CN113979076B - 一种基于plc控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，包括煤斗主体，煤斗主体的壳体上穿设有疏松装置、下表面通过法兰连接有膨胀节，膨胀节的外部设有震打装置、下表面固定有插板门，插板门的上表面固定有受击装置、下表面固定有给煤机；给煤机的内部由上至下依次设有称重式皮带、输送皮带，给煤机的外表面固定有PLC控制器；疏松装置包括设于煤斗主体外表面的多个动力组件，与动力组件延伸至煤斗主体内部的执行端相连接的振动衬板，以及穿设于煤斗主体的壳体上的多个红外线测距器。本发明通过多种方式对堵煤现象进行监测，并能确定煤斗主体内的堵煤方位，且从不同方位对煤斗的不同元件进行振打，以提高疏通效率。

Description

一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统

技术领域

本发明主要涉及供煤装置的技术领域，具体涉及一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统。

背景技术

煤斗是电厂输煤系统的一部分，是在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤设备，担负向锅炉供煤的任务。

根据申请号为CN201220315940.6的专利文献所提供的悬挂振打式一体化煤斗可知，该煤斗包括包括捶打气缸、锤打头、锤打支架和自卸煤斗，自卸煤斗由多个正双曲线式和倒双曲线式煤斗节交替连接组成，煤斗节之间采用焊接连接。所述自卸煤斗上端连接第一非金属膨胀节，自卸煤斗上端两侧分别设有一个支吊轴，支吊轴上连接支吊架，支吊架内设有悬吊弹簧，支吊轴能够在支吊架内上下移动。所述自卸煤斗两侧分别连接一个锤打支架，锤打支架上固定锤打气缸，锤打气缸的活塞杆前连接锤打头。该煤斗结构简单、紧凑，合理；自卸煤斗不容易发生堵塞，耐腐蚀性好，使用寿命长；捶打装置自动进行疏通，工作效率高。

但上述供煤系统仍然存在着缺陷，例如上述煤斗虽然通过捶打装置自动进行疏通，不容易发生堵塞，但上述煤斗仅通过捶打装置进行疏通，无法针对拥堵部位进行定点疏通，从而影响了疏通效率。

发明内容

本发明主要提供了一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，包括煤斗主体，所述煤斗主体的壳体上穿设有疏松装置、下表面通过法兰连接有膨胀节，所述膨胀节的外部设有震打装置、下表面固定有插板门，所述插板门的上表面固定有受击装置、下表面固定有给煤机；

所述给煤机的内部由上至下依次设有称重式皮带、输送皮带，所述给煤机的外表面固定有PLC控制器；

所述疏松装置包括设于所述煤斗主体外表面的多个动力组件，与所述动力组件延伸至煤斗主体内部的执行端相连接的振动衬板，以及穿设于所述煤斗主体的壳体上的多个红外线测距器，所述红外线测距器通过导线与PLC控制器相连接；

所述震打装置包括固定于所述膨胀节外表面的多个铰接座，以及通过转轴与所述铰接座转动连接的摆动杆，所述摆动杆的底端固定有敲击锤、顶端通过转轴转动连接有连杆，所述连杆远离摆动杆的一端与所述动力组件的执行端相连接。

进一步的，所述红外线测距器的监测端延伸至所述煤斗主体的内部、且位于所述振动衬板与煤斗主体内壁之间，所述红外线测距器的顶端设有导向杆，所述导向杆穿插于所述煤斗主体的壳体上，通过振动衬板在导向杆外表面上的滑动，以引导振动衬板进行直线运动，通过导向杆阻挡落下的煤块，防止煤块破坏红外线测距器。

进一步的，所述动力组件包括固定于所述煤斗主体外表面的支撑杆，以及固定于所述支撑杆远离煤斗主体一端的气缸，所述气缸的一端延伸至所述煤斗主体的内部、另一端外表面固定有铰接板，所述铰接板通过转轴与所述连杆转动连接，通过气缸活塞杆的伸缩，以推动活塞杆上的振动衬板抖动，以疏通煤斗主体内的煤块。

