CN103979229B - 一种煤仓水力自动清堵装置及其清堵方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤仓水力自动清堵装置，包括PLC控制柜（15），设置在皮带机（3）上方的煤流传感器（14），储煤仓（1）的仓下溜槽（5）的侧壁上设置有用于使煤下泄的水力清煤装置，所述水力清煤装置包括设置在下料仓（5）外侧的伺服电机驱动装置，设置在仓下溜槽（5）内侧壁上与所述伺服电机驱动装置输出轴连接的蜗杆（6），设置在仓下溜槽（5）内侧壁上的与蜗杆（6）配合传动的蜗轮（7），随蜗轮（7）心轴摆动的喷头保护板（8），固定在喷头保护板（8）上的高压喷头（9）和带有电动闸阀的水管（10），设置在喷头保护板（8）上侧的第一限位器（11）和设置在喷头保护板（8）下侧的第二限位器（12）。本发明能快捷地处理煤仓堵煤现象，大大提高了工作效率。

Description

一种煤仓水力自动清堵装置及其清堵方法

技术领域

本发明属于矿山机械领域，具体涉及一种煤仓水力自动清堵装置及其清堵方法。

背景技术

煤仓的功能是输煤，并具有储煤缓冲的作用。但在实际使用过程中，由于煤的内部压强与仓壁的反作用力的作用，往往会产生堵煤现象，特别是雨雪天气，煤中水分增大，煤粒间的黏度增大，更易产生堵煤现象。堵煤后会影响整个输煤的连续性，疏通不及时会造成采煤面积煤，影响后续生产。

目前，处理堵煤事故应用较多的是空气炮法。而在实际应用中，尤其是大型煤仓的疏通，由于设置方案、数量和堵煤性质的不同效果较差，基本都闲置不用。另外就是采用人工或机械疏通。由于人工疏通时间长，效率低，并且可能危及人身安全，几乎很少采用。对于机械疏通法，由于对煤质及发生堵煤的原因等条件定位不够，所以在实际应用中也很少被采用。

在现有技术中，公开号为“CN103612844A”的专利公开了一种名称为“矿山粉矿仓下料口堵塞的自动清堵方法和装置”它包括粉矿仓及设置在粉矿仓下料口处的振打器，其主要是利用振打器的振动作用在下料口使粉矿仓产生剧烈振动，从而使粉矿仓中的粉矿疏松从而消除堵塞现象。这种清堵装置及其清堵方法，首先在清堵过程中，如遇到粘性材料，只会越振动越板结；其次，如遇到大型煤仓，其煤仓内储煤多达几千吨甚至上万吨重，一般情况下，通过电机振动来消除堵塞，根本起不了任何效果；再者振打器对煤仓振动时不仅会产生剧烈的噪音，而且装置寿命短，在实际使用中不便于推广。

发明内容

本发明就是针对现有技术在煤仓清堵时，机械疏通法效率低，效果差，振动清堵法清堵效果不理想，需要不断振动，致使产生剧烈噪音和装置寿命短的问题，而提供了一种煤仓水力自动清堵装置及其清堵方法。

本发明采用的技术方案：一种煤仓水力自动清堵装置，它包括储煤仓1、至少两个可以控制给煤量大小的变频给煤机2、皮带机3，储煤仓1的上方设置有用于监测储煤量的料位计4，包括PLC控制柜15，设置在皮带机3上方的煤流传感器14，储煤仓1的仓下溜槽5的侧壁上设置有用于使煤下泄的水力清煤装置，所述水力清煤装置包括设置在仓下溜槽5外侧的伺服电机驱动装置，设置在仓下溜槽5内侧壁上与所述伺服电机驱动装置输出轴连接的蜗杆6，设置在仓下溜槽5内侧壁上的与蜗杆6配合传动的蜗轮7，随蜗轮7心轴摆动的喷头保护板8，固定在喷头保护板8上的高压喷头9和带有电动闸阀的水管10，设置在喷头保护板8上侧的第一限位器11和设置在喷头保护板8下侧的第二限位器12；所述PLC控制柜15分别与变频给煤机2、皮带机3、料位计4、电动闸阀、第一限位器11、第二限位器12和煤流传感器14连接。

