一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统及其控制方法，包括堆料机臂架、堆料机臂架支座、处理器总成、卷扬机、牵引绳、滑轮组、清扫器、销轴组件、挡料板、伸缩料筒、螺旋扣、卸扣、堵料检测开关、防撞开关和低频超声波雷达，通过环形排布的4个低频超声波雷达以及堆料设备的位置编码器、防撞开关、堆料检测开关等实时监测设备运行及故障，由处理器对堆料设备实时状况进行调整，并通过堆料机运动控制系统对设备走行动作、回转动作、俯仰动作及料筒伸缩动作进行动态调整。工作人员通过对中控远程PLC反馈的设备工况远程监控，由HMI操作界面发布合适的中控指令，并通过中控远程PLC实现堆料机运动控制，实现系统的智能化和无人值守功能。化和无人值守功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统及控制方法


[0001]本专利技术属于环保智能化堆料场输送系统相关
，具体涉及一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，国内煤炭、硫酸渣、粘土及砂岩等散状物料的堆场作业均采用堆料机或皮带机，由于其取运散装物料高效、可连续作业，目前广泛应用于火电厂、煤炭、化工、水泥厂等多个领域。同时随着全球智能化、自动化技术的不断进步，国内电力、冶金等行业不断更新设备。提高生产工艺自动化、智能化程度，建设技术先进、装备一流、生产高效、绿色环保的智能化无人值守料场已然成为发展趋势。
[0003]然而，输送堆料设备还是由传统的固定式皮带输送机组成，在运输与卸料的过程中会由于重力、风，冲击等因素影响而使得作业扬尘难以抑制，污染环境，无法达到国家的环保标准。绝大部分设备由人工操作，作业效率和作业安全与司机的技能水平、责任心和精神状况息息相关，易造成料场堆垛波峰过大、缺角、加堆等多种问题，直接导致库容无法充分利用，也存在着较大的安全隐患。部分自动模式的操作中，未对堆料高度进行有效的监测，容易产生堆煤过程单一，堆料机动作姿态测量不准，使得堆型超高或堵塞溜料筒，造成设备损坏，甚至影响人身安全。
[0004]针对堆料设备的防尘控制，国内主要采取在卸料口加装挡料板或者防尘防风网的方法；对于湿度不敏感的物料，则在落料处附近增加喷淋降尘系统，通过使矿尘被湿润，增加矿尘本身的质量，从而提高粉尘的沉降速度，减少粉尘在空气中的飘浮时间，使空气中浮尘量减小。r/>[0005]如授权公开号CN209038645U，授权公开日2019年6月28日的专利文献公开了一种用于物料堆料抑尘的装置，通过加装堆料溜道和密封橡胶板，对物料下落过程进行封闭以保证粉尘不外溢；
[0006]授权公开号CN210964415U，授权公开号2020年07月10日的专利文献公开了一种堆料机洒水抑尘装置，通过在堆料机机头末端底部的卸料滚筒周围通过支杆连接连接环，并在连接环的外侧通过轴承连接转动环，内设步进电机实现转动环上雾化喷头位姿的调整，使得该装置仅通过四个雾化喷头即可实现大面积雾化喷雾功能，有效的降低了抑尘成本。
[0007]然而上述装置仅通过针对性地在卸料口加装封堵实现抑尘，难以实现堆料系统自动化和设备通用性；在皮带机头部加装喷淋设备以降低扬尘的方法仅适合部分对湿度要求不高的物料，雾化过程中只能对料层表面进行加湿，料层内部并未加湿，抗风性差的物料在落料过程中仍会产生扬尘。同时上述方法均难以保证堆料系统的自动化，不利于智能化无人值守料场的建设。
[0008]授权公开号CN109319518A，授权公开日期2019年2月12号的专利文献公开了堆料机和取料机全自动堆取料协同控制系统，通过设置一个主站系统和若干从站系统，利用位置监测、双无线通讯、多种传感器、图像处理等技术实现堆取料机协同控制和智能化控制；
[0009]授权公开号CN110047140A，授权公开号2019年7月23号的专利文献公开了一种料场的无人值守系统和智能料场监控系统，该系统通过三维激光扫描仪获取料堆的实时点云数据，再通过自动堆取料机系统对堆取料机进行智能化控制，从而实现无人值守操作。
[0010]然而上述方法处理复杂，投入成本高，且料堆识别方式和通讯方法受料场环境、位置及天气影响较大，极易由于外界条件改变而造成对设备控制不精准，造成作业效率低及控制系统故障等一系列问题，另外现有智能化无人值守控制技术对扬尘处理方法鲜有研究。因此，在进行扬尘控制和实现智能化无人值守系统中仍然存在很多问题亟需解决。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统及其控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的抑尘效果较差、非自动化堆料效率低与自动化成本高以及抗外界环境干扰能力与不利于实现自动化的问题。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统，包括堆料机臂架、堆料机臂架支座、销轴组件和伸缩料筒，所述伸缩料筒通过销轴组件转动安装在堆料机臂架上，所述堆料机臂架的外壁上固定装设有处理器总成，所述堆料机臂架的前端固定装设有清扫器，所述清扫器内部固定装设有滑轮组，所述清扫器后侧的堆料机臂架上固定装设有卷扬机，所述卷扬机上固定卷绕有牵引绳，所述牵引绳的另一端穿过滑轮组、清扫器与螺旋扣固定连接，所述伸缩料筒的上、下部均设有吊耳，所述螺旋扣的下端扣接有卸扣，所述卸扣的下端与伸缩料筒下部吊耳固定扣接，所述伸缩料筒的上部为进料口，所述伸缩料筒的下部为卸料口，所述进料口处固定连接有挡料板，所述伸缩料筒上部吊耳通过销轴组件与堆料机臂架支座转动连接，所述伸缩料筒卸料口的内壁上固定装设有堵料检测开关，所述伸缩料筒的底部装设有防撞开关，所述防撞开关一侧的伸缩料筒底部装设有低频超声波雷达。
