粉狀物料溜槽智能取樣裝置的設(shè)計(jì)

宋光

【文章摘要】

目前，受溜槽自身結(jié)構(gòu)限制（多為全封閉結(jié)構(gòu)）大多數(shù)取樣裝置在出入溜槽時(shí)會(huì)造成物料飛濺增加取樣工環(huán)境衛(wèi)生；另外，隨著取樣工人員的不斷減少，過(guò)去依靠人工取樣的方式已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需求，為了保證取樣的可靠性及大幅度降低取樣工勞動(dòng)強(qiáng)度，唐山礦洗煤廠從自身的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，研制出了粉狀物料溜槽智能取樣裝置。大幅降低取樣工勞動(dòng)強(qiáng)度；增加職工取樣安全性；保障取樣的及時(shí)性和準(zhǔn)確性；降低設(shè)備故障率及維修難度。

【關(guān)鍵詞】

粉狀物料；溜槽；智能取樣

1 原理與系統(tǒng)構(gòu)成

1.1原理

粉狀物料溜槽智能取樣裝置，它采用機(jī)、電、液一體化設(shè)計(jì)理念，主要由驅(qū)動(dòng)裝置、支撐架、取樣器、軌道、電控箱等組成。下面詳細(xì)介紹一下篩下溜槽取樣裝置的原理：取樣時(shí)電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)雙向齒輪泵輸出液壓油到工作油缸驅(qū)動(dòng)活塞桿伸出，使取料裝置延軌道緩慢送入溜槽內(nèi)，通過(guò)位置開(kāi)關(guān)使之到達(dá)取樣位置后停止，然后利用電氣控制采取延時(shí)完成取樣，取樣完成后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使液壓缸活塞桿帶動(dòng)取樣裝置回縮，同樣利用位置開(kāi)關(guān)當(dāng)取樣裝置到達(dá)卸料位置后停止，卸料裝置利用自重翻轉(zhuǎn)卸料，取樣結(jié)束。詳見(jiàn)示意圖1

1.2系統(tǒng)構(gòu)成及工作過(guò)程

智能取樣裝置主要有機(jī)械部分及電氣部分組成，機(jī)械部分主要包括油泵、液壓缸、軌道、取樣斗子組成；電氣部分主要由電機(jī)、限位開(kāi)關(guān)及控制箱組成。

1.2.1機(jī)械部分關(guān)鍵部件是取樣斗子，取樣斗子必須保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、斗子內(nèi)壁不沾料，依據(jù)這兩個(gè)條件，取樣斗子與斗子提梁之間我們采用銷軸連接，斗子內(nèi)壁鑲嵌高分子防粘板，取樣斗子、斗子提梁連接結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）取料斗子由液壓缸活塞桿帶動(dòng)沿導(dǎo)軌平穩(wěn)進(jìn)入取樣溜槽內(nèi)，由于取樣斗子橫向進(jìn)入取樣溜槽內(nèi)，溜槽內(nèi)的物料對(duì)取樣斗子造成一定沖擊，取樣斗子的穩(wěn)定性由導(dǎo)軌及斗子提梁保證；取樣斗子進(jìn)入溜槽內(nèi)部取樣極限位置（由落煤點(diǎn)及物料散布的橫截面積決定，保證取樣斗子與物料橫截面積接觸量大于80%）后，由前點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)控制，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。前點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止；同時(shí)通過(guò)電氣控制，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，液壓缸活塞缸回縮帶動(dòng)取料斗子回撤，取料斗子回撤到卸料位置時(shí)，后點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于在卸料位置取樣斗子前端處于懸空狀態(tài)，斗子與斗子提梁由滑動(dòng)軸承連接轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，斗子靠自重自行翻轉(zhuǎn)卸料，取樣斗子完成一次自動(dòng)取樣過(guò)程。

（2）動(dòng)力部分由電液動(dòng)一體液壓推桿提供，其主要原理為電液推桿以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)電動(dòng)機(jī)正（反）向旋轉(zhuǎn)，使液壓油通過(guò)雙向齒輪泵輸出壓力油，經(jīng)油路集成塊，送至工作油缸，實(shí)現(xiàn)活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①具有過(guò)載自動(dòng)保護(hù)功能：電液推桿工作時(shí)，如活塞桿所受外力超過(guò)額定的輸出力或活塞已到終點(diǎn)，電機(jī)仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)油路中油壓增高到調(diào)定的壓力，溢流閥迅速而準(zhǔn)確地溢流，實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。電機(jī)雖在轉(zhuǎn)動(dòng)，但絕不會(huì)燒毀。

②自鎖功能：電液推桿的油路集成塊中設(shè)計(jì)了壓力自鎖機(jī)構(gòu)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿立即停留在一定的位置上，壓力油處于保壓狀態(tài)。

③無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)：可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求，在額定的速度、輸出力和行程范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。它具有運(yùn)行平穩(wěn)速度恒定等優(yōu)點(diǎn)；

1.2.2電氣部分

過(guò)程說(shuō)明：

（1）取料斗子取料位置、卸料位置分別安裝兩個(gè)鐵磁式接近開(kāi)關(guān)用于取料斗子的位置控制；

（2）通過(guò)時(shí)間繼電器對(duì)取料時(shí)間進(jìn)行控制；

（3）通過(guò)接觸器控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電液推桿的伸縮；

（4）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)#SA 可以選擇三種取樣方式：手動(dòng)取樣、自動(dòng)取樣、零位；

當(dāng)#SA轉(zhuǎn)換按鈕打到手動(dòng)位置時(shí)，按下開(kāi)始取料按鈕#SF，接觸器KMF吸合油泵電機(jī)正轉(zhuǎn)液壓缸帶動(dòng)取料斗子進(jìn)入取樣溜槽中，到達(dá)極限取料位置后接近開(kāi)關(guān)SQF閉合，中間繼電器KA4吸合，KA4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KMF斷電釋放，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；按下按鈕#SR接觸器KMR吸和，油泵電機(jī)反轉(zhuǎn)液壓缸帶動(dòng)取料斗子回縮，取料斗子到達(dá)卸料位置，接近開(kāi)關(guān)SQ閉合，中間繼電器KA5吸和，KA5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KMR斷電釋放，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次手動(dòng)取料。

當(dāng)#SA轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)位置時(shí)，當(dāng)來(lái)煤設(shè)備電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，KM閉合，中間繼電器KA1得點(diǎn)其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT1開(kāi)始計(jì)時(shí)1200秒后其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KA2吸和其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KMF吸合油泵電機(jī)正轉(zhuǎn)液壓缸帶動(dòng)取料斗子進(jìn)入取樣溜槽中，同時(shí)取料斗子離開(kāi)卸料位置時(shí)間繼電器KT2開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)極限取料位置后接近開(kāi)關(guān)SQF閉合，中間繼電器KA4吸合，KA4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KMF斷電釋放，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)KT2延時(shí)至10秒時(shí)，中間繼電器KA3吸和其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KMR吸和，油泵電機(jī)反轉(zhuǎn)液壓缸帶動(dòng)取料斗子回程，同時(shí)時(shí)間繼電器KT1重新計(jì)時(shí)，取料斗子到達(dá)卸料位置，接近開(kāi)關(guān)SQ閉合，中間繼電器KA5吸和，KA5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KMR斷電釋放，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次自動(dòng)取料。當(dāng)KT1延時(shí)至1200秒后，下一次取樣開(kāi)始。

2 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐檢驗(yàn)，粉狀物料智能取樣裝置達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，大大降低了取樣工的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了取制樣的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，起到了指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。