进一步的，所述受击装置包括固定于所述插板门上表面的支撑架，通过轴承座与所述支撑架的上表面转动连接的丝杆，通过丝母与所述丝杆的外表面相连接的受击块，所述受击块的下表面与所述支撑架的上表面滑动连接，受击块通过其内套设在丝杆外表面的丝母，从而将丝杆的回转运动转变为自身的直线运动，从而带动受击块进行平移。

进一步的，所述支撑架包括固定于所述插板门上表面的支撑板，固定于所述支撑板上表面四个顶角处的弹簧，以及与多个所述弹簧的上表面相连接的缓冲板，通过弹簧为缓冲板提供缓冲，并带动缓冲板反复返回原来的工作位置。

进一步的，所述受击装置还包括与所述丝杆的驱动端相连接的驱动组件，所述驱动组件包括套设于所述丝杆外表面的第一皮带轮，固定于所述缓冲板下表面的电机，以及固定于所述电机输出轴外表面的第二皮带轮，所述第二皮带轮与第一皮带轮之间通过皮带相连接，由于第二皮带轮与丝杆外表面的第一皮带轮之间通过皮带相连接，从而带动丝杆进行旋转。

进一步的，所述支撑架还包括固定于所述缓冲板下表面的多个振动头，设于所述支撑板壳体上供所述膨胀节穿插的第一通孔，设于所述缓冲板的壳体上供所述膨胀节穿插的第二通孔，反复升降的缓冲板通过振动头穿过第一通孔延伸至第二通孔内与插板门相接触，从而对插板门进行敲击。

进一步的，所述受击块靠近膨胀节的一侧表面设有卡槽，所述卡槽与所述膨胀节的外表面相契合，受击块通过卡槽与膨胀节相契合，以使受击块与外表面相贴合，以便于振动力传递给膨胀节。

进一步的，所述受击块的壳体顶端设有空腔，所述空腔的内部设有反击钢珠，受击块收到敲击时，通过受击块空腔内的反击钢珠在空腔中进行弹跳，以进一步强化振动力。

进一步的，所述震打装置还包括固定于所述膨胀节外表面的多个第一振动气锤，以及固定于所述插板门外表面的多个第二振动气锤，通过第一振动气锤对膨胀节外表面的敲击，以及第二振动气锤对插板门外表面的敲击，以疏通煤斗主体内部煤块。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

其一，本发明通过多种方式对堵煤现象进行监测，并能确定煤斗主体内的堵煤方位，从而为后续疏通提供便利，具体为：推动振动衬板抖动，以疏通煤斗主体内的煤块，通过给煤机中的称重式皮带、输送皮带依次输送煤块时，与称重式皮带相连接的PLC控制器探测到重量异常，通过不同气缸活塞杆推动不同方向的振动衬板，并配合红外线测距器测量振动衬板推动煤块时距离红外线测距器的距离，从而探测到堵煤的方位。

其二，本发明能够从不同方位对煤斗的不同元件进行振打，以提高疏通效率，具体为：通过摆动杆的转动，以带动敲击锤敲击受击块，受击块远离膨胀节时，受到敲击锤敲击的受击块，将振动力传递给支撑架，支撑架将振动力传递给插板门，当受击块靠近膨胀节时，受到敲击锤敲击的膨胀节，将振动力传递给膨胀节。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明震打装置的结构示意图；

图4为本发明支撑架的结构示意图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的正视图；

图7为图2的A区结构放大图；

图8为图4的A区结构放大图。

图中：10、煤斗主体；20、疏松装置；21、动力组件；211、支撑杆；212、气缸；213、铰接板；22、振动衬板；23、红外线测距器；30、膨胀节；40、震打装置；41、铰接座；42、摆动杆；43、敲击锤；44、连杆；45、第一振动气锤；46、第二振动气锤；50、受击装置；51、支撑架；511、支撑板；512、弹簧；513、缓冲板；514、振动头；515、第一通孔；516、第二通孔；52、丝杆；53、受击块；531、卡槽；532、空腔；533、反击钢珠；54、驱动组件；541、第一皮带轮；542、电机；543、第二皮带轮；60、给煤机；70、插板门。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参照附图1-8，一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，包括煤斗主体10，所述煤斗主体10的壳体上穿设有疏松装置20、下表面通过法兰连接有膨胀节30，所述膨胀节30的外部设有震打装置40、下表面固定有插板门70，所述插板门70的上表面固定有受击装置50、下表面固定有给煤机60；

