一种悬臂式斗轮堆取料的制造方法
【专利摘要】本申请提供了一种悬臂式斗轮堆取料机，在其悬臂架上设置有盘煤装置，其中，所述盘煤装置包括：竖直固定在所述悬臂架上的伸缩支架；设置在所述伸缩支架顶端，并能够进行水平旋转的扫描臂；通过自转装置设置在所述扫描臂上的激光扫描仪，所述激光扫描仪在所述自转装置的带动下能够进行自转。本实用新型提供的悬臂式斗轮堆取料机，能够通过伸缩支架改变激光扫描仪所在的高度，以适应不同高度煤堆的扫描需求，与激光扫描仪传统的通过固定高度的竖直支架设置的方式相比，能够避免激光射线无法覆盖整个煤堆宽度的现象发生，令测量结果的精确度得到了保证。
【专利说明】一种悬臂式斗轮堆取料机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及散料堆取设备【技术领域】，更具体地说，涉及一种悬臂式斗轮堆取料机。
【背景技术】
[0002]火电厂等用煤需求量较大的单位，一般会设置一个或多个用于临时储煤的煤场，并在煤场中设置悬臂式斗轮堆取料机用以堆取煤料。
[0003]设置有悬臂式斗轮堆取料机的煤场，一般为长方形煤场，且平行设置两个或两个以上，在两个煤场中间，铺设有供悬臂式斗轮堆取料机在其上移动的导轨，如图1所示。
[0004]如图2所示，悬臂式斗轮堆取料机包括斗轮01、悬臂架02、行走机构03、回转机构
04、尾车05、俯仰机构06和设置有配重件的配重臂07。其中，悬臂架02上设置有传送带，在来煤时，悬臂架02通过回转机构04水平转动一定的角度，再通过俯仰机构06沿竖直方向改变一定角度，就可以使悬臂架02上的传送带将煤料输送到煤场中的指定位置进行堆积，形成煤堆。在需要取用煤料时，通过行走机构03使悬臂架02靠近煤堆，并控制悬臂架02沿水平和竖直方向移动，以使位于悬臂架02端部的斗轮01与煤堆接触，斗轮01旋转时能够将煤料转移至传送带上，然后传送带将煤料送走。
[0005]悬臂式斗轮堆取料机除能够起到上述堆取煤料的功能以外，其还能够对存储在煤场中的煤料进行盘煤操作，即测量煤场中存储的煤量。如图3和图5所示，在悬臂架02上靠近斗轮01的部位设置有盘煤装置，该盘煤装置包括设置在悬臂架02上且高度固定的竖直支架08，固定连接有激光扫描仪09的扫描臂010通过回转装置011设置在竖直支架08的顶部。在需要盘煤时，首先令悬臂架02旋转至与导轨垂直的部位，然后使回转装置011驱动扫描臂010转动，使扫描臂010带动激光扫描仪09伸出悬臂架02并开始工作，此时激光扫描仪09发出的激光射线(即扫描线)与悬臂架02平行，并垂直于导轨的延伸方向，然后在行走机构03的带动下，令悬臂式斗轮堆取料机从靠近煤场一端的极限位置向另一端移动，如图4所示。在移动的过程中，激光扫描仪09实时对煤场中的煤料进行扫描，通过激光扫描仪09获取的多个煤堆横截面的扫描数据，结合对行走机构03移动距离的测量，再通过悬臂式斗轮堆取料机上控制系统的数据传输和盘煤仪软件计算即可得出煤场扫描范围内的煤堆体积数据，进而通过密度即可获得质量数据。
[0006]但是，在实际的工作过程中，上述结构的悬臂式斗轮堆取料机及其盘煤方法均存在一定的缺陷:
[0007]首先，如果煤场煤堆很高(这种情况实际上普遍存在)，则固定在竖直支架上的激光扫描仪09高度则相对较低，导致激光扫描仪09发出的激光射线在煤堆宽度方向上不能覆盖整个煤堆，造成测量结果出现误差。
[0008]其次，由于扫描臂010及其上的激光扫描仪09，无论工作还是不工作时，始终仅通过竖直支架08悬置在空中，受到悬臂架02的振动，很容易造成扫描臂010的断裂或激光扫描仪09的脱落而形成安全事故。
[0009]再次，由于悬臂式斗轮堆取料机具有较长的尾车05，在盘煤开始时，由于尾车05的阻挡，悬臂式斗轮堆取料机开始移动的极限位置并不是煤场的端部，激光扫描仪09无法对整个煤场进行充分的扫描，这同样会造成盘煤结果出现误差，而要想得到整个煤场的精确、完整数据则必须借助于其他设备。
[0010]因此，如何避免因结构限制造成测量结果出现误差，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
