JP6995963B2 - 粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置 - Google Patents
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Description
前記ひずみ式負荷力センサーは粉塵バッフルの下に取り付けられ、シールが作動しない場合に固定粉塵バッフルが負担する負荷をリアルタイムで監視するために使用され、無線伝送により負荷信号をフィールド監視室の中央処理ユニットに伝送し、中央処理ユニットは負荷信号を介してネジ付きピンシャフトが負担する負荷を計算し、ネジ付きピンシャフトが負担する負荷状況に応じて、ネジ付きピンシャフトの安全係数を決定し、安全係数が安全プリセットしきい値より低い場合、中央処理ユニットのコントロールパネルにネジ付きピンシャフト安全警告リマインダーを表示する。
ホッパー内の粉塵濃度を検出し、除塵機を起動するステップ1と、
粉塵濃度監視センサーを介してホッパー内の粉塵濃度をリアルタイムで監視し、ホッパー内の粉塵濃度が事前設定された危険濃度より高い場合、粉塵濃度監視センサーは検出されたリアルタイム粉塵濃度ξを中央処理ユニットに送信し、その後粉塵濃度監視センサーはアラームを発生し、中央処理ユニットは除塵機を起動し;
中央処理ユニットは粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置に対する制御を起動し、現在の粉塵状態に応じて当量にファンブレードのスイング角度を制御するステップ2と、および
ホッパー内の粉塵濃度が事前設定された危険濃度より低い場合、中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサーによって伝送されたリアルタイム粉塵濃度ξを受信せず、中央処理ユニットは除塵機を停止し、同時に電磁継手を介してモーター減速機を回転ロッドから切り離し、第1の防塵ファンブレードと第2の防塵ファンブレードは再び自己バランス装置になるステップ3とを含み、
前記ステップ2は具体的に以下のステップを含み、
中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサーによって送信されたリアルタイム粉塵濃度ξを受信するステップ2.1、
中央処理ユニットは現在の材料のタイプに従って、データベースで材料粉塵粒子サイズd、材料緩い状態での密度ρ、および材料粉塵性質定数kを検索し、材料がホッパーに入る前の粉塵量Gを計算するステップ2.2、
dは材料の粉塵粒子サイズを表し、ρは材料緩い状態での密度を表し、
リアルタイム粉塵濃度ξおよび材料がホッパーに入る前の粉塵量Gに従って粉塵状態当量を計算するステップ2.3、
粉塵状態当量Mの計算モデルは以下の通りであり、
kは材料粉塵性質定数であり、ξはリアルタイム粉塵濃度であり、Gは材料がホッパーに入る前の粉塵量であり、
粉塵状態当量に従って所望のファンブレードスイング角度θを得るステップ2.4、
所望のファンブレードスイング角度θと粉塵状態当量Mとの間の対応関係は以下に示された通りであり:
ファンブレードが閉じている場合、ファンブレードスイング角度θは0°であり、開放度が最大である場合、ファンブレードスイング角度θは60°であり、
中央処理ユニットは所望のファンブレードスイング角度θに従ってモーターギアを制御し、実際のファンブレードスイング角度を制御するステップ2.5、具体的に、
まず、モーターギアと所望のファンブレードスイング角度θの関係を設定する:
0°≦θ≦20°、モーターギアを第1のギアとして選択し、
20°<θ≦40°、モーターギアを第2のギアとして選択し、
40°<θ≦60°、モーターギアを第3のギアとして選択し、
その後、中央処理ユニットは所望のファンブレードスイング角度θに従ってモーターギアを選択し、通信信号を介してモーター減速機に伝送し、モーター減速機は中央処理ユニットによって選択されたモーターギアに応じて起動し、モーター減速機は電磁継手を介して回転ロッドに連結され、回転ロッドを回転させ、第1の張力ロープと第2の張力ロープが回転ロッドを第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートをそれぞれ連結するため、回転ロッドが回転すると、第1の張力ロープと第2の張力ロープが回転ロッドに巻き付けられ、第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートを引っ張って、第1の防塵ファンブレードと第2の防塵ファンブレードがネジ付きピンシャフトを中心に回転させ、材料ダウンロード口を開き、モーター減速機のギアが異なるため、回転ロッドの回転回数も異なり、したがってファンブレードスイング角度θも異なり、ファンブレードの開放度の動的な開閉を実現する。
