CN204355798U - 一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，与现有技术相比解决了落煤管长度不能随机变动的缺陷。本实用新型中二级落煤管的管径大于一级落煤管，二级落煤管套在一级落煤管上且通过二级挡圈挂在一级凸环上，三级落煤管的管径大于二级落煤管，三级落煤管套在二级落煤管上且通过三级挡圈挂在二级凸环上；钢辊A上缠有钢绳A，钢辊B上缠有钢绳B，钢绳A通过托辊A和托辊B支承后与挂环A相连且托辊B的位置与挂环A垂直对应，钢绳B通过托辊C和托辊D支承后与挂环B相连且托辊D的位置与挂环B垂直对应。本实用新型实现了可根据煤场料位高度自动收缩的功能，为煤场的自动化运行提供了技术支持。

Description

一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置

技术领域

本实用新型涉及电厂运煤***技术领域，具体来说是一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置。

背景技术

落煤管是在煤炭、港口、火电、煤炭转储场站、洗煤厂、燃煤工业锅炉等行业中广泛应用的组件。落煤管接在落煤漏斗上，下落物料通过落煤漏斗进入落煤管，保证物料在地面上的有序堆放。

在传统的煤场堆取煤设备中，落煤管由多段管道焊接固定，其长度不能改变。若落煤管设置过长，导致物料堆积量太少；落煤管设置过短，导致物料下落时污染严重。且近年来，电厂对运煤***堆取料设备的自动化水平要求越来越高，运煤***堆取料设备的自动化带来物料堆积的不确定性，传统落煤管长度的不可更改性成为限制煤场堆料和转运站落料自动化运行的一大技术难题，因此如何开发出可以根据料位高度自动伸缩的落煤管已经成为急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中落煤管长度不能随机变动的缺陷，提供一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，包括一级落煤管和起重电机，起重电机的输出轴上安装有钢辊A和钢辊B，还包括二级落煤管和三级落煤管，所述的一级落煤管下端的管壁外侧设有环绕管壁的一级凸环，二级落煤管上端的管壁内侧设有环绕管壁的二级挡圈，二级落煤管下端的管壁外侧设有环绕管壁的二级凸环，三级落煤管上端的管壁内侧设有环绕管壁的三级挡圈，三级落煤管下端的管壁外侧分别设有挂环A和挂环B，挂环A的位置与挂环B呈镜像对应；

二级落煤管的管径大于一级落煤管，二级落煤管套在一级落煤管上且通过二级挡圈挂在一级凸环上，三级落煤管的管径大于二级落煤管，三级落煤管套在二级落煤管上且通过三级挡圈挂在二级凸环上；

钢辊A上缠有钢绳A，钢辊B上缠有钢绳B，钢绳A通过托辊A和托辊B支承后与挂环A相连且托辊B的位置与挂环A垂直对应，钢绳B通过托辊C和托辊D支承后与挂环B相连且托辊D的位置与挂环B垂直对应。

还包括电磁离合器和减速器，所述的起重电机的输出轴安装在电磁离合器上，电磁离合器安装在减速器的输入轴上，所述的钢辊A和钢辊B安装在减速器的输出轴上。

所述的一级落煤管、二级落煤管和三级落煤管的管壁内侧均安装有衬板。

所述的一级落煤管的管壁外侧安装有限位开关，限位开关的控制信号线与起重电机相连，所述的二级落煤管上端的管壁外侧安装有触发板，触发板的安装位置与限位开关垂直对应。

还包括雷达料位计A和雷达料位计B，雷达料位计A和雷达料位计B安装在三级落煤管的下端，雷达料位计A和雷达料位计B呈镜像对应，雷达料位计A和雷达料位计B的测距方向均朝下且相交于三级落煤管中心点的Y轴延长线上。

还包括主控芯片，所述的雷达料位计A和雷达料位计B分别与主控芯片的数据输入端相连，主控芯片与起重电机的控制端相连。

有益效果

本实用新型的带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，与现有技术相比实现了可根据煤场料位高度自动收缩的功能，为煤场的自动化运行提供了技术支持，提高了运煤***堆取料设备运行的安全性和工作的连续性；并可根据雷达料位计接收到的料位高度信号向电机发出指令，驱动电机通过钢绳长度的改变实现落煤管的伸缩功能，实现自动化控制。此设计具有结构简单、实用性更强、成本低廉、适合大范围推广的特点。

