CN221069794U - 一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，该装置可在现有摇动给料机结构基础上进行低成本结构改造得到，在摇动给料料斗沿移动方向的侧面设置接近传感器检测组件，在摇动给料料斗的出料端设置若干个多点检测传感器，接近传感器检测组件和多点检测传感器均与控制器相连，控制器根据自传感器接收到的传感信号输出实时料流数值；本申请提供的料流检测装置可以降低人工参与度，科学的对落料料流进行监测，通过接近传感器检测摇动给料机给料频次，实现捣固过程加料次数统计，给料均匀，通过多点检测传感器对落料面和落料时间进行监测，保证每个频次落料均匀、保证煤饼成长的均匀性，提升捣鼓煤饼的加工质量。

Description

一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置

技术领域

本申请涉及焦化设备技术领域，尤其涉及焦化工艺捣固站摇动给料机，具体是一种能够对焦化工艺捣固站摇动给料机的料流进行检测的检测装置。

背景技术

在焦化企业捣固侧装煤饼的工艺中，煤饼的捣固成型是焦炭成型质量的关键因素之一，煤粉的成分、干湿程度、捣固锤的有效捶打频次、捶打的有效功、摇动给料机给料的均匀性等都是影响煤饼成型的关键因素，因此对捣固成型过程进行有效的监测、控制是对煤饼成型过程控制的重要手段。

当前焦化企业生产过程中摇动给料机料流都是现场工人人工判断，由于捣固站工作区域狭长，通常需要一个工人辅助判断，一个工人操作控制箱，通过手动操作按钮进行给料机的启停，以及异常问题处理，如煤塔供料卡滞后启动空气炮进行爆震疏通等。由于捣固站噪音大，而两个工人之间交流通过打手势进行，消息传递可靠性低，时效性差。

因此，虽然当前人工判断能够维持生产工作进行，但无法进行更精细化的管控，导致生产质量难以得到提升；再者，从科学管控角度来讲，摇动给料机的给料频次无法用人眼进行比较准确的观测，现场工作人员的判断靠的也是长时间习得的经验，即，现有料流检测方式依靠人员经验判断，判断结果的可靠性与准确性低、判断误差较大、消息的及时性低，导致摇动给料机给料差异大、落料均匀性差、煤饼成型高度差异大，煤饼生产质量还有待提升。

故而，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本申请提供一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，用以解决当前摇动给料机给料差异大、煤饼生产质量还有待进一步提高的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，包括摇动给料料斗及驱动摇动给料料斗在水平方向往复移动的驱动组件；驱动组件包括电机、与电机的动力输出端相连的链轮、与链轮通过链条传动连接的曲柄，以及与曲柄相连的连杆，连杆与摇动给料料斗相连；摇动给料料斗沿移动方向的一侧或两侧设置有接近传感器检测组件，摇动给料料斗的出料端设置有若干个多点检测传感器，摇动给料料斗设置在煤塔上的煤粉排出口的下方；当摇动给料料斗被驱动的往复移动时，煤粉自摇动给料料斗落料至装煤车煤槽中，接近传感器检测组件对摇动给料料斗的给料周期进行实时监测，多点检测传感器对落料面和落料时间进行实时监测，接近传感器检测组件和多点检测传感器均与控制器相连，控制器实时接收传感信号并输出料流数值信号。

上述技术方案中可选的，摇动给料料斗包括水平设置的料斗底面，料斗底面为长方形形状，料斗底面的三个侧面围设有料斗挡边，料斗底面的开口侧设置落料板，落料板与料斗底面形成夹角，落料板的板面低于料斗底面，落料板背离料斗底面的外缘上间隔设置有若干个多点检测传感器，若干个多点检测传感器等间距分布。

