CN221070174U - 排矸仓自动装车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种排矸仓自动装车系统，包括：矸石仓，矸石仓的底部设置出料口，出料口的侧壁边沿上设置有超声波传感器，超声波传感器可检测矸石仓的放料高度值；电液阀门，电液阀门设置于出料口处，电液阀门具有关闭出料口的关闭位置；排矸仓，排矸仓位于矸石仓的底部，车辆进入排矸仓内时，矸石仓可通过出料口将矸石输送至车辆的货舱内；控制器，控制器与超声波传感器、电液阀门均电性连接，控制器可在超声波传感器检测到放料高度值大于预设高度值时，控制电液阀门位于关闭位置。采用本申请的技术方案，在提高矸石装车效率的同时节省了人力资源，解决了现有技术中排矸仓自动装车系统装车效率低下的问题。

Description

排矸仓自动装车系统

技术领域

本实用新型涉及排矸仓装车系统设计技术领域，具体而言，涉及一种排矸仓自动装车系统。

背景技术

一个排矸仓通常每天可以排放的矸石多达几十车，通过设置为两个卸料斗进行排放。车辆移动至卸料斗下方侯，排矸过程需岗位工点动操作电控箱按钮来完成卸料。放料时，岗位工须实时观察车辆装载情况(是否超帮或偏帮)，通过手动按钮控制电液控阀门开度，并喊话通知司机前进、后退、装载完毕。现有流程中，装车分两次完成：一、当车辆驶入漏斗正下方时，岗位工分别按下“手动开阀”按钮，控制两个卸料斗的电液动扇形阀门开启，通过操作室窗口目测下方车厢矸石即将堆满时，按下“手动关阀”按钮，两个卸料斗的电液动扇形阀门关闭；二、待车辆前移一段距离，岗位工需再次进行上述操作，方可将整个车厢装满。在整个装车过程中，操作人员需精神高度集中，而且操作流程繁杂，装车效率低下，自动化水平低，无法实现无人值守。

针对现有技术中的排矸仓自动装车系统装车效率低下的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种排矸仓自动装车系统，以解决现有技术中排矸仓自动装车系统装车效率低下的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种排矸仓自动装车系统，包括：矸石仓，矸石仓的底部设置出料口，出料口的侧壁边沿上设置有超声波传感器，超声波传感器可检测矸石仓的放料高度值；电液阀门，电液阀门设置于出料口处，电液阀门具有关闭出料口的关闭位置；排矸仓，排矸仓位于矸石仓的底部，车辆进入排矸仓内时，矸石仓可通过出料口将矸石输送至车辆的货舱内；控制器，控制器与超声波传感器、电液阀门均电性连接，控制器可在超声波传感器检测到放料高度值大于预设高度值时，控制电液阀门位于关闭位置。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓的提示铃，提示铃与控制器电性连接，出料口为两个，排矸仓的长度方向间隔设置有两个对射光栅组，两个对射光栅组与两个出料口一一对应地设置，对射光栅组包括分别位于排矸仓的宽度方向两侧的两个对射光栅，两个对射光栅之间存在物体时，对射光栅组处于信号阻断状态；其中，两个对射光栅组均处于信号阻断状态时，控制器控制靠近车辆后端的出料口上的电液阀门打开，以及在预设时间段后控制提示铃播报用于提醒驾驶员按预设方向移动车辆的第一预警信息，两个对射光栅组中靠近车辆后端的对射光栅组退出信号阻断状态时，控制器控制靠近车辆前端的出料口上的电液阀门打开，以及在预设时间段后控制提示铃播报用于提醒驾驶员装车完毕的第二预警信息。

进一步地，电液阀门具有驱动油缸，驱动油缸上安装有两组激光测距传感器，激光测距传感器可对驱动油缸的位移量进行检测，并将检测信号发送至控制器，检测信号用于负反馈控制电液阀门的开度值。

进一步地，排矸仓内部设置有摄像仪，摄像仪与控制器电性连接，摄像仪可将拍摄内容发送至远程终端。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括矿山调度中心和值班终端，控制器通过以太网与矿山调度中心通信，控制器与值班终端电性连接。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括计数装置，计数装置与电液阀门电性连接，计数装置可根据电液阀门的工作信号统计矸石仓的放料数量。

