定重装载装置.pdf

本发明涉及一种散状物料的定重装载装置，属矿山运输设备领域。其包括驱动装置，导料槽，输送装置和支架，导料槽设置在输送装置上，输送装置与支架联结，特征是支架及导料槽分为受料部分和称重部分，称重部分支架下面设置有称重传感器，输送装置的输送带可以是胶带、甲带或胶带和甲带的复合，支架及导料槽的受料部分和称重部分之间为不限制垂直方向位移的柔性连接，称重部分支架设有限制水平方向位移的拉紧装置，靠近滚筒趋入点的胶带或甲带两侧设有防跑偏轮。本发明将甲带给料机和力传感器技术组合，其测重精度高、安装空间小、通用性强、运行功率小、使用可靠、维护方便、运行成本低、适应环境能力强。

1、  一种定重装载装置，包括驱动装置，导料槽，输送装置和支架，导料槽设置在输送装置上，输送装置设置在支架上，其特征是：支架及导料槽分为受料部分和称重部分，称重部分支架下面设置有称重传感器。

2、  根据权利要求1所述的定重装载装置，其特征是：输送装置的输送带为胶带或甲带或由胶带和甲带组合而成的复合带。

3、  根据权利要求1所述的定重装载装置，其特征是：支架及导料槽的受料部分和称重部分之间采用不限制垂直方向位移的柔性连接。

4、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：导料槽横截面为梯形或近似梯形。

5、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：导料槽内表面铺设有减摩板。

6、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：受料部分导料槽设有闸门。

7、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：称重部分支架设有限制水平方向位移的拉紧装置。

8、  根据权利要求1或2或3所述的定重装载装置，其特征是：靠近滚筒趋入点的胶带或甲带两侧设有防跑偏轮。

9、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：受料部分支架及受料部分导料槽的后上方设有后部吊轨。

