CN220602194U - 矿热炉的自动料面处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿热炉处理设备，包括导向轨道、料面处理机、监控系统和控制系统，导向轨道环绕矿热炉设置；料面处理机移动配合导向轨道，并对矿热炉的料面进行处理；监控系统包括监控装置及图像采集装置，图像采集装置设置于料面处理机上及其周围，以及设置于矿热炉上及其周围，图像采集装置与监控装置之间采用无线和/或有线的方式传输图像数据，监控装置用于展示图像数据；控制系统与料面处理机采用无线通讯，用于通过手动模式、半自动模式或者全自动模式控制料面处理机动作。本实用新型实现在远程监控情况下对矿热炉料面进行自动化处理，从而改善作业环境和提高作业效率。

Description

矿热炉的自动料面处理设备

技术领域

本实用新型属于矿热炉处理领域，尤其涉及一种可以实现自动对矿热炉处理的料面处理设备。

背景技术

目前，在冶炼行业中，矿热炉料面处理层也为燃烧层，原料在炉内燃烧的过程中，需要经过捣、挑、推料和加料的处理，使原料布料均匀，扩大反应区，消除悬料，捣碎熔渣，减少结壳和料面喷火，增加炉料的透风性以提高冶炼效率和利用率。

在矿热炉炉门口作业的机器有两种：第一种，叉车改装式，即在叉车的基础上把货叉改装成捣杆，取消了升降功能，捣杆长度最少六米，加装防高温驾驶室，操作工人需要驾驶此种叉车式捣炉车进行矿热炉内料面的处理工作。优点：机动灵活、机器可停歇；缺点：作业面积大，功能单一(无法加料)，操作工人近距离作业，高温辐射大，影响身体健康人身安全。第二种，近程捣炉车，实际操作中，近程捣炉车的效果还不如叉车式捣炉车灵活，因此，最终的作用只是辅助叉车式捣炉车进行加料。显而易见，缺点：功能单一，作业面积大；优点：解决了操作工人近距离的作业，远离了危险区域。它们共同的缺点：一机不能多用，每个炉门口需配置一台机器，操作工人还是需要在现场。

因此，如何能够解决上述问题的一种，以实现在远程监控情况下对矿热炉料面进行自动化处理，从而改善作业环境和提高作业效率，是业界急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于提供一种能够实现在远程监控情况下对矿热炉料面进行自动化处理，从而改善作业环境和提高作业效率的矿热炉的自动料面处理设备。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

如本实用新型的一个方面，提供了一种矿热炉的自动料面处理设备，包括：

导向轨道，所述导向轨道环绕所述矿热炉设置；

料面处理机，所述料面处理机移动配合所述导向轨道，并对所述矿热炉的料面进行处理；

监控系统，所述监控系统包括监控装置及图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述料面处理机上及其周围，以及设置于所述矿热炉上及其周围，所述图像采集装置与所述监控装置之间采用无线和/或有线的方式传输图像数据，所述监控装置用于展示所述图像数据；

控制系统，所述控制系统与所述料面处理机采用无线通讯，用于通过手动模式、半自动模式或者全自动模式控制所述料面处理机动作。

如本实用新型的一实施方式，所述自动料面处理设备还包括数据反馈系统，所述数据反馈系统设置于所述料面处理机上，并且与所述控制系统无线连接，用于向所述控制系统反馈检测数据，所述控制系统根据所述检测数据控制所述料面处理机动作。

如本实用新型的一实施方式，所述料面处理机包括行走机构、回转机构、推进机构及工作装置，所述行走机构配合所述导向轨道设置，所述回转机构设置于所述行走机构及推进机构之间，所述推进机构与所述工作装置连接，用于带动所述工作装置伸缩及俯仰，所述工作装置的一端连接有作业器具。

如本实用新型的一实施方式，所述数据反馈系统包括有绝对值旋转编码器、磁致位移传感器、倾角传感器和位置接近开关，所述绝对值旋转编码器设置于所述行走机构、回转机构及工作装置上，用于采集所述料面处理机的自动运行数据；所述磁致位移传感器设置于所述推进机构及工作装置上，用于采集运行参数数据；所述倾角传感器设置于所述工作装置上，用于采集运行姿态数据；所述位置接近开关设置于所述导向轨道上，用于检测所述料面处理机的位置数据。

如本实用新型的一实施方式，所述图像采集装置包括：高温摄像头、场景摄像头及机载摄像头，多个所述高温摄像头用于对应所述矿热炉内；多个所述场景摄像头用于对应所述矿热炉的炉口；多个所述机载摄像头设置于所述料面处理机上。