本発明は簡単な構造を有し、使用されるすべての部品は共通の機械部品であり、分解および保守が容易であり、製造コストが低く、操作が容易であり、さまざまな用途に適合させることができる。本発明の装置の防塵ファンブレードはシャフトと共に回転することができ、材料が流入する場合のみ、開かれ、材料が全部流出した後、バランスはそれ自体の重力によって復元され、ホッパーはホッパーの内部領域で循環する粉塵を制限するために再び閉じられ、これにより、ホッパー内の粉塵粒子の漏れを減少し、優れた粉塵抑制効果に達する。本発明の防塵ファンブレードは、非対称設計を採用して、ブランキング面積を大幅に増加し、防塵ファンブレードは取り外し可能であり、カウンターウェイトブロックの位置を調整できるため、デバッグおよび後期のメンテナンスに便利である。ファンブレード手動開放構造は、防塵ファンブレードをすばやくバランスをとるようにすることができ、いつでも手動でファンブレードを開くことができる。同時に、本装置は、ホッパー内の粉塵濃度をリアルタイムで監視および制御し、ファンブレードの強制開閉制御を実現し、ネジ付きピンシャフトの負荷をリアルタイムで監視し、カウンターウェイトの交換または修理を実現し、これらの制御および検出により、装置の安全性を確保し、ホッパー内の高すぎる粉塵濃度または部分的な過負荷によって引き起こされる安全上の事故を回避する。
材料浚渫ユニット1、第1の防塵ファンブレード2、第2の防塵ファンブレード3、カウンターウェイトブロック4、粉塵バッフル5、フレーム6、シャフトスリーブ7、ネジ付きピンシャフト8、ボルト9、手動開放構造10、回転ハンドル11、回転ロッド12、第1の張力ロープ13、第2の張力ロープ14、クランプばね15。
粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置は、主にホッパーまたは材料ピットに大豆などの港の粒状材料の荷降ろしプロセスで使用される。装置中の回転可能な防塵ファンブレードは、材料のブランキング時のみ開き、材料が全部流出した後、リセットされるため、ホッパー内の粉塵粒子の漏れが減少する。非対称の防塵ファンブレードは、ブランキング面積を大幅に増加し、材料の蓄積を効果的に回避する。ファンブレード手動開放アセンブリは、防塵ファンブレードをすばやくバランスをとるようにすることができ、いつでも手動でファンブレードを開くことができる。実施プロセスは、次のステップを含む:
粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置は、荷降ろしホッパーまたは荷降ろしピットなどの上部開口位置に取り付けられ、カウンターウェイトブロック4の位置を調節することにより、粉塵抑制装置の第1の防塵ファンブレード2と第2の防塵ファンブレード3の自然なバランスを保つ。すなわち、第1の防塵ファンブレード2と第2の防塵ファンブレード3のそれぞれの重心と稜線により形成された平面は、重力方向に沿っており、このとき、ホッパーまたは材料ピット全体が閉状態であり、ホッパーまたは材料ピット内の大気圧が外圧と同じであり、圧力差がなく、システム全体が自然バランス状態にある。
粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置で自動制御を行う具体的なステップは次のとおりである:
ホッパー内の粉塵濃度を検出し、除塵機を起動するステップ1:
荷降ろしの過程で、第1の防塵ファンブレード2と第2の防塵ファンブレード3が存在するため、粉塵がホッパーの空間内に閉じ込められ、特にバルク材料自体が大量の粉塵を携帯し、ホッパーの排出口の滑り台の荷降ろし速度が比較的に遅い場合、ホッパー内の粉塵濃度が急激に上昇し、高温または乾燥した天候下では、静電気が発生しやすく、安全上の問題が発生する可能性がある。収集ホッパー内の粉塵濃度をリアルタイムで監視するために、フレーム6の内側には無線伝送機能を有する高精度粉塵濃度監視センサーが取り付けられる。センサーのリアルタイムで監視することにより、濃度信号を除塵機制御システムにフィードバックし、ホッパー内の粉塵濃度が事前設定された危険濃度より高い場合、例えば、粉塵可燃性で、爆発性の赤い線の濃度である場合、粉塵濃度監視センサーは検出されたリアルタイムの粉塵濃度ξを中央処理ユニットに送信し、その後粉塵濃度監視センサーが警報を発し、中央処理ユニットが除塵機を起動する。