10、  根据权利要求1或3所述的定重装载装置，其特征是：称重部分支架及称重部分导料槽的上方设有纵向吊轨。

定重装载装置
技术领域
本发明涉及一种散状物料的定重装载装置，属于矿山运输设备技术领域。
背景技术
目前矿山立井使用的物料定重装载方式主要有两种：计量仓定重装载和计量运输机定重装载。
计量仓定重装载是一种较成熟且目前应用最广泛的定重装载方式。计量仓定重装载的原理是设置一个或多个定量斗，定量斗下放置一个或多个称重传感器，将物料放入定量斗中进行称重后打开闸门，物料靠自重流入转载设备运走。其优点是计量准确，但其为使物料流动畅通，定量斗为细长状，这样则装载点下移，增加了井筒深度和提升高度，从而增加了施工和设备运行费用，降低了生产效率。此外，矿山立井称重系统处于井筒边缘，其设备的基础破坏了井壁连续性，降低了井壁的承载能力，从而增加了施工难度及维护费用，加上有的地方处于软岩层，井壁支护更加困难，则无法使用计量仓定重装载。
计量运输机定重装载是一种新型定重装载方式，采用板式运输机或带式运输机自动计量、慢速贮装、快速卸载。计量运输机定重装载设备所需安装高度空间较小，减轻了对井壁承载能力的要求，减小了井筒深度和提升高度，降低了土石方开采量，节约了施工和运行成本，简化了装载系统设备，提高了生产效率，已逐步被推广应用，特别是在一些处于软岩层的矿井中。其板式运输机定重装载设备由驱动装置、头轮、尾轮、牵引链条、承载板、箱体、测重传感器等部件组成，承载板互相叠加，两端与牵引链条连接并设有滚轮，头轮驱动链条牵动承载板带动滚轮沿轨道运行，从而带动承载板上方的物料送往转载设备。这种定重装载方式整体性能可靠，基本满足煤矿生产需要，但仍存在以下缺点：(1)承载板从尾轮向上翻转时容易被水煤喷射的块状物卡住，不能贴合，经改进设计后仍不能完全避免夹煤现象，因而增加了承载板的磨损和运行阻力，使得驱动功率增大，维护量增高。(2)承载板两侧的滚轮经常处于被上部物料渗出的水淋浇状态，导致滚轮内轴承的损坏频繁，同时滚轮磨损严重，使得驱动功率增大，维护量大，费用昂贵。1989年6月21日公告的中国专利88209650.8；公开了一种带式运输机定重装载设备，其由驱动系统、传动系统、支承梁架和计量装置组成。其中，驱动系统由头架支架、电动机、减速机、驱动滚筒、改向滚筒、拉紧装置等组成，传动系统由皮带、挡板、上托辊、下托辊、支架等，计量装置由传感器组件、控制箱等组成。其缺点是当物料中含有较大块状硬物料时，皮带容易损坏，尤其遇到尖状杂物时，皮带极易被刺穿、撕裂。
以上两种运输机定重装载设备的共同缺点是测重部分均未避开仓压，而因仓压的变化直接影响称重的精度，所以其误差较高。所采用的传感器均为压磁传感器或SY-2型电传感器液压测重装置，因压磁式传感器的敏感元件是由铁磁材料制成，它把作用力(如弹性应力、残余应力)的变化转换成导磁率的变化，进而引起绕于其上线圈阻抗或电动势的变化，从而感应出电信号，再根据电信号计算出总量，其缺点是不耐恶劣环境，漂移大。而SY-2型电传感器液压测重装置工作原理为：将待测重物放于活塞上，活塞下移，液体压力升高，经压力传感器测量压力换算成物体重量，其缺点是因采用活塞密封，有渗油现象，使用一段时间后活塞下移，则需补充油液。且因密封件与缸壁存在不稳定的摩擦力，引起测压不准，测量结果不稳定，测量精度低。另外，活塞既是密封件又要起导向作用，对安装偏差很敏感，则增加了安装难度。总之，以上两种定量运输机的缺点限制了其推广应用，所以，进口设备在同类设备中占据主要市场。
目前公知技术中，2000年2月9日公告的中国专利99201790.4公开了一种甲带给料机，其结构为：在料仓下导料槽底部设一封闭的甲带，一端甲带由驱动滚筒驱动，另一端设改向滚筒，中间设若干组托辊支撑甲带，甲带内设一封闭胶带。该设备具有给料量大、运行稳定、节能环保、维护量小等优点，现在已被广泛推广使用。
发明内容
本发明的目的是克服现有定重装载装置的缺点，提供一种测重精度高，安装空间小，运行功率小，使用可靠，维护方便，运行成本低，通用性强的定重装载装置。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种定重装载装置，包括驱动装置，导料槽，输送装置和支架，导料槽设置在输送装置上，输送装置设置在支架上，其特征是：支架及导料槽分为受料部分和称重部分，称重部分支架下面设置有称重传感器。
所述的定重装载装置，输送装置的输送带可以是胶带或甲带或由胶带和甲带组合而成的复合带。
所述的定重装载装置，支架及导料槽的受料部分和称重部分之间，采用不限制垂直方向位移的柔性连接。柔性连接可以是将圆柱销固定在称重部分导料槽和受料部分导料槽上，将连杆连接在圆柱销上，再在称重部分导料槽和受料部分导料槽之间设置密封条。
