粉状物料溜槽智能取样装置的设计

宋光

【文章摘要】

目前，受溜槽自身结构限制（多为全封闭结构）大多数取样装置在出入溜槽时会造成物料飞溅增加取样工环境卫生；另外，随着取样工人员的不断减少，过去依靠人工取样的方式已经不能满足生产需求，为了保证取样的可靠性及大幅度降低取样工劳动强度，唐山矿洗煤厂从自身的生产实际出发，研制出了粉状物料溜槽智能取样装置。大幅降低取样工劳动强度；增加职工取样安全性；保障取样的及时性和准确性；降低设备故障率及维修难度。

【关键词】

粉状物料；溜槽；智能取样

1 原理与系统构成

1.1原理

粉状物料溜槽智能取样装置，它采用机、电、液一体化设计理念，主要由驱动装置、支撑架、取样器、轨道、电控箱等组成。下面详细介绍一下筛下溜槽取样装置的原理：取样时电动机正向旋转带动双向齿轮泵输出液压油到工作油缸驱动活塞杆伸出，使取料装置延轨道缓慢送入溜槽内，通过位置开关使之到达取样位置后停止，然后利用电气控制采取延时完成取样，取样完成后，电动机反转使液压缸活塞杆带动取样装置回缩，同样利用位置开关当取样装置到达卸料位置后停止，卸料装置利用自重翻转卸料，取样结束。详见示意图1

1.2系统构成及工作过程

智能取样装置主要有机械部分及电气部分组成，机械部分主要包括油泵、液压缸、轨道、取样斗子组成；电气部分主要由电机、限位开关及控制箱组成。

1.2.1机械部分关键部件是取样斗子，取样斗子必须保证转动灵活、斗子内壁不沾料，依据这两个条件，取样斗子与斗子提梁之间我们采用销轴连接，斗子内壁镶嵌高分子防粘板，取样斗子、斗子提梁连接结构如图2所示。

（1）取料斗子由液压缸活塞杆带动沿导轨平稳进入取样溜槽内，由于取样斗子横向进入取样溜槽内，溜槽内的物料对取样斗子造成一定冲击，取样斗子的稳定性由导轨及斗子提梁保证；取样斗子进入溜槽内部取样极限位置（由落煤点及物料散布的横截面积决定，保证取样斗子与物料横截面积接触量大于80%）后，由前点限位开关控制，电动机停止转动。前点限位开关动作后，电动机正转停止；同时通过电气控制，电动机开始反转，液压缸活塞缸回缩带动取料斗子回撤，取料斗子回撤到卸料位置时，后点限位开关动作控制电动机停止转动，同时，由于在卸料位置取样斗子前端处于悬空状态，斗子与斗子提梁由滑动轴承连接转动灵活，斗子靠自重自行翻转卸料，取样斗子完成一次自动取样过程。

（2）动力部分由电液动一体液压推杆提供，其主要原理为电液推杆以电动机为动力源，通过电动机正（反）向旋转，使液压油通过双向齿轮泵输出压力油，经油路集成块，送至工作油缸，实现活塞杆的往复运动。它具有以下优点：

①具有过载自动保护功能：电液推杆工作时，如活塞杆所受外力超过额定的输出力或活塞已到终点，电机仍在转动，这时油路中油压增高到调定的压力，溢流阀迅速而准确地溢流，实现过载自动保护。电机虽在转动，但绝不会烧毁。

②自锁功能：电液推杆的油路集成块中设计了压力自锁机构，电机停止转动，活塞杆立即停留在一定的位置上，压力油处于保压状态。

③无级调节：可根据现场实际要求，在额定的速度、输出力和行程范围内进行无级调节。它具有运行平稳速度恒定等优点；

1.2.2电气部分

过程说明：

（1）取料斗子取料位置、卸料位置分别安装两个铁磁式接近开关用于取料斗子的位置控制；

（2）通过时间继电器对取料时间进行控制；

（3）通过接触器控制电动机正、反转实现电液推杆的伸缩；

（4）转换开关#SA 可以选择三种取样方式：手动取样、自动取样、零位；

当#SA转换按钮打到手动位置时，按下开始取料按钮#SF，接触器KMF吸合油泵电机正转液压缸带动取料斗子进入取样溜槽中，到达极限取料位置后接近开关SQF闭合，中间继电器KA4吸合，KA4的常闭触点断开，接触器KMF断电释放，电机停止转动；按下按钮#SR接触器KMR吸和，油泵电机反转液压缸带动取料斗子回缩，取料斗子到达卸料位置，接近开关SQ闭合，中间继电器KA5吸和，KA5的常闭触点断开，接触器KMR断电释放，电机停止转动，完成一次手动取料。

当#SA转换开关打到自动位置时，当来煤设备电机运转后，KM闭合，中间继电器KA1得点其常开触点闭合，时间继电器KT1开始计时1200秒后其常开触点闭合，中间继电器KA2吸和其常开触点闭合，接触器KMF吸合油泵电机正转液压缸带动取料斗子进入取样溜槽中，同时取料斗子离开卸料位置时间继电器KT2开始计时，当到达极限取料位置后接近开关SQF闭合，中间继电器KA4吸合，KA4的常闭触点断开，接触器KMF断电释放，电机停止转动；当KT2延时至10秒时，中间继电器KA3吸和其常开触点闭合，接触器KMR吸和，油泵电机反转液压缸带动取料斗子回程，同时时间继电器KT1重新计时，取料斗子到达卸料位置，接近开关SQ闭合，中间继电器KA5吸和，KA5的常闭触点断开，接触器KMR断电释放，电机停止转动，完成一次自动取料。当KT1延时至1200秒后，下一次取样开始。

2 结束语

经过现场的实践检验，粉状物料智能取样装置达到了设计要求，大大降低了取样工的劳动强度，保证了取制样的及时性和准确性，起到了指导生产的作用。