中央処理ユニットは粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置に対する制御を起動し、現在の粉塵状態に応じて当量にファンブレードのスイング角度を制御するステップ2。
中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサーによって送信されたリアルタイム粉塵濃度ξを受信するステップ2.1。
リアルタイム粉塵濃度ξおよび材料がホッパーに入る前の粉塵量Gに従って粉塵状態当量を計算するステップ2.3。
所望のファンブレードスイング角度θと粉塵状態当量Mとの間の対応関係は以下のように通りであり:
中央処理ユニットは所望のファンブレードスイング角度θに従ってモーターギアを制御し、実際のファンブレードスイング角度を制御するステップ2.5。
0°≦θ≦20°、モーターギアを第1のギアとして選択し、
20°<θ≦40°、モーターギアを第2のギアとして選択し、
40°<θ≦60°、モーターギアを第3のギアとして選択し、
中央処理ユニットはステップ2.4で計算された所望のファンブレードスイング角度θに従って、モーターギアを選択し、通信信号を介してモーター減速機に伝送し、モーター減速機は中央処理ユニットによって選択されたモーターギアに応じて起動し、モーター減速機は電磁継手を介して回転ロッド12に連結され、第1の張力ロープ13と第2の張力ロープが回転ロッド14を第1の防塵ファンブレード2のショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレード3のショートグリッドプレートをそれぞれ連結するため、回転ロッド12が回転すると、第1の張力ロープ13と第2の張力ロープ14が回転ロッド12に巻き付けられ、第1の防塵ファンブレード2のショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレード3のショートグリッドプレートを引っ張って、第1の防塵ファンブレード2と第2の防塵ファンブレード3がネジ付きピンシャフト8を中心に回転させ、材料ダウンロード口を開く。モーター減速機のギアが異なるため、回転ロッド12の回転回数も異なり、したがってファンブレードスイング角度θも異なり、ファンブレードの開放度の動的な開閉を実現する。
Claims (8)
- 材料浚渫アセンブリおよびファンブレード手動開放アセンブリを含む粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置であって、
前記材料浚渫アセンブリは、材料浚渫ユニット、第1の防塵ファンブレード、第2の防塵ファンブレード、カウンターウェイトブロック、粉塵バッフル、フレームおよびシャフトスリーブを含み、前記フレームは、4つの平板と2つの竪板で構成された「目」字形状の対称溶接構造であり、前記平板と前記竪板との間の夾角は90度であり、前記平板にはねじ穴が設けられ、前記材料浚渫ユニットの外形は2つの同一の粉塵バッフルで構成された対称のL字型溶接構造であり、2つの粉塵バッフルの間の夾角は90度であり、前記材料浚渫ユニットの両端面はそれぞれ前記フレームの両側の平板に固定連結され、前記第1の防塵ファンブレードと前記第2の防塵ファンブレードの両方はショートグリッドプレートとロンググリッドプレートで組成され、前記第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートと前記第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートの両方にはU字型貫通穴が設けられ、前記第1の防塵ファンブレードと前記第2の防塵ファンブレードの両端面には前記シャフトスリーブが設けられ、前記カウンターウェイトブロックはそれぞれボルトを介して前記第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートのU字型貫通穴と前記第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートのU字型貫通穴に固定連結され、前記第1の防塵ファンブレードのシャフトスリーブと前記第2の防塵ファンブレードのシャフトスリーブはそれぞれネジ付きピンシャフトを介して前記フレームの平板のねじ穴に連結され、
