一种用于皮带机上方添加粉料的系统的制作方法

本实用新型涉及皮带机快速运输中投料的技术领域，尤其涉及一种用于皮带机上方添加粉料的系统。

背景技术：

盾构出土采用连续式皮带机可以提高出土效率、提高掘进速度、降低运输成本、提升施工环境等，具有多方面的优势，因此采用连续式皮带机出土是目前盾构掘进发展方向。土压平衡盾构施工需要使原状土或岩石具有一定的流动性、易掘进性和稳定性，以保持盾构接触面的稳定性，因此对渣土进行一次改良时，会掺加泡沫剂来增加泥岩的流动性并降低粘性，使泥岩在掘进仓内不形成泥饼。但这种渣土在出渣过程中如皮带机运输、临时堆放、卡车运输时都存在一个严峻的问题，即渣土流动性太大而产生皮带机传送过程中以及卡车运输过程的“滴、撒、漏”问题，以及临时堆放高度有限的问题。为解决城市地铁隧道区间土压盾构施工产生的高含水率渣土在高速皮带机出渣以及市内运输过程中存在的“滴、撒、漏”问题，避免渣土在皮带机上传送时下滑、减少渣土堆放场地面积，对盾构输出渣土进行二次改良。

应用盾构皮带机渣土的二次改良时，采用粉体改良材料，但在高速运行的皮带机上方投料时会产生大量的粉尘，材料投放时在皮带上的均匀性需要考虑，材料在下料口极易出现堆积受潮结块以及堵料的现象，对现场文明施工，施工环境造成较大的困扰，在进行皮带机上方投料时，得优先考虑防尘措施，现有的防尘装置防尘方式较为单一，防尘效果较差，且不能外部控制。

在混凝土搅拌站的配套设施中，粉料罐主要用来贮存水泥、粉煤灰、矿粉等矿物掺合料，粉料罐通常为大体积的密封钢结构。搅拌站工作前需要对粉料的余料进行测量，并根据需要补充粉料，搅拌站一旦开始工作，就需要长时间连续不断地施工，施工过程中无法补充粉料。若仅通过每次搅拌站工作前或搅拌工作后测量余料量，可能会在搅拌站工作的过程中出现余料量不足，搅拌站工作的时间过长而脱料。对于粉料罐的材料剩余量通常敲击罐体的声音辨别来判断，由于拌合楼粉料罐罐体较高，敲击难度大，费工费事。因此需要一种综合系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于皮带机上方添加粉料的、方便测量大型罐体材料余量、堵料时可以自行疏通、防尘效率较高的系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于皮带机上方添加粉料的系统，包括罐体材料余量测量装置、粉料出料装置、粉料下料装置、水雾防尘装置、监控装置、安全防护装置；

所述罐体材料余量测量装置包括罐体、基架以及固定卡位装置，所述基架上设有一号定滑轮、二号定滑轮、三号定滑轮，所述一号定滑轮和二号定滑轮位于同一竖直线上，一号定滑轮和二号定滑轮与罐体配合，且一号定滑轮与二号定滑轮之间的距离不小于罐体的高度，一号定滑轮、二号定滑轮、三号定滑轮通过滑轮绳连接，且一号定滑轮、二号定滑轮、三号定滑轮形成正立的直角三角形，一号定滑轮与二号定滑轮之间的滑轮绳上还设有测量体，测量体连接牵引绳的一端，牵引绳的另一端穿过设在基架上的牵引方向改变装置；

所述粉料出料装置与罐体底部出料端连接，粉料出料装置包括螺旋机，螺旋机与控制器电连接；

所述粉料下料装置连接于粉料出料装置以及水雾防尘装置之间，粉料下料装置包括自疏通装置以及竖直设置的下料管，下料管上设有进料口和出料口，所述下料管为倒锥形结构，进料口的横截面积大于出料口的横截面积，下料管的外壁环绕设置有垂直于下料管中心轴线的托盘，出料口环绕设置有轻型软帘，所述自疏通装置包括疏通板、电机、凸轮、密封支撑板、传动杆，下料管上设有贯通下料管内壁的动作口，疏通板与所述动作口配合且铰接在下料管上，下料管外壁上设有包裹所述动作口的动作盒，动作盒内设有密封支撑板，密封支撑板上设有与传动杆配合的传动孔，传动杆穿过传动孔，所述的传动杆两端分别设有与疏通板配合的疏通板配合部和与凸轮配合的凸轮配合部，疏通板配合部和凸轮配合部的直径均大于传动杆的直径，凸轮配合部与密封支撑板之间设有弹簧，所述弹簧环绕设在传动杆上，凸轮与电机连接，所述密封支撑板设在疏通板与凸轮之间，下料管内部设有传感器，所述传感器、所述电机均与控制器电连接；