进一步地，控制器为可编程逻辑控制器系统。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓内部的清洁装置，清洁装置与控制器电性连接，清洁装置可在提示铃播报第二预警信息后，对车辆执行清洁作业。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓内部的平整机械臂，平整机械臂与控制器电性连接，平整机械臂可在提示铃播报第二预警信息后，对车辆装载的矸石执行平整作业。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓顶部的监视器，监视器与控制器电性连接，监视器可在检测到预设范围内存在活体时，向控制器发送预设信号，以使控制器控制电液阀门位于关闭位置。

应用本实用新型的技术方案，通过在出料口处设置超声波传感器，并且使控制器根据超声波传感器的检测得到的放料高度值控制电液阀门的动作，使得排矸仓装车系统由现有的手动装车模式改变为自动装车模式，实现无人值守。采用本申请的技术方案，在提高矸石装车效率的同时节省了人力资源，解决了现有技术中排矸仓自动装车系统装车效率低下的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的排矸仓自动装车系统的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的排矸仓自动装车系统的第二实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、矸石仓；11、出料口；12、超声波传感器；

20、电液阀门；

30、排矸仓；

40、控制器；

50、提示铃；

60、对射光栅；

70、矿山调度中心；

80、值班终端；

90、摄像仪。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图2所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种排矸仓自动装车系统。排矸仓自动装车系统包括：矸石仓10、电液阀门20、排矸仓30、控制器40。矸石仓10的底部设置出料口11，出料口11的侧壁边沿上设置有超声波传感器12，超声波传感器12可检测矸石仓10的放料高度值。电液阀门20设置于出料口11处。电液阀门20具有关闭出料口11的关闭位置。排矸仓30位于矸石仓10的底部。车辆进入排矸仓30内时，矸石仓10可通过出料口11将矸石输送至车辆的货舱内。控制器40与超声波传感器12、电液阀门20均电性连接，控制器40可在超声波传感器12检测到放料高度值大于预设高度值时，控制电液阀门20位于关闭位置。

应用本实用新型的技术方案，通过在出料口11处设置超声波传感器12，并且使控制器40根据超声波传感器12的检测得到的放料高度值控制电液阀门20的动作，使得排矸仓装车系统由现有的手动装车模式改变为自动装车模式，实现无人值守。采用本申请的技术方案，在提高矸石装车效率的同时节省了人力资源，解决了现有技术中排矸仓自动装车系统装车效率低下的问题。超声波传感器12安装于出料口11的下沿，在检测放料高度达到预设高度时，电液阀门20将自动关闭，停止装料。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓30的提示铃50。提示铃50与控制器40电性连接。出料口11为两个。排矸仓30的长度方向间隔设置有两个对射光栅组。两个对射光栅组与两个出料口11一一对应地设置。对射光栅组包括分别位于排矸仓30的宽度方向两侧的两个对射光栅60。两个对射光栅60之间存在物体时，对射光栅组处于信号阻断状态。其中，两个对射光栅组均处于信号阻断状态时，控制器40控制靠近车辆后端的出料口11上的电液阀门20打开，以及在预设时间段后控制提示铃50播报用于提醒驾驶员按预设方向移动车辆的第一预警信息。两个对射光栅组中靠近车辆后端的对射光栅组退出信号阻断状态时，控制器40控制靠近车辆前端的出料口11上的电液阀门20打开，以及在预设时间段后控制提示铃50播报用于提醒驾驶员装车完毕的第二预警信息。两个对射光栅组均处于信号阻断状态时，系统可认定车辆停靠到位。此时，提示铃50可发出提醒司机开始自动装车的提醒声响。接着，控制靠近车辆后端的出料口11上的电液阀门20打开(也即进行装车)，在预设时间段之后(也即装车完毕后)，提示铃50播报提醒驾驶员按预设方向移动车辆的第一预警信息(提示音)。当两个对射光栅组中靠近车辆后端的对射光栅组退出信号阻断状态时(也即驾驶员向预设方向挪动了车辆使得一组对射光栅组之间无障碍物阻挡射流)，系统可判定车辆的装车位姿改变，从而更好地进行矸石排放作业。