可选的，摇动给料料斗的底部设置有固定支架，摇动给料料斗相对固定支架往复移动，固定支架的一侧或两侧固定有接近传感器检测组件。

可选的，煤塔中的煤粉自煤粉排出口落至摇动给料料斗内，实现对摇动给料料斗的上料。

可选的，摇动给料料斗设置在装煤车煤槽上方，当摇动给料料斗被驱动的往复移动时，摇动给料料斗内的煤粉落料至装煤车煤槽中，实现摇动给料料斗的给料。

可选的，接近传感器检测组件包括接近传感器，接近传感器和多点检测传感器均与控制器信号相连，控制器根据输出的料流数值信号向驱动组件的电机输出动作控制信号。

可选的，于摇动给料料斗的出料端的两侧分别设置激光雷达传感器，激光雷达传感器与控制器信号相连，控制器接收激光雷达传感器的传感信号且输出落料体积数值信号。

相比现有技术，本申请具有以下有益效果：

1、本申请提供一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，应用在煤饼成型的捣固站工艺过程监测中，可在现有摇动给料机结构基础上进行低成本结构改造，实现无接触检测，具体的，在摇动给料料斗沿移动方向的一侧或两侧设置接近传感器检测组件，在摇动给料料斗的出料端设置若干个多点检测传感器，接近传感器检测组件和多点检测传感器均与控制器相连，通过接近传感器检测组件对摇动给料料斗的给料周期进行实时监测，通过多点检测传感器对落料面和落料时间进行实时监测，控制器根据接收的传感信号输出料流数值信号；因此，本申请提供的料流检测装置可以降低人工参与度和人工成本，科学的对落料料流进行监测，通过接近传感器检测摇动给料机给料频次，实现捣固过程加料次数统计，给料均匀，保证每个频次落料均匀、保证煤饼成长的均匀性，提升煤饼质量。

2、本申请提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置改造成本低，能实现无接触检测，可靠性高，能有效解决现有技术中人工判定的边界无法准确定义、判定容易出现误差、人工判定容易出现疏忽等情况，解决人为因素对料流大小判定产生的影响。

3、本申请采用多点检测传感器进料落料面检测，通过控制器(PLC)对多点进行切割划分，通过计算处理能得到料流数值、料流检测结果的百分比，反馈单次落料体积百分比数据，从而保证每个频次落料均匀、保证煤饼成长的均匀性，及煤饼成长高度辅助判断。

4、本申请通过接近传感器检测给料机给料频次，且通过多点检测传感器检测料流结果的百分比，判断记录整个捣固过程料流累积体积，准确、可靠的判定实时料流大小，保证摇动给料机给料均匀，保证落料均匀，保证煤饼成型高度的一致性，提升煤饼生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为一种实施例中摇动给料机的结构示意图；

图2为一种实施例中本申请提供的料流检测装置的结构示意图，该图主要示出了摇动给料料斗及各个传感器与摇动给料料斗的安装位置关系。

附图标记说明：

1、电机；2、减速器；3、连杆；4、摇动给料料斗；5、支辊；6、接近传感器检测组件；7、第一多点检测传感器；8、第二多点检测传感器；9、第三多点检测传感器。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“前”、“后”、“左”、“右”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

实施例一

当前焦化企业生产实际中，摇动给料机料流无机电检测方式，都是现场工人人工判断，导致判断误差较大，且人工无法判断摇动给料机给料频次，导致给料频次差异导致落料均匀性差；除此之外，人工判断需要两个工人，判断结果交互可靠性、时效性差，摇动给料机给料差异大，煤饼成型高度差异大。

为了解决现有技术中存在的问题，本实施例提供一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，应用在煤饼成型的捣固站工艺过程监测中，可以对落料料流进行监测，通过控制器对监测数据的分析可以控制调节落料相关机构，保证每个频次落料均匀，有效解决现有技术中人工判定的边界无法准确定义、判定容易出现误差、人工判定容易出现疏忽等情况，解决人为因素对料流大小判定产生的影响。

本申请提供的一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置包括摇动给料机，摇动给料机上设置摇动给料料斗和驱动摇动给料料斗在水平方向往复移动的驱动组件。在具体的实施应用场景中，本申请中的摇动给料机即为现有企业生产实践中应用的摇动给料机，通过对现有摇动给料机进行简单的结构改进，即可得到本申请提供的一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，具体的是对摇动给料料斗进行相关结构加装。

本实施例中，参见图2，摇动给料料斗4包括水平设置的料斗底面，料斗底面为长方形形状，料斗底面的三个侧面围设有料斗挡边，料斗底面没有围设料斗挡边的第四侧，也就是料斗的开口侧设置落料板。为了有助于落料，落料板与料斗底面形成夹角，落料板的板面低于料斗底面。

在一种具体的改造加装实例中，在落料板背离料斗底面的外缘上间隔设置若干个多点检测传感器，若干个多点检测传感器等间距分布。本实施例以在落料板背离料斗底面的外缘上间隔设置三个多点检测传感器为例进行说明，即图2中的第一多点检测传感器7、第二多点检测传感器8和第三多点检测传感器9，在其他实施例中也可以设置任意数量的多点检测传感器。

除了在落料板边缘安装多点检测传感器外，还在摇动给料料斗的一侧或两侧设置接近传感器检测组件6，参见图2，接近传感器检测组件6不与摇动给料料斗1相连，即摇动给料料斗1移动时，接近传感器检测组件6不动。若摇动给料料斗在前后方向上往复移动，则接近传感器检测组件设置在摇动给料料斗的左右两侧，且靠近落料板。

