一种异型面平煤装置及其使用方法制造方法及图纸

一种异型面平煤装置及其使用方法，属于机械设计领域，具体涉及一种能够流畅地将装在列车上的煤推向车厢内侧面空隙，从而使煤顶面平整和均匀的装置及其使用方法的技术方案，其特征在于是一种能够流畅地将装在列车上的煤推向车厢内侧面空隙从而使煤顶面平整和均匀的装置，它主要包括异型面平煤刮板、横梁、上挡煤板、四组滑轮机构和肋板，本发明专利技术借助异型曲面二阶导数连续的数学特征，将刮板做成非平面的异型面形状，使其具有良好的流体动力学性能，利用列车向前移动的作用力，将堆积在车厢中间的煤流畅地推到车厢的两侧，从而提高列车装煤的效率和质量，克服人工辅助平煤速度慢、费用高、劳动强度大、平煤质量差的弊端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，属于机械设计领域，具体涉及一种能够流畅地将装在列车上的煤推向车厢内侧面空隙，从而使煤顶面平整和均匀的装置及其使 用方法的技术方案。
技术介绍
铁路是煤炭运输的主要渠道，随着列车运行速度的提高以及对节能和环保要求的 不断提高，对煤运列车的装车质量有很高的要求。煤运列车装煤时，由于装煤方式的原因， 造成煤在车厢中间堆起而边缘空间少煤，所以必须进行平整和充实，即将车厢中间堆起的 煤排到边缘空间并使煤顶面平整，以避免运输过程煤面飞扬并保证列车运载效率。由于现 有的平煤器效果不理想，多数煤矿和煤运站仍然采用人工辅助平煤，不仅速度慢、费用高、 劳动强度大，而且人为因素造成平煤质量的一致性差，部分车厢的平煤质量仍然达不到要 求。所以，有效的机械平煤装置成为煤运列车装煤的必要设备。 机械式平煤装置的工作原理简单，当一节车厢装满煤后，随着车厢的前移，操作电 机执行机构，使平煤器刮板落到车厢前端的上方，并控制好刮板下落的深度开始平煤；当 刮板与车厢后端接近时，再操作电动执行机构把平煤器刮板抬起，如此往复，循环使用。刮 板平煤的效果完全取决于刮板的形状，目前生产实践中使用的平煤器刮板一般是长方形刮 板，刮板面为简单的平面，这种刮板只能进行简单的平煤，工作效率非常低而且平煤质量 差。这类平煤器最明显的问题是，刮板进行平煤时，由于排煤不流畅，无法及时将煤推向车 厢的两侧，致使车厢中间煤仍然堆积很高并延续到车厢后端，最后依然需要人工去填平车 厢的两侧；也有的平煤器在形状上稍微进行改进，即在长方形的中间焊接上尖形的突出部 位，以利于排煤，虽然分煤效果有了提高，但依然不能从根本上解决排煤不畅的问题，由此 可知，若想获得理想的平煤效果，必须的对平煤器刮板的形状进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服上述现有结构中的不足之处，提供一种能够排煤顺畅的、高效率高质量的对车厢进行平煤、减少人工辅助平煤环节、节省人力、提高效率和降低装煤成本的异型面平煤刮板装置及其使用方法。 本专利技术一种异型面平煤装置，其特征在于是一种基于流体力学和动力学原理设计的异型面平煤刮板装置，由横梁焊接件1、异型面平煤刮板11、U型横梁9、上方挡煤板10、第一肋板12、第二肋板13、第三肋板14、第四肋板15、左侧上滑轮组2、左侧下滑轮组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5组成，其异型面平煤刮板11为具有异型曲面二阶导数连续的数学特征的抛物线型异型面刮板，其异型面平煤刮板11焊接在左右两侧分别装有左侧上滑轮组2、左侧下滑轮组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5四组滑轮组的U型横梁9上，四组滑轮机构通过圆柱形销钉6、弹簧垫圈7和内六角螺母8固定在U型横梁9上，其上方挡煤板10通过焊接固定在U型横梁9的正前端，其第一肋板12、第二肋板13、第三肋板14和第四肋板15左右对称地焊接在异型面平煤刮板11和U型横梁9上。 上述一种异型面平煤装置，其特征在于所述的异型面平煤刮板11采用两个形状完全相同的抛物线型曲面对称焊接在一起，异型面平煤刮板的长度取在2600mm 2800mm，高度取为400mm 600mm，厚度取为30mm 50mm。 上述一种异型面平煤装置的使用方法，其特征在于 I异型面平煤刮板数学模型的确定 本专利技术异型面平煤刮板截面轮廓的典型数学模型是抛物线，其数学函数方程、一 阶导数、二阶导数方程分别如下 y = ax2+bx+c * = 2(i;c + 6 血 ^ = 2"血 其中a、b、c为抛物线方程的参数，当a、b、c取不同的参数值时得到不同的数学方 程，进而确定不同的抛物线型异型面数学模型，其所述的抛物线方程的连续光滑流畅程度 取决于参数a的大小，参数a的值通过Pro/ENGINEER软件的分析确定，为保证区别于一般 平面的异型面设计特征和便于分析，要求参数a # 0， b、 c均取为0。 