在一个可选的实施例中，对射光栅的信号被全部阻断认为车辆停靠到位，此时电铃响，提醒司机开始自动装车，第一次装车完毕，电铃响5秒提醒司机移车，当最后一组光栅收发正常触发系统二次装车，装车结束，电铃长响，提醒司机装车完毕。

在另一个可选的实施例中，两个对射光栅组均处于信号阻断状态时，控制器40控制各出料口11上的电液阀门20均打开，以及在预设时间段后控制提示铃50播报用于提醒驾驶员按预设方向移动车辆的第一预警信息。两个对射光栅组中靠近车辆后端的对射光栅组退出信号阻断状态时，控制器40控制各出料口11上的电液阀门20均打开，以及在预设时间段后控制提示铃50播报用于提醒驾驶员装车完毕的第二预警信息。这样设置，可使货舱长度较长的车辆在前后两部分均可得到有效且均匀的装载。

进一步地，电液阀门20具有驱动油缸。驱动油缸上安装有两组激光测距传感器。激光测距传感器可对驱动油缸的位移量进行检测，并将检测信号发送至控制器40。检测信号用于负反馈控制电液阀门20的开度值。通过连续测量监测油缸位移量，精确反馈至控制器40，实现对电液阀门20开度的把控，进而准确控制下料斗的下料精度。

进一步地，排矸仓30内部设置有摄像仪90。摄像仪90与控制器40电性连接，摄像仪90可将拍摄内容发送至远程终端。摄像仪90可实时监控装车状态，形成视频监控，实现无人值守。

如图2所示，排矸仓自动装车系统还包括矿山调度中心70和值班终端80。控制器40通过以太网与矿山调度中心70通信，控制器40与值班终端80电性连接。这样设置可将排矸仓的实时工况传输与煤矿的调度中心，进而实现协同工作，提高煤矿整体的工作效率。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括计数装置。计数装置与电液阀门20电性连接，计数装置可根据电液阀门20的工作信号统计矸石仓10的放料数量。通过电液阀门20的开度值计算矸石的放料数量，可实现自动统计当前矸石仓10的总体工况。

进一步地，控制器40为可编程逻辑控制器系统。可编程逻辑控制器系统包括PLC控制器，用于储存预设程序并向执行器输出控制信号。PLC控制器将对射光栅60、超声波传感器12、料位计、激光测距传感器等监测信息采集至处理器，再将控制信号发送至提示铃50、电液动阀门等执行部件，实现系统的全过程自动化运行。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓30内部的清洁装置。清洁装置与控制器40电性连接，清洁装置可在提示铃50播报第二预警信息后，对车辆执行清洁作业。清洁装置包括清洁刷和清洗喷头，利用清洁装置可减小矸石排放过程中所产生的烟尘，减小运输车辆对作业环境的污染。

进一步地，排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓30内部的平整机械臂。平整机械臂与控制器40电性连接，平整机械臂可在提示铃50播报第二预警信息后，对车辆装载的矸石执行平整作业。采用本实施例的技术方案，可防止矸石在车辆运输过程中掉落，造成额外的清理工作量。

排矸仓自动装车系统还包括设置于排矸仓30顶部的监视器。监视器与控制器40电性连接，监视器可在检测到预设范围内存在活体时，向控制器40发送预设信号，以使控制器40控制电液阀门20位于关闭位置。这样设置可提高矸石排放的安全性，有效减少人员误入卸料斗的工作范围内引起的安全风险。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：提供了一套自动装车系统，提升矸石装车效率，实现自动装车，同时开发了远程视频监控功能，可进一步自动统计装车数量等功能，最终实现无人值守，达到减人增效的目的。以日排放量20车的排矸仓为例，利用本申请的排矸仓自动装车系统可减员至少三人，可每年节省员工工资近五十余万元。进一步地，通过上述改进产生如下积极效果：1、由自动装车代替手动装车，两个闸门同时放料，效率提升一倍；2、增加视频监控系统，实现远程可视化操作，辅助自动装车。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排矸仓自动装车系统，其特征在于，包括：