[0011]有鉴于此，本实用新型提供了一种悬臂式斗轮堆取料机，该悬臂式斗轮堆取料机的盘煤装置能够增大激光扫描仪与煤堆的高度差，从而避免了因盘煤装置自身结构限制造成的测量结果出现误差的现象。
[0012]一种悬臂式斗轮堆取料机，在其悬臂架上设置有盘煤装置，其中，所述盘煤装置包括:
[0013]竖直固定在所述悬臂架上的伸缩支架；
[0014]设置在所述伸缩支架顶端，并能够进行水平旋转的扫描臂；
[0015]通过自转装置设置在所述扫描臂上的激光扫描仪，所述激光扫描仪在所述自转装置的带动下能够进行自转。
[0016]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，还包括设置在所述悬臂架上，在所述伸缩支架处于收缩状态下，能够对所述扫描臂进行支撑定位的定位杆。
[0017]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述伸缩支架和所述扫描臂共同构成塔吊结构。
[0018]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述定位杆为多个，且分别位于所述伸缩支架的两侧，以能够对塔吊结构中位于所述伸缩支架两侧的所述扫描臂的不同部分同时进行支撑定位。
[0019]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，全部或部分的所述定位杆，通过固定设置在所述悬臂架上的小底座支架与所述悬臂架实现连接。
[0020]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述伸缩支架固定设置在大底座支架上，所述大底座支架与所述悬臂架固定连接。
[0021]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述伸缩支架通过电动机、气缸或液压缸的驱动实现伸缩。
[0022]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述扫描臂在电动机的驱动下，实现在所述伸缩支架上的转动。
[0023]优选的，上述悬臂式斗轮堆取料机中，所述自动装置在电动机的驱动下带动所述激光扫描仪自转。
[0024]本实用新型提供的悬臂式斗轮堆取料机中，其盘煤装置包括伸缩支架、扫描臂、自转装置和激光扫描仪。其中，伸缩支架沿竖直方向固定设置在悬臂架上，用于支撑和连接整个盘煤装置。在伸缩支架的顶端可转动的设置有扫描臂，该扫描臂用于连接激光扫描仪。使用自转装置连接扫描臂和激光扫描仪是为使激光扫描仪自身能够进行自转，以向不同的角度发射激光射线。在进行盘煤时，首先需要使伸缩支架通过自身的伸缩将激光扫描仪升至合适高度，再通过能够旋转的扫描臂将激光扫描仪移动至合适位置以进行扫描，当需要对激光扫描仪所在位置周围不同角度的部位进行扫描时，令自转装置带动激光扫描仪自转，从而实现激光扫描仪的多角度、全方位的扫描。本实用新型提供的悬臂式斗轮堆取料机，能够通过伸缩支架改变激光扫描仪所在的高度，以适应不同高度煤堆的扫描需求，与激光扫描仪传统的通过固定高度的竖直支架设置的方式相比，能够避免激光射线无法覆盖整个煤堆宽度的现象发生，令测量结果的精确度得到了保证。并且，通过自转装置能够使激光扫描仪进行自转，使其能够多角度、全方位的对煤场进行扫描，减少甚至避免了激光射线无法对整个煤场进行充分扫描现象的出现，进一步提高了扫描测量结果的精确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为现有技术提供的悬臂式斗轮堆取料机与煤场的设置方式示意图；
[0027]图2为悬臂式斗轮堆取料机的结构示意图；
[0028]图3为现有的盘煤装置的工作示意图；
[0029]图4为悬臂式斗轮堆取料机以传统方式进行盘煤的工作示意图(图中水平虚线为激光射线)；
[0030]图5为图4的局部放大结构示意图；
[0031]图6为本实用新型实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机的盘煤装置的结构示意图(非工作状态)；
[0032]图7为图6的局部放大结构示意图；
