专利名称：砂料自动计量与输送系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种砂料自动计量与输送系统。
背景技术：
随着全球经济与集装箱运输业的高速发展，海港码头向离岸、开敞、深水海域发展已经成为必然的发展趋势。伴随着外海筑港，人工岛的建设也向深水区推进，地基加固已成为外海筑港交通建设中必不可少的施工技术。为了处理人工岛的软弱地基，必须大量使用各类地基处理技术，而水下挤密砂桩与传统地基处理方法相比具有独特的优势——加固效果明显，可以快速提高地基承载力，因而可以快速推进施工进程，缩短工期，为软弱地基上建造重力式结构创造了条件。水下挤密砂桩是一种地基加固新技术，它是在砂桩船上通过振动设备和管腔增压装置把砂强制压入水下软弱地基中，经过振动拔管、回打、挤密扩径，形成挤密砂桩。通过挤密砂桩的置换、挤密、排水作用，可增加地基强度，加快地基固结，减少结构物沉降，提高地基的抗液化能力。水下挤密砂桩的适用范围广泛，可应用于对砂性土、粘性土、有机质土等几乎所有土质的地基加固处理。与普通砂桩相比挤密砂桩桩体的密实性高，加固的置换率可达60 70%。水下挤密砂桩具有施工周期短、加固效果明显，工序可控性好等特点，优势独特，非常适用于外海人工岛、防波提、护岸、码头等工程的地基基础加固。水下挤密砂桩技术优点突出，但同时施工难度也较大，施工过程中涉及的各种设备就是其中之一。由于挤密砂桩施工时的振动密实和强制扩径，每根挤密砂桩施工消耗的砂料远高于普通砂桩。因此砂料体积的计量对于挤密砂桩施工质量及施工效率有很大影响。实现砂料体积的精确计量与自动化输送对于提高挤密砂桩施工质量和施工效率有着重要意义。
实用新型内容为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种高效、准确地砂料自动计量与输送系统。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案本实用新型的砂料自动计量与输送系统，包括自动化控制系统和输砂皮带机、计量斗、提升斗，所述自动化控制系统包括上位计算机和PLC，所述PLC连接皮带机计量斗和提升斗，所述计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计，所述自动化控制系统控制输砂皮带机的启动、停止，计量斗的开门、关门，提升斗的升降以及开门与关门， 所述计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计。本实用新型的工作原理如下计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计，它将测得的物位信号传递给自动化控制系统，自动化控制系统据此计算出此时计量斗内砂方量的实时测量值。[0010]根据施工工艺软件中对各个施工工艺阶段理论用砂量的计算，可以得到目前桩管中仍需要多少砂料，进而得到本次输砂过程应向计量斗中加入多少砂料，将其作为限制条件向PLC中传送，在与目前计量斗中砂方量的实测方量值进行比较后，PLC向皮带机运行控制系统输出信号，控制是否继续向计量斗中投入砂料。系统将根据计量斗计量出的砂料体积、施工管理软件给出需要计量的砂料体积、 目前所需要的砂料体积以及计量斗门“开”、“闭，，状态自动控制砂料输送带运行，当计量斗内砂料体积达到要求时，砂料输送带自动停止。系统将根据目前提升斗是否处于受料位置，提升斗中目前是否有砂，计量斗中砂量是否达到所设定的砂料方量决定是否打开计量斗门。计量斗门打开后，系统将继续监测计量斗内的砂面位置，如砂面位置显示“空”后，则认为已经将计量斗内的砂全部投入提升斗中，在延时若干秒保证砂料完全转移后将计量斗门关闭，进入提升斗自动提升阶段，控制提升斗提升至砂桩管顶部加料口加砂。上述技术方案的实施，通过物位计与自动化控制系统配合测得计量斗内的实时砂量，再根据实时砂量与应输砂量比较，控制输砂皮带机的开启与停止、计量斗的开闭以及提升斗的升降实现本系统砂料自动计量与输送的目的。