附图说明

图1为本实用新型中组合装置的结构示意图；

图2为本实用新型中组合装置现场安装示意图；

图3为本实用新型中雷达料位计测距原理图；

图4为本实用新型中主控芯片的电路原理连接图；

其中，1-起重电机、2-电磁离合器、3-减速器、4-钢辊A、5-钢辊B、7-钢绳A、8-一级落煤管、9-二级落煤管、10-三级落煤管、11-可伸缩箱体外壳、12-雷达料位计A、13-衬板、14-限位开关、15-落煤漏斗、16-混凝土楼板、17-煤堆、18-主控芯片、61-托辊A、62-托辊B、63-托辊C、64-托辊D、71-钢绳B、81-一级凸环、91-二级挡圈、92-二级凸环、93-触发板、101-三级挡圈、102-挂环A、103-挂环B、121-雷达料位计B。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本实用新型所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，包括一级落煤管8和起重电机1，起重电机1可带有变频器。如图2如示，一级落煤管8为现有技术中使用的落煤管本体，其装在落煤漏斗15上，物料从落煤漏斗15进入一级落煤管8。起重电机1的安装可以安装在混凝土楼板16上，也可以固定在墙体上，只要起到位置固定即可。起重电机1的输出轴上按现有技术的方式安装有钢辊A4和钢辊B5，钢辊A4和钢辊B5最好可以为带凹槽的钢辊，起重电机1工作时带动钢辊A4和钢辊B5旋转。

如图1所示，为了达到落煤管的伸缩功能，还包括二级落煤管9和三级落煤管10。一级落煤管8下端的管壁外侧设有环绕管壁的一级凸环81，一级凸环81围绕一级落煤管8的管壁外侧，且位于一级落煤管8的下端，用于安装二级落煤管9而使用。二级落煤管9上端的管壁内侧设有环绕管壁的二级挡圈91，二级挡圈91围绕二级落煤管9的管壁内侧，且位于二级落煤管9的上端，用于配合一级凸环81进行一级落煤管8与二级落煤管9的安装。二级落煤管9下端的管壁外侧设有环绕管壁的二级凸环92，同样，二级凸环92围绕二级落煤管9的管壁外侧，且位于二级落煤管9的下端，用于配合三级挡圈101进行二级落煤管9和三级落煤管10的安装使用。三级落煤管10上端的管壁内侧设有环绕管壁的三级挡圈101，三级挡圈101与二级挡圈91同理，三级挡圈101围绕三级落煤管10的管壁内侧，且位于三级落煤管10的上端。三级落煤管10下端的管壁外侧分别设有挂环A102和挂环B103，挂环A102和挂环B103用于钢绳固定。挂环A102的位置与挂环B103呈镜像对应，保证钢绳上拉时可以带动三级落煤管10的平衡运动。在实际应用中，若落煤管为圆形，通过镜像对应设置的挂环A102和挂环B103可以实现钢绳的上拉运动；若落煤管为方形，则可以考虑多设置几个挂环，配合多根钢绳，实现落煤管的上拉运动。

二级落煤管9的管径大于一级落煤管8，二级落煤管9套在一级落煤管8上且通过二级挡圈91挂在一级凸环81上，则二级落煤管9挂在一级落煤管8的下端，通过二级挡圈91挂在一级凸环81上进行限位，使得二级落煤管9在一级落煤管8的下端不能进行下降运动，只能进行上升运动。同理，三级落煤管10的管径大于二级落煤管9，三级落煤管10套在二级落煤管9上且通过三级挡圈101挂在二级凸环92上。三级落煤管10挂在二级落煤管9的下端，通过三级挡圈101挂在二级凸环92上进行限位，使得三级落煤管10在二级落煤管9的下端也只能进行上升运动。

钢辊A4上缠有钢绳A7，钢辊B5上缠有钢绳B71，钢绳A7和钢绳B71用于拉动三级落煤管10而使用，最好使用国标起重钢丝绳。钢绳A7通过托辊A61和托辊B62支承后与挂环A102相连，托辊A61和托辊B62的支承方式按现有技术根据施工现场钢绳A7的具***置走线而定，托辊A61和托辊B62形成对钢绳A7的支撑定位即可。托辊B62的位置与挂环A102垂直对应在托辊B62的支承下可以形成对挂环A102的垂直拉伸。钢绳B71通过托辊C63和托辊D64支承后与挂环B103相连，托辊D64的位置与挂环B103垂直对应，钢绳B71在托辊D64的支承下可以形成对挂环B103的垂直拉伸。这样通过起重电机1的工作带动钢辊A4和钢辊B5旋转，钢辊A4和钢辊B5再带动，钢绳A7和钢绳B71的同步垂直运动，进而带动三级落煤管10的上升或下降。