[0033]图8为盘煤装置的结构示意图(工作状态)；
[0034]图9为本实用新型实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机的盘煤方法的流程图；
[0035]图10-图12为悬臂式斗轮堆取料机进行盘煤操作时不同阶段的工作状态示意图(图中虚线为激光射线)。
[0036]以上图1-图12中:
[0037]斗轮01、悬臂架02、行走机构03、回转机构04、尾车05、俯仰机构06、配重臂07、竖直支架08、激光扫描仪09、扫描臂010、回转装置011 ;
[0038]伸缩支架1、扫描臂2、自转装置3、激光扫描仪4、定位杆5、小底座支架6、大底座支架7、悬臂架8、斗轮9。
【具体实施方式】
[0039]本实用新型提供了一种悬臂式斗轮堆取料机，该悬臂式斗轮堆取料机的盘煤装置能够增大激光扫描仪与煤堆的高度差，从而避免了因盘煤装置自身结构限制造成的测量结果出现误差的现象。
[0040]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0041 ] 如图6、图7和图8所示，本实用新型实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机，在其悬臂架8上设置有盘煤装置，该盘煤装置包括:
[0042]竖直固定在悬臂架8上的伸缩支架1，伸缩支架I靠近斗轮9设置；
[0043]设置在伸缩支架I顶端，并能够进行水平旋转的扫描臂2 ；
[0044]通过自转装置3设置在扫描臂2上的激光扫描仪4，激光扫描仪4在自转装置3的带动下能够进行自转。激光扫描仪4在自转装置3的驱动下，可将激光扫描仪4驱动自转到任意角度，并且其自转过程为匀速转动。
[0045]本实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机中，其盘煤装置包括伸缩支架1、扫描臂2、自转装置3和激光扫描仪4。其中，伸缩支架I沿竖直方向固定设置在悬臂架8上，用于支撑和连接整个盘煤装置。在伸缩支架I的顶端可转动的设置有扫描臂2，该扫描臂2用于连接激光扫描仪4。使用自转装置3连接扫描臂2和激光扫描仪4是为使激光扫描仪4自身能够进行自转，以向不同的角度发射激光射线(即扫描线)。在进行盘煤时，首先需要使伸缩支架I通过自身的伸缩将激光扫描仪4升至合适高度(优选为最高高度，从而最大程度的避免出现扫描偏差)，这样在工作时可使激光扫描仪4处于一个比较高的位置来进行扫描，当盘煤装置不工作时，激光扫描仪4又可通过伸缩支架I的收缩处于一个比较低的安全高度。再通过能够旋转的扫描臂2将激光扫描仪4移动至合适位置以进行扫描，当需要对激光扫描仪4所在位置周围不同角度的部位进行扫描时，令自转装置3带动激光扫描仪4自转，从而实现激光扫描仪4的多角度、全方位的扫描。
[0046]本实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机，能够通过伸缩支架I改变激光扫描仪4所在的高度，以适应不同高度煤堆的扫描需求，与激光扫描仪4传统的通过固定高度的竖直支架设置的方式相比，能够避免激光射线无法覆盖整个煤堆宽度的现象发生，令测量结果的精确度得到了保证。并且，通过自转装置3能够使激光扫描仪4进行自转，使其能够多角度、全方位的对煤场进行扫描，减少甚至避免了激光射线无法对整个煤场进行充分扫描现象的出现，进一步提高了扫描测量结果的精确度。
[0047]为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的悬臂式斗轮堆取料机中，还包括设置在悬臂架8上，在伸缩支架I处于收缩状态下，能够对扫描臂2进行支撑定位的定位杆
5。当盘煤装置不需要进行盘煤操作时，伸缩支架I处于收缩状态，此时扫描臂2和其上的激光扫描仪4处于最低位置，并与定位杆5接触连接，使定位杆5对扫描臂2起到支撑和定位作用，防止扫描臂2随意摆动，避免了因悬臂架8振动造成的扫描臂2断裂或激光扫描仪4的脱落。
[0048]优选的，伸缩支架I和扫描臂2共同构成塔吊结构。如图6和图8所示，将伸缩支架I和扫描臂2设置成塔吊结构，是因为该结构较为简单，且各部分受力均衡，能够使盘煤装置具有更长的工作寿命，为优选设置方式。