前記ファンブレード手動開放アセンブリは、手動開放構造、回転ハンドル、回転ロッド、第1の張力ロープ、第2の張力ロープおよびクランプばねを含み、前記手動開放構造は前記材料浚渫ユニットの真下に位置し、前記フレームの平板の同じ位置には貫通穴が設けられ、前記回転ロッドの第1の端は第1の平板の貫通穴を通過して前記回転ハンドルに溶接固定され、前記回転ロッドの第2の端は第2の平板および第3の平板の貫通穴をそれぞれ通過して、前記クランプばねを介して第4の平板の貫通穴に連結され、前記クランプばねはそれぞれ、前記回転ロッドと前記フレームの平板の貫通穴の連結箇所に位置し、前記クランプばねを介して前記回転ロッドの軸方向位置を固定し、前記第1の張力ロープの第1の端と前記第2の張力ロープの第1の端は前記回転ロッドに連結され、前記第1の張力ロープの第2の端および前記第2の張力ロープの第2の端はそれぞれ、前記第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートおよび前記第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートに固定連結されることを特徴とする、前記粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 前記材料浚渫ユニットの両側の粉塵バッフルは平衡状態である場合、前記第1の防塵ファンブレードのロンググリッドプレートと前記第2の防塵ファンブレードのロンググリッドプレートにそれぞれ平行であり、前記材料浚渫ユニットの両側の粉塵バッフルはそれぞれ、前記第1の防塵ファンブレードのロンググリッドプレートと前記第2の防塵ファンブレードのロンググリッドプレートと同じ側にあることを特徴とする
請求項1に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 前記材料浚渫ユニットの対称面は前記フレームの平板に平行であり、前記材料浚渫ユニットの法線は前記フレームの竪板に垂直であり、前記材料浚渫ユニットの稜線は同じ高さであり、前記材料浚渫ユニットは等間隔で平行に分布され、前記材料浚渫ユニットの稜線と前記第1の防塵ファンブレード及び前記第2の防塵ファンブレードの軸線はお互い平行であることを特徴とする
請求項1に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 前記第1の防塵ファンブレードと前記第2の防塵ファンブレードは前記材料浚渫ユニットに対して対称分布され、前記第1の防塵ファンブレードと前記第2の防塵ファンブレードは非対称構造であり、前記ロンググリッドプレートと前記ショートグリッドプレートとの間の夾角は90度であり、溶接により断面がL字型である構造を形成し、構造がコンパクトな場合に衝突干渉を回避できるように、前記第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートのU字型貫通穴と前記第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートのU字型貫通穴の位置はずらして分布されることを特徴とする
請求項1に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 前記シャフトスリーブの軸線はそれぞれ、前記第1の防塵ファンブレードの稜線および前記第2の防塵ファンブレードの稜線に平行であり、前記ネジ付きピンシャフトの軸線、前記シャフトスリーブの軸線および前記フレームの平板のねじ穴の軸線は同じ直線にあることを特徴とする
請求項4に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - ひずみ式負荷力センサーをさらに含み、
前記ひずみ式負荷力センサーは粉塵バッフルの下に取り付けられ、シールが作動しない場合に固定粉塵バッフルが負担する負荷をリアルタイムで監視するために使用され、無線伝送により負荷信号をフィールド監視室の中央処理ユニットに伝送し、中央処理ユニットは負荷信号を介してネジ付きピンシャフトが負担する負荷を計算し、ネジ付きピンシャフトが負担する負荷状況に応じて、ネジ付きピンシャフトの安全係数を決定し、安全係数が安全プリセットしきい値より低い場合、中央処理ユニットのコントロールパネルにネジ付きピンシャフト安全警告リマインダーを表示することを特徴とする
請求項1に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 粉塵濃度監視センサー、除塵機、モーター減速機、電磁継手および中央処理ユニットをさらに含み、粉塵濃度監視センサーはフレームの内側に取り付けられ、粉塵濃度監視センサーは無線伝送機能およびアラーム機能を備えた高精度センサーであり、除塵機はホッパーの材料分割三方箇所に取り付けられ、モーター減速機はフレームの外側に取り付けられ、電磁継手はモーター減速機と回転ロッドとの間に取り付けられて、両者を連結し、中央処理ユニットはフィールド監視室に位置し、中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサー、除塵機およびモーター減速機と無線接続されることを特徴とする
