸石的粒径。

参见图1、图6、图7，触发装置24是电磁式推杆、气动式推杆的一种，且触发装置24仅在内置皮带14的正上方排布，触发自锁装置13释放托板15；触发装置23可同时响应多个，以将不同粒径的煤和矸石有效分选，并且不产生带出现象；此外，触发装置24数量能保证在全部响应状态下，使得最大块的煤或矸石也能顺利落料。

参见图1、图8和图9，复位装置8为一直角三棱柱801结构，其斜边803一侧安装有滚轮，直角边802一侧固定在机架；被解锁后的托板15运行至复位装置8处，首先接触到下滚轮804，随着继续的运动，直到脱离最后一个滚轮805，托板15恢复至水平自锁状态，滚轮连接在支撑架806上，支撑架806固结在复位装置8。

参见图1，采用多组链轮模块对履带2进行扶正，以增加托板15 承重能力，避免因偏载造成的履带2跑偏脱落；其中上置链轮组6具有多组，以保证全程均不会发生偏载；中置链轮组12与下置链轮组 12各为一组，其链轮间距相对较大，以保证履带2承重运行不会产生较大的下垂弯曲；上置链轮组7、中置链轮组12、下置链轮组20 分别连接在上置链轮组支架7、中置链轮组支架13、下置链轮组支架 19。

参见图1，具有两种分选模式：正选模式与反选模式；正选模式即将精煤10运送至履带2末端进而卸料，矸石9在履带2行进途中由托板15下陷而卸料；反选模式即将矸石9运送至履带2末端进而卸料，精煤10在履带2行进途中由托板15下陷而卸料。

参见图1，增设内置皮带14与触发装置24，可进一步的实现多级分类。

参见图5，多通道下的驱动链轮组16、从动链轮组11、前导向链轮18、后导向链轮17均可通过轴1601进行连接，同步转动。

参见图3、图4、图7，触发装置24通过触发轴2303，使其上移，进而推动滑块2301移动，压缩原本处于常态的弹簧2302；此时，托板15的锁销1503将被释放，托板15顺势转动；轴2303上移的同时也将压缩处于常态的弹簧2204。随着履带2的继续运行，被解锁后的托板15触碰到复位装置8后，逆向转回；在此之前，被压缩的弹簧2302与弹簧2304将复原到原始状态；逆向转回的托板15的锁销 1503碰到滑块2301，使滑块2301再次压缩弹簧，锁销1503进一步转动，直至托板15处于水平，此时弹簧2302推动滑块2301移动，将锁销1503锁定，完成自锁。

参见图1、图2、图3、图4、图10，具体实施例过程可描述为：

原煤块状物料9901经输送装置运送，卸料至溜槽式振动喂料机 22的接料区2201平面结构上，由于溜槽式振动喂料机22的高频振动，原煤块状物料9901迅速分散开来，有序进入溜槽式振动喂料机 22的溜槽2202内；进一步的沿着方向1落入与多通道离散型履带9903连接的托板15上，履带2在驱动链轮组16的驱动下转动；托板15上承载的煤和矸石，首先经过图像识别装置9904识别区域，在此区域传感器3进行图像采集，采集到的图像在上位机4中进行决策分析并精确定位；履带2继续带动托板15行进，至内置皮带14区域上方，即剔除区域9905，若上位机4决策托板上的物料为矸石9，则发送控制指令，控制触发装置24响应，触发装置24触发自锁装置 23解锁，释放托板15，矸石9滑落至内置皮带14；未被解锁的托板 15将承载精煤10继续行进，至卸料端将精煤10卸料至外置皮带21；被解锁的托板15行至复位装置8处，被逆向推回，再次自锁，进入下一个循环。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，包括机架、溜槽式振动喂料机、履带、传感器、上位机、托板、驱动链轮组、从动链轮组、前导向链轮组、后导向链轮组、自锁装置、触发装置、复位装置、上置链轮组、中置链轮组、下置链轮组、外置皮带、内置皮带；所述溜槽式振动喂料机置于履带入料端并与机架固定连接；所述履带为链条型结构，履带包含多个链节；所述托板安装在履带两侧，托板与履带链节通过销连接，托板随履带运动；所述上置链轮组置于履带进给行程段的上方，中置链轮组置于履带进给行程段的下方，下置链轮组置于履带返回行程段的下方；所述传感器安装在履带入料端上方并与机架连接；所述上位机与传感器通信连接；所述驱动链轮组置于卸料端，从动链轮组置于入料端，前导向链轮组置于从动链轮组下方，后导向链轮组置于驱动链轮组下方；所述自锁装置安装在履带的链节上，随履带运动，且自锁装置位于托板正下方；所述内置皮带置于卸料端，位于履带转动循环圈内，内置皮带与机架连接；所述触发装置置于自锁装置正下方，内置皮带的正上方，并固定在机架上；所述复位装置置于卸料端，位于履带转动循环圈内，并固定在机架上；所述外置皮带位于履带的卸料轨迹曲线上，并固定在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述溜槽式振动喂料机接料区为平面结构，进给送料区为半圆形溜槽。

3.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述传感器采用工业CCD相机、近红外相机或多光谱相机中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述托板均配备有自锁装置，托板、自锁装置均与履带连接，随履带转动；托板一端设有锁销，锁销可插入自锁装置；自锁装置被触发装置解锁后，通过销与履带连接的托板相对履带转动。

5.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述托板的宽度小于或等于最小的入料煤或矸石的粒径，且两托板之间的间距小于最小的入料煤或矸石的粒径。

6.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述触发装置是电磁式推杆、气动式推杆的一种。

7.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，所述复位装置为直角三棱柱结构，其斜边一侧安装有滚轮，直角边一侧固定在机架上，滚轮的两端均连接有支撑架，支撑架固定在复位装置上。

8.根据权利要求1所述的一种多通道离散型履带落料式煤矸分选装置，其特征在于，上置链轮组具有多组，以保证全程均不会发生偏载；中置链轮组与下置链轮组各为一组，以保证履带承重运行不会产生较大的下垂弯曲；上置链轮组的表面设置有上置链轮组支架，中置链轮组的表面设置有中置链轮组支架，下置链轮组的表面设置有下置链轮组支架。