[0049]具体的，定位杆5为多个，且分别位于伸缩支架I的两侧，以能够对塔吊结构中位于伸缩支架I两侧的扫描臂2的不同部分同时进行支撑定位。如图6所示，此种定位杆5的设置方式能够充分提高其对塔吊结构的支撑和定位效果，同样为优选设置方式。
[0050]如图6和图8所示，伸缩支架I固定设置在大底座支架7上，大底座支架7与悬臂架8固定连接。为了使盘煤装置稳固的设置在悬臂架8上，本实施例优选采用与悬臂架8固定连接的一个大底座支架7，来连接伸缩支架1，以对整个盘煤装置进行固定和支撑。
[0051]并且，全部或部分的定位杆5，通过固定设置在悬臂架8上的小底座支架6与悬臂架8实现连接。在盘煤装置不工作时，为了避免其对其他部件的正常工作造成影响，并减少占用空间，优选扫描臂2平行于悬臂架8的方式支撑和定位。而由于盘煤装置通过与悬臂架8连接的大底座支架7设置，此大底座支架7由于自身尺寸的原因，侧向伸出了悬臂架8，设置在其上的盘煤装置也整体位于悬臂架8的一侧，所以为了顺利支撑和定位扫描臂2，需要使其中位于伸缩支架I一侧的定位杆5或全部的定位杆5同样设置在悬臂架8的侧部，因此令全部或部分的定位杆5通过小底座支架6与悬臂架8连接，如图6所示，该图中体现的是位于伸缩支架I 一侧的定位杆5通过小底座支架6设置，而伸缩支架I另一侧的定位杆5则直接设置在悬臂架8上。此小底座支架6与大底座支架7构造相同，但整体尺寸小于大底座支架7。
[0052]本实施例中，伸缩支架I通过电动机、气缸或液压缸的驱动实现伸缩。扫描臂2在电动机的驱动下，实现在伸缩支架I上的转动。自转装置3在电动机的驱动下带动激光扫描仪4自转。采用电动机或气缸作为上述各个部位的驱动部件，是因为电动机或气缸体积较小、价格低廉，且能够充分满足盘煤装置的工作要求，并可以较好的适应盘煤装置的安装环境，能够促进技术方案在实际生产中更加顺利、方便的实现。
[0053]如图9-图12所示，本实施例还提供了一种悬臂式斗轮堆取料机的盘煤方法，其适用于上述悬臂式斗轮堆取料机，该方法包括以下步骤:
[0054]S101、令悬臂式斗轮堆取料机停放于靠近煤场端部(本实施例中，此端部为在悬臂式斗轮堆取料机移动方向上的始端)的起始位置。该起始位置为如图10中位置I所示的位置，该位置需要满足的条件是:悬臂架8转动一定的角度α，并通过悬臂架8上扫描臂2的转动能够令激光扫描装置移动至与煤场始端边线平齐的位置，以使激光扫描仪4发出的激光射线能够与边线位于同一竖直平面上。该边线指的是长方形煤场的宽度边线。
[0055]S102、控制悬臂架8转动一定的角度α，并令伸缩支架I升高，控制扫描臂2在伸缩支架I上转动，以使激光扫描仪4与煤场端部的边线在竖直方向上平齐。悬臂架8转动的一定角度α如图10所示，其小于90度，这样就减小了悬臂架8伸入到煤场中的长度，与悬臂架8相对于导轨垂直伸入煤场中的传统盘煤方式相比，能够减少悬臂架8与煤堆碰触而发生安全事故的几率。具体的，悬臂架8转动的角度视实际情况而定。
[0056]S103、控制激光扫描仪4工作，在保持激光扫描仪4相对于悬臂式斗轮堆取料机位置不变的情况下，驱动悬臂式斗轮堆取料机以其尾车位于行进前方的方式移动，以进行直线扫描。如图10所示，本实施例提供的盘煤方法，悬臂式斗轮堆取料机在工作时，其行进方向(如图中箭头所示)是以尾车位于行进前方，悬臂架8位于行进后方的方式移动。
[0057]S104、令悬臂式斗轮9堆取料机前进至极限位置时停止移动，控制自转装置3带动激光扫描仪4自转，以对悬臂架8和导轨围成的三角区域进行自转扫描，如图11所示。其中，极限位置并非煤场的终端部位(本实施例中，此终端为在悬臂式斗轮9堆取料机移动方向上的终端)，因为当悬臂式斗轮堆取料机沿图10-图12中箭头所示方向移动至接近煤场终端时，由于前方尾车的阻挡，悬臂架8无法移动至煤场的终端，所以激光扫描仪4还需要进行自转扫描和后续的补充扫描。该极限位置为距离煤场终端一个尾车长度的位置，即图10-图12中位置2所示的位置。