請求項1に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置。 - 請求項7に記載の粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置で自動制御を行う方法であって、
具体的に、
ホッパー内の粉塵濃度を検出し、除塵機を起動するステップ1と、
粉塵濃度監視センサーを介してホッパー内の粉塵濃度をリアルタイムで監視し、ホッパー内の粉塵濃度が事前設定された危険濃度より高い場合、粉塵濃度監視センサーは検出されたリアルタイム粉塵濃度ξを中央処理ユニットに送信し、その後粉塵濃度監視センサーはアラームを発生し、中央処理ユニットは除塵機を起動し;
中央処理ユニットは粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置に対する制御を起動し、現在の粉塵状態に応じて当量にファンブレードのスイング角度を制御するステップ2と、および
ホッパー内の粉塵濃度が事前設定された危険濃度より低い場合、中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサーによって伝送されたリアルタイム粉塵濃度ξを受信せず、中央処理ユニットは除塵機を停止し、同時に電磁継手を介してモーター減速機を回転ロッドから切り離し、第1の防塵ファンブレードと第2の防塵ファンブレードは再び自己バランス装置になるステップ3とを含み、
前記ステップ2は具体的に以下のステップを含み、
中央処理ユニットは粉塵濃度監視センサーによって送信されたリアルタイム粉塵濃度ξを受信するステップ2.1、
中央処理ユニットは現在の材料のタイプに従って、データベースで材料粉塵粒子サイズd、材料緩い状態での密度ρ、および材料粉塵性質定数kを検索し、材料がホッパーに入る前の粉塵量Gを計算するステップ2.2、
dは材料の粉塵粒子サイズを表し、ρは材料緩い状態での密度を表し、
リアルタイム粉塵濃度ξおよび材料がホッパーに入る前の粉塵量Gに従って粉塵状態当量を計算するステップ2.3、
粉塵状態当量Mの計算モデルは以下の通りであり、
kは材料粉塵性質定数であり、ξはリアルタイム粉塵濃度であり、Gは材料がホッパーに入る前の粉塵量であり、
粉塵状態当量に従って所望のファンブレードスイング角度θを得るステップ2.4、
所望のファンブレードスイング角度θと粉塵状態当量Mとの間の対応関係は以下に示された通りであり:
ファンブレードが閉じている場合、ファンブレードスイング角度θは0°であり、開放度が最大である場合、ファンブレードスイング角度θは60°であり、
中央処理ユニットは所望のファンブレードスイング角度θに従ってモーターギアを制御し、実際のファンブレードスイング角度を制御するステップ2.5、具体的に、
まず、モーターギアと所望のファンブレードスイング角度θの関係を設定する:
0°≦θ≦20°、モーターギアを第1のギアとして選択し、
20°<θ≦40°、モーターギアを第2のギアとして選択し、
40°<θ≦60°、モーターギアを第3のギアとして選択し、
その後、中央処理ユニットは所望のファンブレードスイング角度θに従ってモーターギアを選択し、通信信号を介してモーター減速機に伝送し、モーター減速機は中央処理ユニットによって選択されたモーターギアに応じて起動し、モーター減速機は電磁継手を介して回転ロッドに連結され、回転ロッドを回転させ、第1の張力ロープと第2の張力ロープが回転ロッドを第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートをそれぞれ連結するため、回転ロッドが回転すると、第1の張力ロープと第2の張力ロープが回転ロッドに巻き付けられ、第1の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートと第2の防塵ファンブレードのショートグリッドプレートを引っ張って、第1の防塵ファンブレードと第2の防塵ファンブレードがネジ付きピンシャフトを中心に回転させ、材料ダウンロード口を開き、モーター減速機のギアが異なるため、回転ロッドの回転回数も異なり、したがってファンブレードスイング角度θも異なり、ファンブレードの開放度の動的な開閉を実現することを特徴とする、前記粉塵抑制用カウンターウェイト調整可能な自己バランス装置で自動制御を行う方法。
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