进一步地，储煤仓1上设置有至少两个仓下溜槽5，每个仓下溜槽5上设置有至少一个水力清煤装置，利于堵料时的清堵。

进一步地，还包括落煤挡板13和归位支撑架16，落煤挡板13固定在储煤仓1的内侧及高压喷头9的上方，归位支撑架16固定在储煤仓1的内侧，不工作时落煤挡板13与归位支撑架16构成一个下方开口的矩形空间，防止落煤砸坏或堵塞高压喷头9。

进一步地，还包括水管加压装置17，高压喷头9与水管加压装置17连接，所述的高压喷头9为可旋转的高压喷头。

一种利用上述煤仓水力自动清堵装置的清堵方法，它包括以下步骤：

（1）首先，给储煤仓上的料位计设定一个低位保护数值2-4m，给变频给煤机设定至少两个给煤量开度值；

（2）通过PLC控制柜对储煤仓上的料位计设定一个低位限值，当储煤仓内实际料位的数值大于设定的低位限值时，手动或由PLC控制柜控制变频给煤机下口开启第一开度值，给煤机启动一定时间后，当煤流传感器检测到皮带机上的煤流信号很弱或没有煤流信号，为储煤仓内有料，但是没有落下，则为储煤仓下料不畅或发生了堵料的现象，此时，手动或由PLC控制柜控制变频给煤机下口开启第二开度值；

（3）当煤流传感器持续接收到煤流信号或煤流信号回升变化明显，则是储煤仓偶尔的下料不畅，手动或由PLC控制柜将变频给煤机的给煤量开度值自动调整到合理给料状态即可；

（4）当煤流传感器检测到煤流信号没有发生明显的变化，PLC控制柜可判定为煤仓堵料，由此，PLC控制柜控制水力清煤装置启动对储煤仓进行水力清堵作业，当煤流传感器持续接收到煤流信号后，水力清煤装置自动关闭，喷头保护板带动高压喷头归位。

本发明与现有技术相比其有益效果是：

1. 本发明针对储煤仓堵塞的问题，从煤自身特性出发来解决问题，由于煤具有吸水性和极易流动性，吸收一定的水分以后就能大幅的减小摩擦系数，使堵煤在自重的作用下就可以自由下泄的特性，而专门设计了本发明的水力清煤装置；

2．采用本发明后只需要3-5分钟就能快捷地处理煤仓堵煤现象，大大提高了工作效率；

3. 本发明采用了PLC自动化控制***，只需要在PLC控制柜上输入预设参数，便可实现清煤的自动化管理，无需人工参与，不仅全程操作控制精确，而且大大降低了劳动成本和安全隐患的发生；同时，为了实际操作的方便和应对突发事故，水力自动清堵装置的控制还可以进行远程控制和就地控制的自由切换。

4. 由于采用了本发明的清堵方法，实现了PLC控制柜对变频给煤机、皮带机、料位计、电动闸阀、第一限位器、第二限位器和煤流传感器等的有序控制，使得清堵过程，及清堵时遇到的问题，都能得到精确快捷有效的控制，真正做到全自动化管理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为归位支撑架与蜗轮蜗杆和高压喷头连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和图2对本发明的具体实施方式，进一步作详细说明。