本实施例中，于摇动给料料斗4的下方设置固定支架，摇动给料料斗4相对固定支架往复移动，固定支架的形状可以是安装在摇动给料料斗4下方的龙门架状支架，不仅支撑摇动给料料斗4，还可以将其进行表面处理，减小摩擦，使之具有导向作用。于固定支架的一侧或两侧固定有接近传感器检测组件6，当摇动给料料斗4往复移动时，接近传感器检测组件6检测摇动给料料斗4的给料周期。

本实施例中，焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置的摇动给料料斗4上，沿其移动方向的一侧或两侧设置有接近传感器检测组件6，摇动给料料斗4的出料端设置有若干个多点检测传感器，摇动给料料斗4设置在煤塔上的煤粉排出口的下方，煤塔中的煤粉自煤粉排出口落至摇动给料料斗4内，实现对摇动给料料斗4的上料；摇动给料料斗4设置在装煤车煤槽上方，当摇动给料料斗4被驱动的往复移动时，摇动给料料斗4内的煤粉落料至装煤车煤槽中，实现摇动给料料斗4的给料。

当摇动给料料斗4被驱动的往复移动时，煤粉自摇动给料料斗4落料至装煤车煤槽中，接近传感器检测组件6对摇动给料料斗4的给料周期进行实时监测，多点检测传感器对落料面和落料时间进行实时监测，接近传感器检测组件6和多点检测传感器均与控制器相连，控制器实时接收传感信号并输出料流数值信号，控制器根据输出的料流数值信号向驱动组件的电机1输出动作控制信号，控制器还可以根据输出的料流数值信号向煤塔的煤粉供给模块输出煤粉供给状态信号。

在一种实施例中，还可以于摇动给料料斗4的出料端的两侧分别设置激光雷达传感器，激光雷达传感器与控制器信号相连，控制器接收激光雷达传感器的传感信号且输出落料体积数值信号，可有效实现落料体积，更加精准计算出落料体积。

因此，本申请提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置改造成本低，能实现无接触检测，可靠性高。

本申请采用多点检测传感器进料落料面检测，通过控制器(PLC)对多点进行切割划分，通过计算处理能得到料流数值、料流检测结果的百分比，反馈单次落料体积百分比数据，从而保证每个频次落料均匀、保证煤饼成长的均匀性，及煤饼成长高度辅助判断。

本申请通过接近传感器检测摇动给料机给料频次，实现捣固过程加料次数统计，避免给料频次差异导致的落料均匀性差的问题。

本申请提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置可以在捣固站料流检测功能上减少工人配备，降低人工参与度和人工成本，是实现捣固站无人化操作的必备实施因素之一。

本申请通过接近传感器检测给料机给料频次，且通过多点检测传感器检测料流结果的百分比，判断记录整个捣固过程料流累积体积，准确、可靠的判定实时料流大小，保证摇动给料机给料均匀，保证落料均匀，保证煤饼成型高度的一致性，提升煤饼生产质量。

实施例二

基于上述实施例一提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，本实施例提供一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测方法，主要包括如下步骤：

S1：驱动组件的电机1启动，通过曲柄带动连杆3，通过连杆3带动摇动给料料斗4往复移动，期间煤塔中的煤粉落至摇动给料料斗4中，摇动给料料斗4在移动过程中向装煤车煤槽内落料。

具体的，参见图1，驱动组件包括电机1、与电机1的动力输出端相连的减速机2、与减速机2的输出端相连的链轮、与链轮通过链条传动连接的曲柄，以及与曲柄相连的连杆3，连杆3通过摇杆与摇动给料料斗4相连，电机1启动后，通过各个机构之间的传动实现对摇动给料料斗4的驱动。

S2：摇动给料料斗4在往复移动过程中，通过接近传感器检测组件6实时监测摇动给料料斗4的给料周期，且摇动给料料斗4中的煤粉在落料过程中，通过多点检测传感器对落料面和落料时间进行实时监测。

具体的，接近传感器检测组件6对摇动给料料斗4的往复移动进行检测，根据接近传感器的开关量信号变化记录给料周期，控制器根据给料周期判定给料频次、给料时间，并将给料频次、给料时间进行存储。

多点检测传感器用以对落料面和落料时间进行实时监测，控制器根据自多点检测传感器接收的传感信号计算出落料的单面面积，进而对单次落料的料流大小进行判定。

S3：接近传感器检测组件6和多点检测传感器将其检测到的信号发送至控制器中，控制器根据接收到的信号计算得到落料的单面面积和单次落料料流数值。

利用本申请实施例一提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置进行料流检测的检测流程可概述如下：

摇动给料的驱动电机同构曲柄摇杆机构驱动摇动给料机料斗实现往复固定距离的前后运动，煤塔中的煤粉通过自身重力下落，在摇动给料料斗4的往复运动过程中实现给料，接近传感器检测组件6对摇动给料机料斗的往复前后运动进行检测，一次开关量记为一次给料周期，记录并判定给料频次、时间，一次给料周期过程中，三个多点检测传感器对落料面的检测和落料的时间进行反馈，控制器通过含有处理程序的处理单元计算出落料的单面面积，从而根据单次落料判断料流的大小。