所述给煤机60的内部由上至下依次设有称重式皮带61、输送皮带62，所述给煤机60的外表面固定有PLC控制器63；

所述疏松装置20包括设于所述煤斗主体10外表面的多个动力组件21，与所述动力组件21延伸至煤斗主体10内部的执行端相连接的振动衬板22，以及穿设于所述煤斗主体10的壳体上的多个红外线测距器23，所述红外线测距器23通过导线与PLC控制器63相连接；

所述震打装置40包括固定于所述膨胀节30外表面的多个铰接座41，以及通过转轴与所述铰接座41转动连接的摆动杆42，所述摆动杆42的底端固定有敲击锤43、顶端通过转轴转动连接有连杆44，所述连杆44远离摆动杆42的一端与所述动力组件21的执行端相连接；

需要说明的是，在本实施例中，通过动力组件21中气缸212活塞杆的伸缩，以推动活塞杆上的振动衬板22抖动，以疏通煤斗主体10内的煤块，于此同时，通过红外线测距器23测量振动衬板22推动煤块时距离红外线测距器23的距离，以判断煤斗主体10内部是否出现堵煤现象，且依次通过膨胀节30、插板门70而掉入给煤机60中的煤块，通过给煤机60中的称重式皮带61、输送皮带62依次输送煤块时，称重式皮带61内的称重传感器可以感测到煤块重量，与称重式皮带61相连接的PLC控制器63探测到重量异常时，通过不同气缸212活塞杆推动不同方向的振动衬板22，并配合红外线测距器23测量振动衬板22推动煤块时距离红外线测距器23的距离，从而探测到堵煤的方位；

进一步的，通过气缸212活塞杆的伸缩，以带动连杆44进行角位移，由于摆动杆42的一端通过转轴与连杆44相连接，从而带动摆动杆42以其在铰接座41上的转轴为旋转中心进行旋转，通过摆动杆42的转动，以带动摆动杆42另一端固定敲击锤43敲击受击块53，丝杆52旋转时，受击块53通过其内套设在丝杆52外表面的丝母，从而将丝杆52的回转运动转变为自身的直线运动，从而带动受击块53进行平移，受击块53远离膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的受击块53，将振动力传递给支撑架51，支撑架51将振动力传递给插板门70，当受击块53靠近膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的膨胀节30，将振动力传递给膨胀节30。

具体的，请着重参照附图1、2和3，所述红外线测距器23的监测端延伸至所述煤斗主体10的内部、且位于所述振动衬板22与煤斗主体10内壁之间，所述红外线测距器23的顶端设有导向杆24，所述导向杆24穿插于所述煤斗主体10的壳体上，所述动力组件21包括固定于所述煤斗主体10外表面的支撑杆211，以及固定于所述支撑杆211远离煤斗主体10一端的气缸212，所述气缸212的一端延伸至所述煤斗主体10的内部、另一端外表面固定有铰接板213，所述铰接板213通过转轴与所述连杆44转动连接，所述受击装置50包括固定于所述插板门70上表面的支撑架51，通过轴承座与所述支撑架51的上表面转动连接的丝杆52，通过丝母与所述丝杆52的外表面相连接的受击块53，所述受击块53的下表面与所述支撑架51的上表面滑动连接；

需要说明的是，在本实施例中，通过导向杆24贯穿振动衬板22，从而通过振动衬板22在导向杆24外表面上的滑动，以引导振动衬板22进行直线运动，通过导向杆24阻挡落下的煤块，防止煤块破坏红外线测距器23；

进一步的，通过气缸212活塞杆的伸缩，以推动活塞杆上的振动衬板22抖动，以疏通煤斗主体10内的煤块；

通过气缸212活塞杆的伸缩，以带动连杆44进行角位移，由于摆动杆42的一端通过转轴与连杆44相连接，从而带动摆动杆42以其在铰接座41上的转轴为旋转中心进行旋转，通过摆动杆42的转动，以带动摆动杆42另一端固定敲击锤43敲击膨胀节30；