所述水雾防尘装置包括皮带机和防尘罩，皮带机上包裹防尘罩，防尘罩设在出料口及皮带机之间，粉料下料装置的下料管与出料口连接，所述防尘罩内设有雾化喷淋管路，所述雾化喷淋管路呈蛇形排布，防尘罩内均匀设置有用于降低粉尘速度的活动软帘，所述活动软帘设在蛇形排布的雾化喷淋管路的迂回处，雾化喷淋管路上设有若干雾化喷头，所述雾化喷头与电磁阀电连接，电磁阀的信号输入端与控制器连接，雾化喷淋管路的一端设有压力调节阀，另一端闭合，所述压力调节阀的信号输入端与所述控制器连接，防尘罩上设有检查口；

所述监控装置包括设置在防尘罩两端的摄像头，所述摄像头通过电缆或无线网络发射装置连接控制器；

所述安全防护装置包括设在罐体顶部的防护围栏、设在罐体侧面的安全爬梯。

优选的，所述的固定卡位装置用于固定测量体位置，固定卡位装置设置在基架上，固定卡位装置包括一号板和二号板，一号板和二号板通过直线导轨滑动设置在基架上，一号板和二号板上均设有互相配合的卡位齿，所述卡位齿与滑轮绳配合，一号板和二号板通过双向丝杠连接，一号板上设有与双向丝杠一侧配合的第一螺纹孔，二号板上设有与双向丝杠另一侧配合的第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔的旋向相反，双向丝杠上还设置有操作把手。

优选的，所述的牵引方向改变装置为定滑轮，所述的三号定滑轮上设有Z型手柄，所述的测量体为硬质实心固体，且测量体的重量小于滑轮绳与一号定滑轮、二号定滑轮、三号定滑轮之间的摩擦力。

优选的，以测量体为起始点在滑轮绳上设置用于表示罐体内材料余量的刻度，所述刻度的总长等于罐体的高度。

优选的，所述的密封支撑板有两个，且两个密封支撑板之间的距离大于零，所述的自疏通装置设有两套，且两套自疏通装置关于下料管的中心线对称。

优选的，所述的疏通板配合部为滚轮，疏通板上设有与所述滚轮配合的导轨，所述的传感器为距离传感器，且所述传感器安装在进料口处，所述的自疏通装置设在出料口处。

优选的，所述的防尘罩上设有粉尘浓度监测仪，所述粉尘浓度监测仪的信号输出端与控制器连接。

优选的，所述的防尘罩内设有L型固定轴，固定轴由横杆和安装臂组成，所述活动软帘上设有与横杆配合的套筒，固定轴通过安装臂固定在防尘罩内顶部，固定轴的一端设有用于防止活动软帘从固定轴脱出的限位盖，限位盖与固定轴通过螺纹可拆卸连接。

优选的，所述的防尘罩上设有与检查口配合的活动门，所述活动门通过合页安装在防尘罩上，活动门侧壁上设有密封凸起，检查口上设有与密封凸起配合的密封凹陷，活动门上还设有把手。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过敲击罐体的声音来辨别罐体剩余材料量，利用滑轮滑动牵动重物沿罐体上下滑动，方便敲击，达到省工省事的目的。不用在每个罐体都设置滑轮组件，本测量装置可移动，可测量不同的罐体，省时省力。设置固定卡位装置增加了测量结果的精准性，牵引方向改变装置改变人们拉动牵引绳时的方向，方便操作。

（2）下料管采用上小下大的倒锥形结构，增大出料空间，有利于材料的快速下落，减小了堵料的可能性，出料口环绕设置有用于缓冲材料下落冲击的轻型软帘，减少粉质材料的四泄，缓解材料的下落速度，并能使材料均匀地铺撒在皮带机表面有效的降低材料下落冲击，减少粉尘的产生。设置自疏通装置，堵料时自动进行疏通，提高了自动化水平，节约了人力资源，由于不用多次拆卸维修，增加了设备使用寿命。

（3）水雾防尘装置设置在下料口及皮带机之间，采用防尘罩、雾化喷淋管路、活动软帘共同作用，被动防护与主动降尘有效结合，提高降尘率及降尘效果，减少粉尘污染，达到文明施工的目的，采用粉尘浓度监测仪监测粉尘浓度，控制器控制电磁阀、压力调节阀调节水雾喷头开关及大小，达到自动化除尘的目的。雾化喷淋管路采用蛇形排布，节省了空间，有利于增加雾化密度从而提高降尘效果，活动软帘设在蛇形排布的雾化喷淋管路的迂回处，不与雾化喷淋管路干涉，充分利用了空间，在有效的空间内进一步加强了降尘效果。