图1是本实用新型的各设备的连接框图。图2是本实用新型上砂计量的逻辑关系图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型的实施方式。如图1所示，本实用新型的砂料自动计量与输送系统包括自动化控制系统和输砂皮带机、计量斗、提升斗，所述自动化控制系统包括上位计算机和PLC，所述PLC连接皮带机、计量斗和提升斗，所述自动化控制系统控制输砂皮带机的启动、停止，计量斗的开门、关门，提升斗的升降以及开门、关门。计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计。图2所示是本实用新型上砂计量的逻辑关系图。计量斗中的微波式物位计发出高频率的微波脉冲，微波脉冲接触到被测介质后被反射回来，通过微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号并实时向自动化控制系统传送模拟量信号，通过对模拟量信号的采样与换算，得出此时计量斗内砂面由底部向上的堆积高度，再根据计量斗的内部形状与砂的堆积角度等参数，计算出此时计量斗内砂方量的实时测量值。根据施工工艺软件中对各个施工工艺阶段理论用砂量的计算，可以得到目前桩管中仍需要多少砂料，进而得到本次输砂过程应向计量斗中加入多少砂料，将其作为限制条件向PLC中传送，在与目前计量斗中砂方量的实测方量值进行比较后，PLC向皮带机运行控制系统输出信号，控制是否继续向计量斗中投入砂料。砂料输送带的控制包括传送带启动、停止，传送带启动，其中控制上分为“手动”与 “自动”两种模式，两种控制模式的具体实现的由操作台上一个三位旋钮加以实现，旋钮的三个位置，分别对应“手动”，“自动”与“停止”。当旋钮被打至“停止”位置时，系统无条件停止砂料输送带的运转。而当旋钮被打至“手动”时，系统无条件启动砂料输送带的运转，此时用户应根据实际情况将旋钮手动打至“停止”位置，以使皮带机停止运行。当用户将操作面板上的砂料输送带控制旋钮打至“自动”时，系统将根据计量斗计量出的砂料体积、施工管理软件给出需要计量的砂料体积、目前所需要的砂料体积以及计量斗门“开”、“闭”状态自动控制砂料输送带运行，当计量斗内砂料体积达到要求时，砂料输
送带自动停止。计量斗门的控制包括计量斗开门、关门。在控制上也分为“手动”与“自动”两种模式，两种控制模式的具体实现的由操作台上一个三位旋钮加以实现，旋钮的三个位置，分别对应“手动”，“自动”与“关”。当旋钮被打至“关”位置时，系统无条件关闭计量斗门。当旋钮被打至“手动”位置时，系统无条件打开计量斗门。当旋钮被打至“自动，，位置时，系统将根据目前提升斗是否处于受料位置，提升斗中目前是否有砂，计量斗中砂量是否达到所设定的砂料方量决定是否打开计量斗门。计量斗门的“开”、“闭”与提升斗“降”、“升”联锁，计量斗门打开后，系统将继续监测计量斗内的砂面位置，如砂面位置显示“空”后，则认为已经将计量斗内的砂全部投入提升斗中，在延时若干秒保证砂料完全转移后将计量斗门关闭，进入提升斗自动提升阶段，控制提升斗提升至砂桩管顶部加料口加砂。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说明本实用新型的原理，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范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.砂料自动计量与输送系统，包括自动化控制系统和输砂皮带机、计量斗、提升斗，所述自动化控制系统包括上位计算机和PLC，所述PLC连接皮带机、计量斗和提升斗，其特征在于，所述计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计。
专利摘要本实用新型公开了一种砂料自动计量与输送系统，包括自动化控制系统和输砂皮带机、计量斗、提升斗，所述自动化控制系统包括上位计算机和PLC，所述PLC连接皮带机、计量斗和提升斗，所述计量斗内安装有用于测定计量斗内砂料高度的微波式物位计。本实用新型通过物位计与自动化控制系统配合测得计量斗内的实时砂量，再根据实时砂量与应输砂量比较，控制输砂皮带机的开启与停止、计量斗的开闭以及提升斗的升降实现本系统砂料自动计量与输送的目的。
文档编号B65G43/08GK201971429SQ20112001319
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者刘波, 刘璐, 熊文峰, 陆梅兴 申请人:中交第三航务工程局有限公司