[0058]S105、对三角区域扫描完成后，驱动扫描臂2在伸缩支架I上转动，以带动激光扫描仪4移动至悬臂架8的另一侧，在自转装置3的带动下，激光扫描仪4进行自转，以对煤场剩余的部分进行补充扫描，从而完成对整个煤场的扫描，如图12所示；
[0059]S106、通过上述直线扫描、自转扫描和补充扫描以完成对煤场全部部位的扫描,根据扫描数据计算得出测算结果，盘煤操作完成。
[0060]当盘煤装置工作时，悬臂式斗轮堆取料机停在起始位置，然后悬臂架8从平行于导轨的零位转到盘煤位置，此时检测悬臂式斗轮堆取料机回转机构的回程测量装置，测到悬臂架8的转动角度数据传回到位于驾驶室内的集成控制系统，伸缩支架I通过伸缩改变自身高度，以将激光扫描仪4送到适合盘煤的高度，并令激光扫描仪4位于煤场宽度边线的正上方，而后开动悬臂式斗轮堆取料机从导轨上向前行走，此时检测行走机构的行程测量装置不断测得行程信息传回集成控制系统，激光扫描仪4也不断将扫描到的煤堆数据传输到集成控制系统，通过盘煤仪软件综合计算角度数据、行程信息、扫描仪测得的煤堆数据，即可得到在悬臂式斗轮堆取料机行走过的行程范围内的煤堆体积，再结合自转扫描和补充扫描得到的数据计算出煤场剩余部分的煤堆体积，最终将两个煤堆体积数据相加即可得到整个煤场的煤堆体积。
[0061]通过上述盘煤方法，能够精确测得整个煤场内的煤堆体积，并且整个测量过程完全由悬臂式斗轮堆取料机独自完成，无需其他设备的辅助，使整个盘煤过程更加高效。而且，整个盘煤过程的自动化程度更高，且整个操作能够全部在驾驶室内完成，显著减小了操作人员的劳动强度。
[0062]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0063]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种悬臂式斗轮堆取料机，在其悬臂架上设置有盘煤装置，其特征在于，所述盘煤装置包括: 竖直固定在所述悬臂架上的伸缩支架； 设置在所述伸缩支架顶端，并能够进行水平旋转的扫描臂； 通过自转装置设置在所述扫描臂上的激光扫描仪，所述激光扫描仪在所述自转装置的带动下能够进行自转。
2.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，还包括设置在所述悬臂架上，在所述伸缩支架处于收缩状态下，能够对所述扫描臂进行支撑定位的定位杆。
3.根据权利要求2所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述伸缩支架和所述扫描臂共同构成塔吊结构。
4.根据权利要求3所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述定位杆为多个，且分别位于所述伸缩支架的两侧，以能够对塔吊结构中位于所述伸缩支架两侧的所述扫描臂的不同部分同时进行支撑定位。
5.根据权利要求4所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，全部或部分的所述定位杆，通过固定设置在所述悬臂架上的小底座支架与所述悬臂架实现连接。
6.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述伸缩支架固定设置在大底座支架上，所述大底座支架与所述悬臂架固定连接。
7.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述伸缩支架通过电动机、气缸或液压缸的驱动实现伸缩。
8.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述扫描臂在电动机的驱动下，实现在所述伸缩支架上的转动。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的悬臂式斗轮堆取料机，其特征在于，所述自转装置在电动机的驱动下带动所述激光扫描仪自转。
【文档编号】B65G65/28GK204110948SQ201420364095
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】罗建文, 张德强, 邬茂, 朱雪庆 申请人:长沙开元仪器股份有限公司