实施例1

一种煤仓水力自动清堵装置，它包括储煤仓1、变频给煤机2两个、皮带机3，储煤仓1的上方设置有用于监测储煤量的料位计4，包括PLC控制柜15，设置在皮带机3上方的煤流传感器14，储煤仓1的仓下溜槽5的侧壁上设置有一个用于煤下泄的水力清煤装置，所述水力清煤装置包括设置在仓下溜槽5外侧的变频伺服电机驱动装置，设置在仓下溜槽5内侧壁上与所述变频伺服电机驱动装置输出轴连接的蜗杆6，设置在仓下溜槽5内侧壁上的与蜗杆6配合传动的蜗轮7，随蜗轮7心轴摆动的喷头保护板8，固定在喷头保护板8上的可旋转的高压喷头9和带有电动闸阀的水管10，设置在喷头保护板8上侧的第一限位器11和设置在喷头保护板8下侧的第二限位器12；其中还包括落煤挡板13和归位支撑架16，落煤挡板13固定在储煤仓1的内侧及高压喷头9的上方，归位支撑架16固定在储煤仓1的内侧，不工作时落煤挡板13与归位支撑架16构成一个下方开口的矩形空间，防止落煤堵塞高压喷头9。还包括水管加压装置17，高压喷头9与水管加压装置17连接，所述PLC控制柜15分别与变频给煤机2、皮带机3、料位计4、电动闸阀、第一限位器11、第二限位器12和煤流传感器14连接。PLC控制柜15还可接入生产调度***，实现远程控制和就地控制的自由切换。

一种利用上述煤仓水力自动清堵装置的清堵方法，它包括以下步骤：

1．当储煤仓储煤量为450吨时，给储煤仓上的料位计设定一个低位限值2m，给煤机设定的两个给煤量开度值为25赫兹和50赫兹；

2．通过在PLC控制柜对储煤仓上的料位计设定的低位限值为2m，当储煤仓内实际料位的数值大于低位限值2m时，手动或由PLC控制柜控制给煤机下口开启为开度值25赫兹，给煤机启动3分钟后，当煤流传感器检测到皮带机上的煤流信号很弱或没有煤流信号，为储煤仓内有料，但是没有落下，则为储煤仓的仓下溜槽不畅或发生了堵料的现象，此时，手动或由PLC控制柜控制给煤机下口开启第二开度值50赫兹；

3．当煤流传感器持续接收到煤流信号或煤流信号回升变化明显，则是储煤仓偶尔的下料不畅，手动或由PLC控制柜将给煤机的给煤量开度值自动调整到合理给料状态25赫兹即可；

4．当煤流传感器检测到煤流信号没有发生明显的变化，PLC控制柜可判定为下料口堵料，由此，PLC控制柜控制水力清煤装置启动对储煤仓进行水力清堵作业，此时喷头保护板触发第一限位器，同时PLC控制柜控制水管上的电动闸阀开启开始喷水，然后伺服电机驱动装置按预设工作频率值进行运动带动蜗轮、蜗杆动作进行水力清堵作业，当清堵作业完成时，PLC控制柜会根据煤流传感器传回的煤流信号控制水管上的电动闸阀停止喷水，喷头保护板带动高压喷头回位并与第二限位器接触，同时伺服电机驱动装置停止工作，此时当煤流传感器持续接收到煤流信号，储煤仓正常卸煤。

实施例2

实施例2中除给煤机2为三个、储煤仓1为的仓下溜槽5为三个，仓下溜槽5的侧壁上设置有两个用于煤下泄的水力清煤装置外，其余装置同实施例1中所述的煤仓水力自动清堵装置相同。

一种利用上述煤仓水力自动清堵装置的清堵方法，它包括以下步骤：

1．当储煤仓储煤量为1000吨时,给储煤仓上的料位计设定一个低位限值4m，给给煤机设定两个给煤量开度值为25赫兹和50赫兹；

2．通过PLC控制柜对储煤仓上的料位计设定的低位限值4m，当储煤仓内实际料位的数值大于设定的低位限值4m时，手动或由PLC控制柜控制给煤机下口开启开度值25赫兹，给煤机启动一定时间后10分钟，当煤流传感器检测到皮带机上的煤流信号很弱或没有煤流信号，为储煤仓内有料，但是没有落下，则为储煤仓的仓下溜槽不畅或发生了堵料的现象，此时，手动或由PLC控制柜控制给煤机下口开启开度值50赫兹；

3．当煤流传感器持续接收到煤流信号或煤流信号回升变化明显，则是储煤仓偶尔的下料不畅，手动或由PLC控制柜将给煤机的给煤量开度值自动调整到合理给料状态25赫兹即可；