所述的定重装载装置，导料槽横截面为梯形或近似梯形。
所述的定重装载装置，导料槽内表面铺设有减摩板。
所述的定重装载装置，受料部分导料槽设有闸门，上部为检修闸门，下部为工作闸门。
所述的定重装载装置，称重部分支架设有限制水平两方向位移的拉紧装置。拉紧装置可以是将拉杆通过圆柱销与称重部分支架和基础铰接，再在拉杆中间设置螺旋张紧。
所述的定重装载装置，靠近滚筒趋入点的胶带或甲带两侧设有防跑偏轮。
所述的定重装载装置，受料部分支架及受料部分导料槽的后上方设有后部吊轨。
所述的定重装载装置，称重部分支架及称重部分导料槽的上方设有纵向吊轨。
所述的定重装载装置，称重传感器可以是液压测重装置或其他类型的测重装置。
所述的定重装载装置，驱动装置可以是电机，减速机或马达等。
本发明的工作过程是：
设备工作时，检修闸门处于打开状态，仅设备检修时才关闭，将料仓中的物料与下部设备隔开，便于检修设备。
电气设备接到箕斗到位信号后，启动电机高速运转，驱动减速机带动驱动滚筒快速运转，驱动输送带在托辊的支撑下快速运行，将称好的物料经过分煤器卸入箕斗，物料卸完后由电气系统发出可提升信号允许箕斗提升。因导料槽横截面为梯形或近似梯形，物料对导料槽的侧压力较小，同时，导料槽内侧铺设有减摩板，物料与导料槽的摩擦系数较小，因此物料与导料槽两侧的摩擦力大大减小，系统所需驱动功率也大大减小。箕斗离开后，电气系统控制电机低速运行，工作闸门打开，料仓中的物料经过连接段、检修闸门、工作闸门进入受料部分导料槽。随着输送带的运动，带动物料前移进入称重部分导料槽中，引起称重部分支架有向下的位移，因受料部分和称重部分之间设有柔性连接，这样受料部分不会约束此位移，从而称重结果不会受影响，随着输送带的继续运行，料仓中的物料在自重的作用下继续下落进入受料部分导料槽补充，继续前移进入称重部分导料槽。这样称重部分导料槽中的物料越来越多，称重传感器不断将物料的重量信息传送给电气系统，当称重部分中的物料达到设定重量时，电气系统发出信号，工作闸门关闭，这样料仓中的物料就不能再进入受料部分导料槽。
运行过程中输送带将所有下落的物料导入称重部分导料槽。当最前端的物料到达预定位置时，设在该处的物料传感器向电气系统发出信号，电气系统停止电机运转，输送带停止运行。称重传感器将准确的物料重量信息传送给电气系统记录、运算，等待箕斗到位信号，然后启动电机进行卸载。
称重部分支架下方的水平两方向的拉紧装置能够保证称重部分支架和称重部分导料槽的平衡稳定，同时又不影响垂直方向位移，保证称重精度。
设在靠近滚筒趋入点的胶带或甲带两侧的防跑偏轮对输送带的跑偏起到强制纠偏作用。
受料部分支架及受料部分导料槽的后上方设有后部吊轨，用来将受料部分导料槽及工作闸门整体后移，以便检修驱动滚筒、张紧滚筒和其它设备及连接输送带之用。
称重部分支架及称重部分导料槽的上方设有纵向吊轨，用来搬运较重的物体，便于系统安装与检修。
本发明将甲带给料机和力传感器技术有机组合并改进，消除仓压对测重的影响，提高测重精度，称重部分仅有上下方向移动的自由度，运行安全可靠，减小物料运行时与导料槽之间的摩擦力，使运行功率更小。同时还具有以下显著优点：(1)整体结构简单，可耐含水物料。(2)体积小，重量轻，所需安装空间小。(3)运行功率小，能量消耗小，运行经济性好。(4)运行平稳，噪音小，更为环保。(5)磨损小，维护量小，维护方便，使用寿命长。(6)零部件通用性强，安装维修方便。其可广泛应用于煤炭、矿山等物料的定重输送领域。
附图说明
图1是本发明定量装载装置的结构示意图；
图2是本发明图1中A—A剖视图；
图3是本发明图1中B—B剖视图；
图4是本发明输送带为胶带时的结构示意图；
图5是本发明输送带为甲带时的结构示意图；
图6是本发明图1中I的局部放大图；
图7是本发明图6中C—C剖视图。
图中，1 称重部分导料槽，2 纵向吊轨，3 柔性连接，31 圆柱销，32 连杆，33 密封条，4工作闸门，5 料仓，6 连接段，7 检修闸门，8 受料部分导料槽，9 后部吊轨，10 支腿，11 受料部分支架，12 张紧滚筒，13 甲带，14 驱动滚筒，15 防跑偏轮，16 胶带，17 托辊，18 称重部分支架，19 称重传感器，20 拉紧装置，201 圆柱销，202 拉杆，203 螺旋张紧，21 箕斗，22 分煤器，23 改向滚筒，24 物料传感器，25 减摩板，26 导料槽横截面，27 物料，28 输送装置，29 减速机，30 电机。
具体实施方式
实施例1：