如本实用新型的一实施方式，所述自动料面处理设备还包括液压驱动系统，所述液压驱动系统的多个驱动部件分别与所述行走机构、回转机构、推进机构及工作装置连接。

如本实用新型的一实施方式，所述导向轨道旁还设置有工具库，所述工具库包括设置在所述导向轨道旁的工具架，所述作业器具包括放置在所述工具架上的推铲、捣杆和料箱。

如本实用新型的一实施方式，所述自动料面处理设备还包括送电系统，所述送电系统从控制柜取电，并向所述料面处理机供电。

如本实用新型的一实施方式，所述送电系统包括拖拽结构，使得供电线缆能够随同所述料面处理机移动。

如本实用新型的一实施方式，所述导向轨道的形状为圆形、直线形、弧形、多边形及多边异形中任一或者任意组合。

由上述技术方案可知，本实用新型的矿热炉的自动料面处理设备的优点和积极效果在于：

本实用新型中，通过监控系统对作业环境实时监控，通过控制系统控制料面处理机沿导向轨道作业，实现在远程监控情况下对矿热炉料面进行自动化处理，从而改善作业环境和提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例的结构示意图。

图2为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中料面处理机的立体结构示意图。

图3为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中料面处理机的另一视角立体结构示意图。

图4为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备中控制系统原理示意图。

图5为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备中数据反馈系统与监控系统和控制系统的通讯原理示意图。

图6为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中工具库的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本实用新型的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

图1为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例的结构示意图。

如图1所示，该实施例的矿热炉的自动料面处理设备，包括料面处理机1、导向轨道2、送电系统3、控制系统4、监控系统5、数据反馈系统6和工具库7。其中，导向轨道2环绕矿热炉8设置，导向轨道2的形状为圆形、直线形、弧形、多边形及多边异形中任一或者任意组合。

图2为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中料面处理机的立体结构示意图。

图3为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中料面处理机的另一视角立体结构示意图。

如图2和图3所示，料面处理机1移动配合导向轨道2，做往回的行进运动，并对矿热炉8的料面进行处理。料面处理机1由机体11、动力系统12、液压系统13、电气系统14构成，机体11由行走机构111、回转机构112、推进机构113、工作装置114和线缆摆动机构115组成；动力系统12由三相异步电动机121和动力泵122组成，两者通过联轴器123和钟形罩124联结在一起；液压系统13主要由电比例阀组131、行走马达132、回转马达133、散热器134、油缸135及液压油箱136组成；电气系统14主要由车载电控箱141、驱动器142、电磁比例阀143和应急电源144等组成。

送电系统3包括拖拽结构，使得供电线缆能够随同料面处理机1移动。在其他实施例中，也可以采用在轨滑触式结构，两种方式都要随料面处理机1移动而滑动，保证料面处理机1的正常运转。

图4为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备中控制系统原理示意图。

如图4所示，控制系统4与料面处理机1采用无线通讯，用于通过手动模式、半自动模式或者全自动模式控制料面处理机1动作。控制系统4采用模块化控制，控制料面处理机1的运行作业，设置手动、半自动、全自动三种模式，实现对料面处理机1的模式切换操作。炉门的控制开合，控制方式分程序式和手动按键式两种，程序式则通过控制台执行指令发出后，随料面处理机1的作业炉口位置选定相应炉门的开合，手动按键式一键开合，属应急辅助功能。整个控制系统4采用无线传输接收指令，其优点不受环境制约，稳定可靠，成本低维护方便。

图5为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备中数据反馈系统与监控系统和控制系统的通讯原理示意图。

如图5所示，监控系统5包括监控装置及图像采集装置，图像采集装置设置于料面处理机1上及其周围，以及设置于矿热炉8上及其周围，图像采集装置与监控装置之间采用无线和/或有线的方式传输图像数据，监控装置用于展示图像数据。结合参照图1所示，数据反馈系统6设置于料面处理机1上，并且与控制系统4无线连接，用于向控制系统4反馈检测数据，控制系统4根据检测数据控制料面处理机1动作。

结合参照图1所示，监视系统5配置机载高温摄像头两个，场景摄像头每个炉口配置两个，炉内高温摄像头两个，机载图像采用局域网内通讯，通过自组网MESH设备进行无线传输，场景图像和炉内图像采用网线直连使数据传输至中控室，以此来利用监控系统5辅助人工进行视觉识别和全自动控制。多个高温摄像头用于对应矿热炉8内；多个场景摄像头用于对应矿热炉8的炉口；多个机载摄像头设置于料面处理机1上。

结合参照图1所示，数据传输反馈系统6包括料面处理机1的自动运行数据、运行姿态数据、运行参数数据和故障反馈数据，料面处理机1各动作连接处配置绝对值旋转编码器、磁致位移传感器、倾角传感器和位置接近开关。绝对值旋转编码器检测机器行走、回转、捣杆伸缩的圈数，磁致位移传感器对油缸的位置和伸缩速度进行检测反馈，倾角传感器对工作臂进行角度检测反馈，位置接近开关对轨道定点位置进行检测反馈，以确保料面处理机1的停止位置的准确定位。通过车间三维模型动态显示，显示内容包括料面处理机1实时位置、作业姿态和状态信息等，使得料面处理机1在自动工作过程中实时的反馈作业动态、信息数据、图像图形，并通过动态三维模型模拟料面处理机1实时状态，确保作业时的安全性。绝对值旋转编码器设置于行走机构、回转机构及工作装置上，用于采集料面处理机的自动运行数据；磁致位移传感器设置于推进机构及工作装置上，用于采集运行参数数据；倾角传感器设置于工作装置上，用于采集运行姿态数据；位置接近开关设置于导向轨道上，用于检测料面处理机的位置数据。