进一步的，丝杆52旋转时，受击块53通过其内套设在丝杆52外表面的丝母，从而将丝杆52的回转运动转变为自身的直线运动，从而带动受击块53进行平移，当受击块53远离膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的受击块53，将振动力传递给支撑架51，支撑架51将振动力传递给插板门70；

当受击块53靠近膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的膨胀节30，将振动力传递给膨胀节30。

具体的，请着重参照附图4、7和8，所述支撑架51包括固定于所述插板门70上表面的支撑板511，固定于所述支撑板511上表面四个顶角处的弹簧512，以及与多个所述弹簧512的上表面相连接的缓冲板513，所述受击装置50还包括与所述丝杆52的驱动端相连接的驱动组件54，所述驱动组件54包括套设于所述丝杆52外表面的第一皮带轮541，固定于所述缓冲板513下表面的电机542，以及固定于所述电机542输出轴外表面的第二皮带轮543，所述第二皮带轮543与第一皮带轮541之间通过皮带相连接，所述支撑架51还包括固定于所述缓冲板513下表面的多个振动头514，设于所述支撑板511壳体上供所述膨胀节30穿插的第一通孔515，设于所述缓冲板513的壳体上供所述膨胀节30穿插的第二通孔516；

需要说明的是，在本实施例中，通过缓冲板513为受击块53和电机542提供支撑，通过弹簧512为缓冲板513提供缓冲，并带动缓冲板513反复返回原来的工作位置；

进一步的，通过电机542输出轴带动第二皮带轮543进行旋转，由于第二皮带轮543与丝杆52外表面的第一皮带轮541之间通过皮带相连接，从而带动丝杆52进行旋转；

进一步的，受到敲击锤43敲击的受击块53，将振动力传递给支撑架51中的缓冲板513，缓冲板513通过弹簧512反复返回原来的工作位置时，反复升降的缓冲板513通过振动头514穿过第一通孔515延伸至第二通孔516内与插板门70相接触，从而对插板门70进行敲击。

具体的，请着重参照附图4、7和8，所述受击块53靠近膨胀节30的一侧表面设有卡槽531，所述卡槽531与所述膨胀节30的外表面相契合，所述受击块53的壳体顶端设有空腔532，所述空腔532的内部设有反击钢珠533，所述震打装置40还包括固定于所述膨胀节30外表面的多个第一振动气锤45，以及固定于所述插板门70外表面的多个第二振动气锤46；

需要说明的是，在本实施例中，受击块53通过卡槽531与膨胀节30相契合，以使受击块53与外表面相贴合，以便于振动力传递给膨胀节30；

进一步的，受击块53收到敲击时，通过受击块53空腔532内的反击钢珠533在空腔532中进行弹跳，以进一步强化振动力；

进一步的，通过第一振动气锤45对膨胀节30外表面的敲击，以及第二振动气锤46对插板门70外表面的敲击，以疏通煤斗主体10内部煤块。

本发明的具体操作方式如下：

在使用震打系统时，首先通过动力组件21中气缸212活塞杆的伸缩，以推动活塞杆上的振动衬板22抖动，以疏通煤斗主体10内的煤块，于此同时，通过红外线测距器23测量振动衬板22推动煤块时距离红外线测距器23的距离，以判断煤斗主体10内部是否出现堵煤现象，且依次通过膨胀节30、插板门70而掉入给煤机60中的煤块，通过给煤机60中的称重式皮带61、输送皮带62依次输送煤块时，称重式皮带61内的称重传感器可以感测到煤块重量，与称重式皮带61相连接的PLC控制器63探测到重量异常时，通过不同气缸212活塞杆推动不同方向的振动衬板22，并配合红外线测距器23测量振动衬板22推动煤块时距离红外线测距器23的距离，从而探测到堵煤的方位；