为了进一步适应运煤***堆料时频繁启动、制动等工作状态，还可以包括电磁离合器2和减速器3。

电磁离合器2可在设备工作时通过控制信号接合或者分离两轴，保证设备在频繁启动、制动等工作状态下安全运行。减速器3可以采用蜗轮蜗杆减速装置，因为蜗轮蜗杆装置具有传动比大、结构紧凑、传动平稳的特点，除此之外还有自锁功能，在落煤管位置不需发生改变时，蜗轮蜗杆的自锁功能可以确保整个***的稳定性和安全性，故也不必另设自锁装置。电磁离合器2连接了起重电机1的输出轴和减速器3的输入轴，钢辊A4和钢辊B5安装在减速器3的输出轴上。钢辊A4、钢辊B5和减速器3输出轴的安装可以使用花键连接，花键连接具有传动可靠、对中性好、传递扭矩大的特点，使用花键保证了钢辊和轴的相对位置不发生改变；同时在轴的末端增加锁紧垫片和双锁紧螺母，确保钢辊等零件轴向位置的固定。

为了增加落煤管内壁的耐磨性，一级落煤管8、二级落煤管9和三级落煤管10的管壁内侧均安装有衬板13。衬板13为耐磨衬板，厚度大于等于10mm，其不仅可以减弱了物料下落时对落煤管的冲刷作用，也可以克服落煤管收缩时相互之间的摩擦，延长设备的使用寿命。在实际应用时，还可以根据现场条件，在一级落煤管8、二级落煤管9和三级落煤管10整体的***设置一个可伸缩箱体外壳11(褶皱布)，可有效地阻挡煤粉尘进入设备内部。

由于三级落煤管10的管径大于二级落煤管9，三级落煤管10被钢绳A7和钢绳B71拉动上升的过程中，其上升轨迹应该在二级落煤管9的长度范围内进行。若三级落煤管10上升过多，超出二级落煤管9的长度，不仅可能会出现三级落煤管10的下端错位落在二级落煤管9的上端，而且三级落煤管10还可能因为其上升而撞坏落煤漏斗15或混凝土楼板16。因此，可以在一级落煤管8的管壁外侧安装有限位开关14，限位开关14安装在一级落煤管8上的位置依照实际施工中三级落煤管10、落煤漏斗15或混凝土楼板16的高度来定，其数量也可以为2个。限位开关14的控制信号线与起重电机1相连，触发限位开关14通过起重电机1来改变减速箱3输出轴的工作状态。二级落煤管9上端的管壁外侧安装有触发板93，触发板93可以为2个，触发板93的安装位置与限位开关14垂直对应。当三级落煤管10上升时，在二级落煤管9的轨迹下向上运动，当三级落煤管10的上端与二级落煤管9的上端平齐时，三级落煤管10顶着触发板93，带动二级落煤管9一起上升，从而触发限位开关14，促使起重电机1停止工作，此时减速箱3的输入轴停止转动，保证了装置的安全。

为了实现三级落煤管10运动的自动化控制，还可以包括雷达料位计A12和雷达料位计B121，雷达料位计A12和雷达料位计B121为现有技术产品，其可以测量出料堆与雷达料位计间的距离。雷达料位计A12和雷达料位计B121安装在三级落煤管10的下端，具***置可以在管壁外侧，也可以在管壁内侧，起到一个固定位置即可(建议放在管壁外侧，若安放在管壁内侧，内部物料的冲刷对料位计的损坏太严重)。雷达料位计A12和雷达料位计B121呈镜像对应，雷达料位计A12和雷达料位计B121的测距方向均朝下且相交于三级落煤管10中心点的Y轴延长线上。

雷达料位计A12和雷达料位计B121按现有技术内容，可以单独接主控芯片控制起重电机1，也可以直接接入电厂运煤***中进行统一控制。如图4所示，选择接入主控芯片18时，雷达料位计A12和雷达料位计B121分别与主控芯片18的数据输入端相连，雷达料位计A12和雷达料位计B121将其测得的距离数据发给主控芯片18进行计算。主控芯片18与起重电机1的控制端相连，主控芯片18根据计算结果选择对起重电机1的控制。针对主控芯片18、雷达料位计A12和雷达料位计B121提出一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置的自动控制方法，包括以下步骤：

第一步，主控芯片18测算煤堆17最高点至三级落煤管10下端的垂直距离x。由于雷达料位计A12和雷达料位计B121安装在三级落煤管10上，而非中心点位置，因此雷达料位计A12或雷达料位计B121所测的距煤堆17的数据是斜线距离，而非垂直距离，因此需要进行垂直距离x的计算，其具体步骤如下，如图3所示。

(1)利用雷达料位计A12的自身功能测出雷达料位计A12至煤堆最高点的位置L，并传至主控芯片18。

(2)利用雷达料位计B121的自身功能测算出雷达料位计B121至煤堆最高点的位置K，并传至主控芯片18。

(3)设雷达料位计A12与雷达料位计B121的水平距离为m,即为雷达料位计A12与雷达料位计B121的直线距离。主控芯片18计算雷达料位计A12与三级落煤管10下端的夹角θ，其计算公式如下：