II异型面平煤刮板的安装 安装时将此抛物线型异型面刮板焊接在起承载作用的U型横梁9上，同时在U型 横梁9的上前方焊接对隆起的煤进行强制外推，增强了平煤效果的上方挡煤板10 ; III滑轮组机构的安装 为了保证抛物线型异型面刮板在抬起和降落时更加平滑和稳定，在U型横梁9左 右两侧安装为避免平煤装置运动过程中的偏载卡死现象的四组滑轮组左侧上滑轮组2、左 侧下滑轮组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5 ; IV平煤装置的启动 本专利技术异型面平煤装置与龙门提升机构配合使用，将U型横梁9左右两侧安装的 四组滑轮组左侧上滑轮组2、左侧下滑轮组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5嵌入到龙 门提升机构两侧的导向导轨上，将龙门提升机构的提升钢缆连接到平煤装置U型横梁9上， 通过龙门提升机构的电机机构控制平煤装置的四组滑轮组机构沿着导向导轨升降；当一节 车厢装满煤后，车厢前移，当检测到车厢前端到达异型面平煤刮板11下方时，控制龙门提 升机构电机机构，驱动U型横梁9向下移动，使异型面平煤刮板11落到车厢前端的预定位 置，该位置低于车厢顶面高度，与车厢顶面的高度差由车厢中煤的装载量确定；随着车厢继 续移动，异型面平煤刮板11借助列车推动力进行平煤，把凸起的煤推向车厢两侧；当检测 到异型面平煤刮板11与车厢后端接近时，控制龙门提升机构的电动机构把异型面平煤刮 板11抬起，抬起位置高于车厢顶面高度，如此往复，循环使用，以同样的方式对后续车厢进 行平煤。 本专利技术一种异型面平煤装置优点在于 (1)平煤刮板采用异型面结构，能够有效的解决平煤时车厢中间煤堆积太高而排 不到两侧的问题。异型面结构由于二次导数连续光滑，具有良好的流体动力学性能，在保证列车提供足够的推力的前提下，异型曲面能够把中间煤顺利地排到车厢的两侧，解决了排 煤不畅的问题。 (2)本专利技术设计采用两个抛物线形异型曲面对称焊接在一起，使两侧排煤对称和 均匀，而且减小了平煤装置的横向受力。(3)本专利技术设计中在U型横梁的正前端焊接上了挡煤板，对隆起的煤进行强制外推，既增强了平煤效果，又减小了平煤刮板的设计高度，减小了平煤装置的重量。(4)本专利技术设计中在U型横梁左右两侧分别安装四组滑轮组，使得平煤装置在抬起和降落时更加平滑和稳定，避免平煤装置运动过程中的偏载卡死现象。四附图说明 图1是一种异型面平煤装置的主视图 图2是一种异型面平煤装置的仰视图 图3是一种异型面平煤装置的剖视图 图中1.横梁焊接件、2.左侧上滑轮组、3. 侧上滑轮组、6.圆柱形销钉、7.弹簧垫圈、8.内？左侧下滑轮组、4.右侧下滑轮组5.右 :角螺母、9.U型横梁、10.上方挡煤板11.异型面平煤刮板、12.第一肋板、13.第二肋板、14.第三肋板、15.第四肋板具体实施方式 实施方式1 以下结合附图对本专利技术一种异型面平煤装置作进一步详细描述。 如图1、2和3所示主要由横梁焊接件1、异型面平煤刮板11、 U型横梁9、上方挡 煤板10、第一肋板12、第二肋板13、第三肋板14、第四肋板15、左侧上滑轮组2、左侧下滑轮 组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5组成，其异型面平煤刮板11为具有异型曲面二阶导 数连续的数学特征的抛物线型异型面刮板，其异型面平煤刮板11焊接在左右两侧分别装 有左侧上滑轮组2、左侧下滑轮组3、右侧下滑轮组4及右侧上滑轮组5四组滑轮组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型面平煤装置，其特征在于是一种基于流体力学和动力学原理设计的异型面平煤刮板装置，由横梁焊接件（１）、异型面平煤刮板（１１）、Ｕ型横梁（９）、上方挡煤板（１０）、第一肋板（１２）、第二肋板（１３）、第三肋板（１４）、第四肋板（１５）、左侧上滑轮组（２）、左侧下滑轮组（３）、右侧下滑轮组（４）及右侧上滑轮组（５）组成，其异型面平煤刮板（１１）为具有异型曲面二阶导数连续的数学特征的抛物线型异型面刮板，其异型面平煤刮板（１１）焊接在左右两侧分别装有左侧上滑轮组（２）、左侧下滑轮组（３）、右侧下滑轮组（４）及右侧上滑轮组（５）四组滑轮组的Ｕ型横梁（９）上，四组滑轮机构通过圆柱形销钉（６）、弹簧垫圈（７）和内六角螺母（８）固定在Ｕ型横梁（９）上，其上方挡煤板（１０）通过焊接固定在Ｕ型横梁（９）的正前端，其第一肋板（１２）、第二肋板（１３）、第三肋板（１４）和第四肋板（１５）左右对称地焊接在异型面平煤刮板（１１）和Ｕ型横梁（９）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛志刚，苏永红，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]