矸石仓(10)，所述矸石仓(10)的底部设置出料口(11)，所述出料口(11)的侧壁边沿上设置有超声波传感器(12)，所述超声波传感器(12)可检测所述矸石仓(10)的放料高度值；

电液阀门(20)，所述电液阀门(20)设置于所述出料口(11)处，所述电液阀门(20)具有关闭所述出料口(11)的关闭位置；

排矸仓(30)，所述排矸仓(30)位于所述矸石仓(10)的底部，车辆进入所述排矸仓(30)内时，所述矸石仓(10)可通过所述出料口(11)将矸石输送至所述车辆的货舱内；

控制器(40)，所述控制器(40)与所述超声波传感器(12)、所述电液阀门(20)均电性连接，所述控制器(40)可在所述超声波传感器(12)检测到所述放料高度值大于预设高度值时，控制所述电液阀门(20)位于所述关闭位置。

2.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括设置于所述排矸仓(30)的提示铃(50)，所述提示铃(50)与所述控制器(40)电性连接，所述出料口(11)为两个，所述排矸仓(30)的长度方向间隔设置有两个对射光栅组，两个所述对射光栅组与两个所述出料口(11)一一对应地设置，所述对射光栅组包括分别位于所述排矸仓(30)的宽度方向两侧的两个对射光栅(60)，两个所述对射光栅(60)之间存在物体时，所述对射光栅组处于信号阻断状态；其中，两个所述对射光栅组均处于所述信号阻断状态时，所述控制器(40)控制靠近所述车辆后端的所述出料口(11)上的所述电液阀门(20)打开，以及在预设时间段后控制所述提示铃(50)播报用于提醒驾驶员按预设方向移动车辆的第一预警信息，两个所述对射光栅组中靠近所述车辆后端的所述对射光栅组退出所述信号阻断状态时，所述控制器(40)控制靠近所述车辆前端的所述出料口(11)上的所述电液阀门(20)打开，以及在预设时间段后控制所述提示铃(50)播报用于提醒驾驶员装车完毕的第二预警信息。

3.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述电液阀门(20)具有驱动油缸，所述驱动油缸上安装有两组激光测距传感器，所述激光测距传感器可对所述驱动油缸的位移量进行检测，并将检测信号发送至所述控制器(40)，所述检测信号用于负反馈控制所述电液阀门(20)的开度值。

4.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓(30)内部设置有摄像仪(90)，所述摄像仪(90)与所述控制器(40)电性连接，所述摄像仪(90)可将拍摄内容发送至远程终端。

5.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括矿山调度中心(70)和值班终端(80)，所述控制器(40)通过以太网与所述矿山调度中心(70)通信，所述控制器(40)与所述值班终端(80)电性连接。

6.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括计数装置，所述计数装置与所述电液阀门(20)电性连接，所述计数装置可根据所述电液阀门(20)的工作信号统计所述矸石仓(10)的放料数量。

7.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述控制器(40)为可编程逻辑控制器系统。

8.根据权利要求2所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括设置于所述排矸仓(30)内部的清洁装置，所述清洁装置与所述控制器(40)电性连接，所述清洁装置可在所述提示铃(50)播报所述第二预警信息后，对所述车辆执行清洁作业。

9.根据权利要求2所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括设置于所述排矸仓(30)内部的平整机械臂，所述平整机械臂与所述控制器(40)电性连接，所述平整机械臂可在所述提示铃(50)播报所述第二预警信息后，对所述车辆装载的矸石执行平整作业。

10.根据权利要求1所述的排矸仓自动装车系统，其特征在于，所述排矸仓自动装车系统还包括设置于所述排矸仓(30)顶部的监视器，所述监视器与所述控制器(40)电性连接，所述监视器可在检测到预设范围内存在活体时，向所述控制器(40)发送预设信号，以使所述控制器(40)控制所述电液阀门(20)位于关闭位置。