图6为本实用新型矿热炉的自动料面处理设备一具体实施例中工具库的结构示意图。

如图1及图6所示，工具库7设置在导向轨道2旁，工具库7包括设置在导向轨道2旁的工具架71，作业器具包括放置在工具架71上的推铲72、捣杆73和料箱74。工具架71上各对应位置安装有感应器和信号开关，当料面处理机1处于非作业状态时，推铲72、捣杆73、料箱74全部坐落在工具架71上。当料面处理机1收到指令开始进行推料作业时，推铲72停放位置感应器收到指令，料面处理机1会准确停在推铲72固定位置处，进行推铲72的自动安装，当作业完成，收到卸下推铲72指令时，机器会准确停在推铲72固定位置处，进行推铲72的自动卸装。同上，当收到其它动作指令时，料面处理机1会停在相应的工具位置进行装卸。工具切换功能在车载电控箱141处设置了一键控制按键及暂停键，预防突发事故的发生，全面保证自动料面处理系统的可靠性和安全性。

由上述技术方案可知，本实用新型的矿热炉的自动料面处理设备的优点和积极效果在于：

本实用新型中，通过监控系统对作业环境实时监控，通过控制系统控制料面处理机沿导向轨道作业，实现在远程监控情况下对矿热炉料面进行自动化处理，从而改善作业环境和提高作业效率。

本实用新型所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本实用新型的范围之内。

Claims (10)

1.一种矿热炉的自动料面处理设备，其特征在于，包括：

导向轨道，所述导向轨道环绕所述矿热炉设置；

料面处理机，所述料面处理机移动配合所述导向轨道，并对所述矿热炉的料面进行处理；

监控系统，所述监控系统包括监控装置及图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述料面处理机上及其周围，以及设置于所述矿热炉上及其周围，所述图像采集装置与所述监控装置之间采用无线和/或有线的方式传输图像数据，所述监控装置用于展示所述图像数据；

控制系统，所述控制系统与所述料面处理机采用无线通讯，用于通过手动模式、半自动模式或者全自动模式控制所述料面处理机动作。

2.根据权利要求1所述的自动料面处理设备，其特征在于，所述自动料面处理设备还包括数据反馈系统，所述数据反馈系统设置于所述料面处理机上，并且与所述控制系统无线连接，用于向所述控制系统反馈检测数据，所述控制系统根据所述检测数据控制所述料面处理机动作。

3.根据权利要求2所述的自动料面处理设备，其特征在于，所述料面处理机包括行走机构、回转机构、推进机构及工作装置，所述行走机构配合所述导向轨道设置，所述回转机构设置于所述行走机构及推进机构之间，所述推进机构与所述工作装置连接，用于带动所述工作装置伸缩及俯仰，所述工作装置的一端连接有作业器具。

4.根据权利要求3所述的自动料面处理设备，其特征在于，所述数据反馈系统包括有绝对值旋转编码器、磁致位移传感器、倾角传感器和位置接近开关，所述绝对值旋转编码器设置于所述行走机构、回转机构及工作装置上，用于采集所述料面处理机的自动运行数据；所述磁致位移传感器设置于所述推进机构及工作装置上，用于采集运行参数数据；所述倾角传感器设置于所述工作装置上，用于采集运行姿态数据；所述位置接近开关设置于所述导向轨道上，用于检测所述料面处理机的位置数据。

5.根据权利要求1所述的自动料面处理设备，其特征在于，所述图像采集装置包括：高温摄像头、场景摄像头及机载摄像头，多个所述高温摄像头用于对应所述矿热炉内；多个所述场景摄像头用于对应所述矿热炉的炉口；多个所述机载摄像头设置于所述料面处理机上。

6.根据权利要求3所述的自动料面处理设备，其特征在于，所述自动料面处理设备还包括液压驱动系统，所述液压驱动系统的多个驱动部件分别与所述行走机构、回转机构、推进机构及工作装置连接。

7.根据权利要求3所述的一种矿热炉的自动料面处理设备，其特征在于，所述导向轨道旁还设置有工具库，所述工具库包括设置在所述导向轨道旁的工具架，所述作业器具包括放置在所述工具架上的推铲、捣杆和料箱。

8.根据权利要求1所述的一种矿热炉的自动料面处理设备，其特征在于，所述自动料面处理设备还包括送电系统，所述送电系统从控制柜取电，并向所述料面处理机供电。

9.根据权利要求8所述的一种矿热炉的自动料面处理设备，其特征在于，所述送电系统包括拖拽结构，使得供电线缆能够随同所述料面处理机移动。

10.根据权利要求1所述的一种矿热炉的自动料面处理设备，其特征在于，所述导向轨道的形状为圆形、直线形、弧形、多边形及多边异形中任一或者任意组合。