4．当煤流传感器检测到煤流信号没有发生明显的变化，PLC控制柜可判定为煤仓堵料，由此，PLC控制柜控制水力清煤装置启动对储煤仓的仓下溜槽进行水力清堵作业，此时喷头保护板触发第一限位器，同时PLC控制柜控制水管上的电动闸阀开启开始喷水，然后伺服电机驱动装置按预设工作频率值进行运动带动蜗轮、蜗杆动作进行水力清堵作业，当清堵作业完成时，PLC控制柜会根据煤流传感器传回的煤流信号控制水管上的电动闸阀停止喷水，喷头保护板带动高压喷头回位并与第二限位器接触，同时伺服电机驱动装置停止工作，此时当煤流传感器持续接收到煤流信号，储煤仓正常卸煤。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种煤仓水力自动清堵装置，它包括储煤仓（1）、变频给煤机（2）、皮带机（3），储煤仓（1）的上方设置有用于监测储煤量的料位计（4），其特征是：包括PLC控制柜（15），设置在皮带机（3）上方的煤流传感器（14），储煤仓（1）的仓下溜槽（5）的侧壁上设置有用于使煤下泄的水力清煤装置，所述水力清煤装置包括设置在仓下溜槽（5）外侧的伺服电机驱动装置，设置在仓下溜槽（5）内侧壁上与所述伺服电机驱动装置输出轴连接的蜗杆（6），设置在仓下溜槽（5）内侧壁上的与蜗杆（6）配合传动的蜗轮（7），随蜗轮（7）心轴摆动的喷头保护板（8），固定在喷头保护板（8）上的高压喷头（9）和带有电动闸阀的水管（10），设置在喷头保护板（8）上侧的第一限位器（11）和设置在喷头保护板（8）下侧的第二限位器（12）；所述PLC控制柜（15）分别与变频给煤机（2）、皮带机（3）、料位计（4）、电动闸阀、第一限位器（11）、第二限位器（12）和煤流传感器（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤仓水力自动清堵装置，其特征是：储煤仓（1）上设置有至少两个仓下溜槽（5），每个仓下溜槽（5）上设置有至少一个水力清煤装置，利于堵料时的清堵。

3.根据权利要求1所述的一种煤仓水力自动清堵装置，其特征是：还包括落煤挡板（13）和归位支撑架（16），落煤挡板（13）固定在储煤仓（1）的内侧及高压喷头（9）的上方，归位支撑架（16）固定在储煤仓（1）的内侧，不工作时落煤挡板（13）与归位支撑架（16）构成一个下方开口的矩形空间，防止落煤砸坏或堵塞高压喷头（9）。

4.根据权利要求1所述的一种煤仓水力自动清堵装置，其特征是：还包括水管加压装置（17），高压喷头（9）与水管加压装置（17）连接，所述的高压喷头（9）为可旋转的高压喷头。

5.一种利用权利要求1所述的一种煤仓水力自动清堵装置的清堵方法，其特征是：它包括以下步骤：

（1）首先，给储煤仓上的料位计设定一个低位保护数值2-4m，给变频给煤机设定至少两个给煤量开度值；

（2）通过PLC控制柜对储煤仓上的料位计设定一个低位限值，当储煤仓内实际料位的数值大于设定的低位限值时，手动或由PLC控制柜控制变频给煤机下口开启第一开度值，给煤机启动一定时间后，当煤流传感器检测到皮带机上的煤流信号很弱或没有煤流信号，为储煤仓内有料，但是没有落下，则为储煤仓下料不畅或发生了堵料的现象，此时，手动或由PLC控制柜控制变频给煤机下口开启第二开度值；

（3）当煤流传感器持续接收到煤流信号或煤流信号回升变化明显，则是储煤仓偶尔的下料不畅，手动或由PLC控制柜将变频给煤机的给煤量开度值自动调整到合理给料状态即可；

（4）当煤流传感器检测到煤流信号没有发生明显的变化，PLC控制柜可判定为煤仓堵料，由此，PLC控制柜控制水力清煤装置启动对储煤仓进行水力清堵作业，当煤流传感器持续接收到煤流信号后，水力清煤装置自动关闭，喷头保护板带动高压喷头归位。