[0013]优选的，所述伸缩料筒包括由内到外依次套装的进料筒、第一中间筒、第二中间筒与卸料筒，所述进料筒外侧的上部分与下部分分别设有上限位环与下限位环，所述第一中间筒与第二中间筒的内外两面均设有上限位环与下限位环，所述卸料筒内侧上下处分别设有限位环，所述卸料筒外侧的上部设有限位环，所述卸料筒的底部设有外挡圈，所述伸缩料筒上相邻节点内外侧的限位环相互抵接，并在抵接位置安装有橡胶圈，减缓料筒间接触时的冲击，同时也可以减少抵接面的接触不均，消除间隙。
[0014]所述牵引绳穿过清扫器和滑轮组，通过滑轮组改变牵引绳的牵引方向，所述清扫器内设有压紧的压缩弹簧及滚筒刷，通过弹簧压紧力使得滚筒刷紧贴牵引绳，在牵引绳移动的过程中能保证绳面基本清洁，所述牵引绳的一端与卷扬机连接，另一端通过卸扣、螺旋扣与卸料筒连接，便于所述牵引绳拆卸更换及位置调整。
[0015]优选的，所述伸缩料筒的上部通过销轴组件与堆料机臂架支座活动连接，在堆料机进行上下俯仰时能保证所述伸缩料筒保持垂直于地面的位姿。
[0016]优选的，所述伸缩料筒内侧安装有耐磨衬板，减缓物料对料筒内壁的冲击，有效抵抗物料等物品的磨损与腐蚀，提高料筒使用寿命，所述伸缩料筒的筒壁通过不等厚钢板焊接而成，减轻料筒整体质量。
[0017]优选的，所述堵料检测开关安装在伸缩料筒的内壁上，所述堵料检测开关的输出
端与处理器总成输入端电连接。当伸缩溜筒内发生堵塞时，能够将堵料电信号传输至所述处理器总成，进而驱使堆料机PLC控制系统发出停止信号，使得输料系统急停，保护设备。
[0018]优选的，所述防撞开关与低频超声波雷达呈环形均匀安装在伸缩料筒底部外挡圈上，低频超声波雷达通过超声信号采集/发射模块发射超声波并接收经障碍物反射回来的超声波，根据超声波反射接收的时间差和其他回波特征，由所述处理器总成计算出距离、堆形等信息。低频率的超声波也具备穿透力强及检测距离远等优点，且能减少小块飞溅物料和粉尘颗粒引起的探头误测。环形排布的多探头，也大大的提升了检测的范围和检测的精准度。当低频超声波雷达检测功能失效或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统，包括堆料机臂架、堆料机臂架支座、销轴组件(6)和伸缩料筒(8)，其特征在于：所述伸缩料筒(8)通过销轴组件(6)转动安装在堆料机臂架上，所述堆料机臂架的外壁上固定装设有处理器总成(1)，所述堆料机臂架的前端固定装设有清扫器(5)，所述清扫器(5)内部固定装设有滑轮组(4)，所述清扫器(5)后侧的堆料机臂架上固定装设有卷扬机(2)，所述卷扬机(2)上固定卷绕有牵引绳(3)，所述牵引绳(3)的另一端穿过滑轮组(4)、清扫器(5)与螺旋扣(9)固定连接，所述伸缩料筒(8)的上、下部均设有吊耳，所述螺旋扣(9)的下端扣接有卸扣(10)，所述卸扣(10)的下端与伸缩料筒(8)下部吊耳固定扣接，所述伸缩料筒(8)的上部为进料口，所述伸缩料筒(8)的下部为卸料口，所述进料口处固定连接有挡料板(7)，所述伸缩料筒(8)上部吊耳通过销轴组件(6)与堆料机臂架支座转动连接，所述伸缩料筒(8)卸料口的内壁上固定装设有堵料检测开关(11)，所述伸缩料筒(8)的底部装设有防撞开关(12)，所述防撞开关(12)一侧的伸缩料筒(8)底部装设有低频超声波雷达(13)。2.根据权利要求1所述的一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统，其特征在于：所述伸缩料筒(8)包括由内到外依次套装的进料筒(81)、第一中间筒(82)、第二中间筒(83)与卸料筒(84)，所述进料筒(81)外侧的上部分与下部分分别设有上限位环与下限位环，所述第一中间筒(82)与第二中间筒(83)的内外两面均设有上限位环与下限位环，所述卸料筒(84)内侧上下处分别设有限位环，所述卸料筒(84)外侧的上部设有限位环，所述卸料筒(84)的底部设有外挡圈，所述伸缩料筒(8)上相邻节点内外侧的限位环相互抵接，并在抵接位置安装有橡胶圈。3.根据权利要求2所述的一种用于环保智能化料场堆料的伸缩溜筒系统，其特征在于：所述牵引绳(3)穿过清扫器(5)和滑轮组(4)，所述清扫器(5)内设有压紧的压缩弹簧(52)及滚筒刷(53)，所述牵引绳(3)的一端与卷扬机(2)连接，另一端通过卸扣(10)、螺旋扣(9)与卸料筒(84)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于环保智能化料场堆料的伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，黎帅，李霞辉，张超，王泽湘，龙浩南，李泉，杨庆，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：发明
国别省市：