$\cos \mathrm{\θ}=\frac{m^2+L^2-K^2}{2\·m\·L}.$

(4)主控芯片18计算煤堆17最高点到三级落煤管10下端的垂直距离x，其计算公式如下：

x＝L·sinθ。

第二步，设定阈值高度h，主控芯片18根据阈值高度h和距离x判断起重电机1的工作状态。阈值高度h为可以接受的三级落煤管10至煤堆17最高点的距离。

当h-x≤0，说明当前三级落煤管10离煤堆17距离还远，煤堆17仍可以进行物料堆放，因此主控芯片18控制起重电机1不进行启动，落煤管长度不变，堆料设备和落煤管继续工作。

当0＜h-x≤A+B时，其中，A为二级落煤管9的长度，B为三级落煤管10的长度。说明此时煤堆17离三级落煤管10太近，无法继续堆放。主控芯片18控制起重电机1启动，通过电磁离合器2和减速箱3将转速传给钢辊A4和钢辊B5，钢辊A4和钢辊B的转动会引起钢绳A7和钢绳B71的旋转和缠绕，通过改变钢绳A7和钢绳B71的长度将第三级落煤管10向上提升，即通过带动钢绳A7和钢绳B71带动三级落煤管(10)作上升运动，从而继续对煤堆17进行堆料作业。

当h-x＞B时(或二级落煤管9触碰到限位开关14时)，同样，A为二级落煤管9的长度，B为三级落煤管10的长度。说明此时三级落煤管10已经上升到最高点，也达到煤堆17料堆的最高点。此时，三级落煤管10和煤堆17最高点间的高度差不能满足安全需求，故此时***将停止工作并发出报警信号，主控芯片18控制起重电机1立即停机，堆料工作结束。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，包括一级落煤管（8）和起重电机（1），起重电机（1）的输出轴上安装有钢辊A（4）和钢辊B（5），其特征在于：还包括二级落煤管（9）和三级落煤管（10），所述的一级落煤管（8）下端的管壁外侧设有环绕管壁的一级凸环（81），二级落煤管（9）上端的管壁内侧设有环绕管壁的二级挡圈（91），二级落煤管（9）下端的管壁外侧设有环绕管壁的二级凸环（92），三级落煤管（10）上端的管壁内侧设有环绕管壁的三级挡圈（101），三级落煤管（10）下端的管壁外侧分别设有挂环A（102）和挂环B（103），挂环A（102）的位置与挂环B（103）呈镜像对应；

二级落煤管（9）的管径大于一级落煤管（8），二级落煤管（9）套在一级落煤管（8）上且通过二级挡圈（91）挂在一级凸环（81）上，三级落煤管（10）的管径大于二级落煤管（9），三级落煤管（10）套在二级落煤管（9）上且通过三级挡圈（101）挂在二级凸环（92）上；

钢辊A（4）上缠有钢绳A（7），钢辊B（5）上缠有钢绳B（71），钢绳A（7）通过托辊A（61）和托辊B（62）支承后与挂环A（102）相连且托辊B（62）的位置与挂环A（102）垂直对应，钢绳B（71）通过托辊C（63）和托辊D（64）支承后与挂环B（103）相连且托辊D（64）的位置与挂环B（103）垂直对应。

2.根据权利要求1所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，其特征在于：还包括电磁离合器（2）和减速器（3），所述的起重电机（1）的输出轴安装在电磁离合器（2）上，电磁离合器（2）安装在减速器（3）的输入轴上，所述的钢辊A（4）和钢辊B（5）安装在减速器（3）的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，其特征在于：所述的一级落煤管（8）、二级落煤管（9）和三级落煤管（10）的管壁内侧均安装有衬板（13）。

4.根据权利要求1所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，其特征在于：所述的一级落煤管（8）的管壁外侧安装有限位开关（14），限位开关（14）的控制信号线与起重电机（1）相连，所述的二级落煤管（9）上端的管壁外侧安装有触发板（93），触发板（93）的安装位置与限位开关（14）垂直对应。

5.根据权利要求1所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，其特征在于：还包括雷达料位计A（12）和雷达料位计B（121），雷达料位计A（12）和雷达料位计B（121）安装在三级落煤管（10）的下端，雷达料位计A（12）和雷达料位计B（121）呈镜像对应，雷达料位计A（12）和雷达料位计B（121）的测距方向均朝下且相交于三级落煤管（10）中心点的Y轴延长线上。

6.根据权利要求5所述的一种带有可伸缩功能的三级落煤管组合装置，其特征在于：还包括主控芯片（18），所述的雷达料位计A（12）和雷达料位计B（121）分别与主控芯片（18）的数据输入端相连，主控芯片（18）与起重电机（1）的控制端相连。