如图1，图2，图3，图6，图7所示，受料部分支架11通过支腿10固定在基础上，称重部分支架18下设置称重传感器19，在称重部分支架18和受料部分支架11上设置输送装置28，输送装置28由驱动滚筒14、改向滚筒23、张紧滚筒12、甲带13和胶带16组成，胶带16环绕在驱动滚筒14和改向滚筒23上，甲带13包裹在胶带16外侧，环绕在张紧滚筒12和改向滚筒23上，驱动滚筒14和改向滚筒23之间设置若干组托辊17。在输送装置28上方设有称重部分导料槽1和受料部分导料槽8，称重部分支架18与受料部分支架11之间及称重部分导料槽1与受料部分导料槽8之间采用不限制垂直方向位移的柔性连接3，柔性连接3中的圆柱销31分别固定在称重部分导料槽1和受料部分导料槽8上，连杆32连接在圆柱销31上，称重部分导料槽1和受料部分导料槽8之间设有密封条33。导料槽横截面26形状为梯形或近似梯形，称重部分导料槽1和受料部分导料槽8内表面铺设有减摩板25，连接段6上部设有检修闸门7，受料部分导料槽8中设有工作闸门4，称重部分支架18设有限制水平方向位移的拉紧装置20，拉紧装置20中的拉杆202通过圆柱销201与称重部分支架18和基础铰接，拉杆202中间设有螺旋张紧203。靠近滚筒趋入点胶带两侧设有防跑偏轮15，受料部分支架11及受料部分导料槽8的后上方设有后部吊轨9，称重部分支架18及称重部分导料槽1上方设有纵向吊轨2。
定量装载设备工作时，电气设备接到箕斗21的到位信号后，启动电机30高速运转，驱动减速机29带动驱动滚筒14快速运转，驱动胶带16、甲带13在托辊17的支撑下快速运行，将称好的物料27经过分煤器22卸入箕斗21，物料27卸完后由电气系统发出可提升信号允许箕斗21提升。由于导料槽横截面26为梯形，物料27对其侧压力较小，同时称重部分导料槽1和受料部分导料槽8内侧铺设减摩板25，物料27与导料槽的摩擦系数较小，因此物料27与导料槽两侧的摩擦力大大减小，系统所需驱动功率也大大减小。箕斗21离开后，电气系统控制电机30低速运行，工作闸门4打开，料仓5中的物料经过连接段6、检修闸门7、工作闸门4进入受料部分导料槽8。随着胶带16、甲带13的运动，带动物料前移进入称重部分导料槽1中，由称重部分支架18下方的称重传感器19进行称重，此称重传感器19采用的是液压测重装置，料仓5中的物料在自重的作用下继续下落进入受料部分导料槽8补充，物料继续前移进入称重部分导料槽1，引起称重部分支架18有向下的位移，此位移又引起柔性连接3中连杆32围绕圆柱销31转动，这样受料部分导料槽8和受料部分支架11不会约束此位移，从而称重结果不会受影响。随着胶带16、甲带13的继续运动，称重部分导料槽1中的物料27越来越多，称重传感器19不断将物料27的重量信息传送给电气系统，当称重部分导料槽1中的物料27达到设定重量时，电气系统发出信号，使工作闸门4关闭，这样受料部分导料槽8中工作闸门4之后的物料就不能前移，运行的胶带16、甲带13将工作闸门4之前的所有物料导入称重部分导料槽1。当物料27的最前端到达预定位置时，设在该处的物料传感器24向电气系统发出信号，电气系统停止电机30运转，胶带16、甲带13停止运行。称重传感器19将准确的物料重量信息传送给电气系统记录、运算，等待箕斗21到位信号后启动电机30，重复上述过程。
设备工作时，检修闸门7处于打开状态，仅当设备检修时才关闭，将料仓5中的物料与下部设备隔开，便于检修设备。
称重部分支架18下方水平两方向的拉紧装置20能够保证称重部分支架18和称重部分导料槽1的平衡稳定。
靠近滚筒趋入点胶带两侧设置的防跑偏轮15，固定在称重部分支架18和受料部分支架11上，对胶带16起到强制纠偏作用。
受料部分支架11及受料部分导料槽8的后上方设有后部吊轨9，用来将受料部分导料槽8及工作闸门4整体后移，以便检修驱动滚筒14、张紧滚筒12及连接胶带16、甲带13。
称重部分支架18及称重部分导料槽1的上方设有纵向吊轨2，用来搬运较重的物体，便于设备安装与检修。
实施例2：
同实施例1，所不同的是，输送装置28由驱动滚筒14、改向滚筒23和胶带16组成，胶带16环绕在驱动滚筒14和改向滚筒23上，取消了甲带13和张紧滚筒12，如图2，图3，图4，图6，图7所示。
实施例3：
同实施例2，所不同的是，输送装置28由驱动滚筒14、改向滚筒23和甲带13组成，甲带13环绕在驱动滚筒14和改向滚筒23上，取消了胶带16和张紧滚筒12，防跑偏轮15只安装在甲带13下行段靠近滚筒趋入点的两侧，如图3，图5，图6，图7所示。
本发明的具体实施例公布了其较佳的实施方式，但并不限于此种实施方式。本领域的普通技术人员根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，不脱离本发明的精神，均在本专利保护范围内。