结合接近传感器对摇动给料料斗的给料频次监测和多点检测传感器对每次落料大小的判定，控制器可以有效的计算出整个捣固过程中煤粉的多少。

接近传感器检测组件同时可以通过给料频次(周期)监控判断捣固电机是否存在工作异常，是否需要检修处理等；通过多点检测传感器检测反馈数据判断是否煤塔供料异常，若异常则启动异常处理程序。

本申请通过接近传感器检测给料机给料频次，且通过多点检测传感器检测料流结果的百分比，进而判断记录整个捣固过程料流累积体积。本申请中的料流体积计算是一个估算值，主要根据单次投料往复周期内料流长度检测值进行计算，计算公式为：S＝1/2gt²，其中，S指代单次加料往复周期内料流长度；t指代单次加料往复周期内三个多点检测传感器分别被触发的触发时长；g为重力加速度，一般取值9.8m/s²。

单次加料往复周期内料流检测均布3个多点检测传感器，因此分别计算三个多点检测传感器的单次加料料流体积的估算值，相加计算出单次加料料流的总体积并记录。对单次加料料流总体积计算结果进行阈值比对，可以判断料流大小是否满足目标值。

综上，本申请提供的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置及检测方法，可以应用在煤饼成型的捣固站工艺过程监测中，可在现有摇动给料机结构基础上进行低成本结构改造，实现无接触检测，减少工人配备，降低人工参与度和人工成本，科学的对落料料流进行监测，通过接近传感器检测给料机给料频次，且通过多点检测传感器检测料流结果的百分比，判断记录整个捣固过程料流累积体积，准确、可靠的判定实时料流大小，保证摇动给料机给料均匀，保证落料均匀，保证煤饼成型高度的一致性，提升煤饼生产质量；有效解决现有技术中人工判定的边界无法准确定义、判定容易出现误差、人工判定容易出现疏忽等情况，解决人为因素对料流大小判定产生的影响。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，包括摇动给料料斗及驱动所述摇动给料料斗在水平方向往复移动的驱动组件；所述驱动组件包括电机、与所述电机的动力输出端相连的链轮、与所述链轮通过链条传动连接的曲柄，以及与所述曲柄相连的连杆，所述连杆与所述摇动给料料斗相连；所述摇动给料料斗沿移动方向的一侧或两侧设置有接近传感器检测组件，所述摇动给料料斗的出料端设置有若干个多点检测传感器，所述摇动给料料斗设置在煤塔上的煤粉排出口的下方；当所述摇动给料料斗被驱动的往复移动时，煤粉自摇动给料料斗落料至装煤车煤槽中，所述接近传感器检测组件对摇动给料料斗的给料周期进行实时监测，所述多点检测传感器对落料面和落料时间进行实时监测，所述接近传感器检测组件和所述多点检测传感器均与控制器相连，所述控制器实时接收传感信号并输出料流数值信号。

2.根据权利要求1所述的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，所述摇动给料料斗包括水平设置的料斗底面，所述料斗底面为长方形形状，所述料斗底面的三个侧面围设有料斗挡边，所述料斗底面的开口侧设置落料板，所述落料板与料斗底面形成夹角，所述落料板的板面低于料斗底面，所述落料板背离料斗底面的外缘上间隔设置有若干个多点检测传感器，若干个多点检测传感器等间距分布。

3.根据权利要求1所述的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，所述摇动给料料斗的底部设置有固定支架，所述摇动给料料斗相对所述固定支架往复移动，所述固定支架的一侧或两侧固定有所述接近传感器检测组件。

4.根据权利要求1所述的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，所述煤塔中的煤粉自所述煤粉排出口落至所述摇动给料料斗内，实现对所述摇动给料料斗的上料；

所述摇动给料料斗设置在所述装煤车煤槽上方，当摇动给料料斗被驱动的往复移动时，所述摇动给料料斗内的煤粉落料至所述装煤车煤槽中，实现所述摇动给料料斗的给料。

5.根据权利要求1所述的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，所述接近传感器检测组件包括接近传感器，所述接近传感器和多点检测传感器均与所述控制器信号相连，所述控制器根据输出的料流数值信号向所述驱动组件的电机输出动作控制信号。

6.根据权利要求2所述的焦化工艺捣固站摇动给料机料流检测装置，其特征在于，于所述摇动给料料斗的出料端的两侧分别设置激光雷达传感器，所述激光雷达传感器与所述控制器信号相连，所述控制器接收所述激光雷达传感器的传感信号且输出落料体积数值信号。