通过气缸212活塞杆的伸缩，以带动连杆44进行角位移，由于摆动杆42的一端通过转轴与连杆44相连接，从而带动摆动杆42以其在铰接座41上的转轴为旋转中心进行旋转，通过摆动杆42的转动，以带动摆动杆42另一端固定敲击锤43敲击受击块53，丝杆52旋转时，受击块53通过其内套设在丝杆52外表面的丝母，从而将丝杆52的回转运动转变为自身的直线运动，从而带动受击块53进行平移，受击块53远离膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的受击块53，将振动力传递给支撑架51，支撑架51将振动力传递给插板门70，当受击块53靠近膨胀节30时，受到敲击锤43敲击的膨胀节30，将振动力传递给膨胀节30。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，包括煤斗主体(10)，其特征在于，所述煤斗主体(10)的壳体上穿设有疏松装置(20)、下表面通过法兰连接有膨胀节(30)，所述膨胀节(30)的外部设有震打装置(40)、下表面固定有插板门(70)，所述插板门(70)的上表面固定有受击装置(50)、下表面固定有给煤机(60)；

所述给煤机(60)的内部由上至下依次设有称重式皮带(61)、输送皮带(62)，所述给煤机(60)的外表面固定有PLC控制器(63)；

所述疏松装置(20)包括设于所述煤斗主体(10)外表面的多个动力组件(21)，与所述动力组件(21)延伸至煤斗主体(10)内部的执行端相连接的振动衬板(22)，以及穿设于所述煤斗主体(10)的壳体上的多个红外线测距器(23)，所述红外线测距器(23)通过导线与PLC控制器(63)相连接；

所述震打装置(40)包括固定于所述膨胀节(30)外表面的多个铰接座(41)，以及通过转轴与所述铰接座(41)转动连接的摆动杆(42)，所述摆动杆(42)的底端固定有敲击锤(43)、顶端通过转轴转动连接有连杆(44)，所述连杆(44)远离摆动杆(42)的一端与所述动力组件(21)的执行端相连接；

所述红外线测距器(23)的监测端延伸至所述煤斗主体(10)的内部、且位于所述振动衬板(22)与煤斗主体(10)内壁之间，所述红外线测距器(23)的顶端设有导向杆(24)，所述导向杆(24)穿插于所述煤斗主体(10)的壳体上。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述动力组件(21)包括固定于所述煤斗主体(10)外表面的支撑杆(211)，以及固定于所述支撑杆(211)远离煤斗主体(10)一端的气缸(212)，所述气缸(212)的一端延伸至所述煤斗主体(10)的内部、另一端外表面固定有铰接板(213)，所述铰接板(213)通过转轴与所述连杆(44)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述受击装置(50)包括固定于所述插板门(70)上表面的支撑架(51)，通过轴承座与所述支撑架(51)的上表面转动连接的丝杆(52)，通过丝母与所述丝杆(52)的外表面相连接的受击块(53)，所述受击块(53)的下表面与所述支撑架(51)的上表面滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述支撑架(51)包括固定于所述插板门(70)上表面的支撑板(511)，固定于所述支撑板(511)上表面四个顶角处的弹簧(512)，以及与多个所述弹簧(512)的上表面相连接的缓冲板(513)。

5.根据权利要求4所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述受击装置(50)还包括与所述丝杆(52)的驱动端相连接的驱动组件(54)，所述驱动组件(54)包括套设于所述丝杆(52)外表面的第一皮带轮(541)，固定于所述缓冲板(513)下表面的电机(542)，以及固定于所述电机(542)输出轴外表面的第二皮带轮(543)，所述第二皮带轮(543)与第一皮带轮(541)之间通过皮带相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述支撑架(51)还包括固定于所述缓冲板(513)下表面的多个振动头(514)，设于所述支撑板(511)壳体上供所述膨胀节(30)穿插的第一通孔(515)，设于所述缓冲板(513)的壳体上供所述膨胀节(30)穿插的第二通孔(516)。

7.根据权利要求6所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述受击块(53)靠近膨胀节(30)的一侧表面设有卡槽(531)，所述卡槽(531)与所述膨胀节(30)的外表面相契合。

8.根据权利要求7所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述受击块(53)的壳体顶端设有空腔(532)，所述空腔(532)的内部设有反击钢珠(533)。

9.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制技术的断煤监测用自动气锤震打系统，其特征在于，所述震打装置(40)还包括固定于所述膨胀节(30)外表面的多个第一振动气锤(45)，以及固定于所述插板门(70)外表面的多个第二振动气锤(46)。