附图说明

图1为本实用新型部分结构示意图；

图2为罐体材料余量测量装置结构示意图；

图3为固定卡位装置结构示意图；

图4为粉料下料装置结构示意图；

图5为自疏通装置结构示意图；

图6为雾化喷淋管路排布示意图；

图7为活动软帘安装结构示意图；

图8为检查口结构示意图；

图9为活动门与检查口配合示意图；

图中，1-罐体，2-基架，3-一号定滑轮，4-滑轮绳，5-牵引绳，6-牵引方向改变装置，7-固定卡位装置，8-Z型手柄，9-三号定滑轮，10-下料管，11-二号定滑轮，12-测量体，13-直线导轨，14-双向丝杠，15-一号板，16-二号板，17-卡位齿，18-托盘，19-疏通板，20-轻型软帘，21-出料口，22-动作盒，23-传感器，24-进料口，25-传动杆，26-凸轮，27-凸轮配合部，28-疏通板配合部，29-密封支撑板，30-防尘罩，31-活动软帘，32-检查口，33-雾化喷淋管路，34-固定轴，35-套筒，36-限位盖，37-活动门，38-密封凸起，39-密封凹陷，40-合页。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：

一种用于皮带机上方添加粉料的系统，包括罐体材料余量测量装置、粉料出料装置、粉料下料装置、水雾防尘装置、监控装置、安全防护装置。

所述罐体材料余量测量装置包括罐体1、基架2以及固定卡位装置7，所述基架2上设有一号定滑轮3、二号定滑轮11、三号定滑轮9，所述一号定滑轮3和二号定滑轮11位于同一竖直线上，便于与罐体1保持平行，使得测量结果更加精准，一号定滑轮3和二号定滑轮11与罐体1配合，一号定滑轮3位于罐体1顶部，二号定滑轮11位于罐体1底部，且一号定滑轮3与二号定滑轮11之间的距离不小于罐体1的高度，保证可以测量到全部罐体1，一号定滑轮3、二号定滑轮11、三号定滑轮9通过滑轮绳4连接，滑轮绳4采用轻质柔性绳索，选用摩擦力较小较为光滑的绳索作为滑动绳索，一号定滑轮3与二号定滑轮11之间的滑轮绳4上还设有测量体12，且一号定滑轮3、二号定滑轮11、三号定滑轮9形成正立的直角三角形，即三号定滑轮9与二号定滑轮11平行，由于罐体1较高，三号定滑轮9接近地面，方便人们在三号定滑轮9处进行升降测量体12的操作，测量体12连接牵引绳5的一端，牵引绳5的另一端穿过设在基架2上的牵引方向改变装置6，牵引方向改变装置6用于改变人们拉动牵引绳5时的方向，方便操作，本实施例中牵引方向改变装置6为定滑轮，将牵引方向变为了竖直向下。牵引绳5采用有一定弹性的材质绳索，便于利用回弹力，牵引测量体12敲击罐体1。牵引绳5的长度以略短于所述直角三角形的较长边为宜，过短会导致由于回弹力过大，对罐体1造成的敲击过重，对罐体1造成的冲击过大，过长会导致拉动牵引绳5时回弹力不足，对罐体1敲击过轻，声音较轻难以判断此位置是否已空。

进一步，所述的三号定滑轮9上设有Z型手柄8，可减小拉动测量体12的牵引力。所述的基架2上设有用于固定测量体12位置的固定卡位装置7，当测量体12到达测量点时，需要锁定测量体12位置，即让滑轮绳4不再转动，来确保测量结果的精确性，所述的固定卡位装置7包括一号板15和二号板16，一号板15和二号板16通过直线导轨13滑动设置在基架2上，一号板15和二号板16上均设有互相配合的卡位齿17，所述卡位齿17与滑轮绳4配合，将滑轮绳4固定，一号板15和二号板16通过双向丝杠14连接，一号板15和二号板16分别设置在双向丝杠14相反的旋向上（一号板15上设有与双向丝杠14一侧配合的第一螺纹孔，二号板16上设有与双向丝杠14另一侧配合的第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔的旋向相反），双向丝杠14上还设置有操作把手。通过转动操作把手来转动双向丝杠14，使一号板15和二号板16相向或相离运动，来锁定滑轮绳4或松开滑轮绳4。

进一步的，以测量体12为起始点在滑轮绳4上设置用于表示罐体1内材料余量的刻度，方便对罐体1中剩余量进行判断，所述刻度的总长等于罐体1的高度。所述的测量体12为硬质实心固体，且测量体12的重量小于滑轮绳4与一号定滑轮3、二号定滑轮11、三号定滑轮9之间的摩擦力。防止测量体12的重量过大使得滑轮绳4与一号定滑轮3、二号定滑轮11、三号定滑轮9之间形成相对滑动。优选的，所述的测量体12重量为0.5～1.0kg。进一步的，所述的基架2上设有行走轮，方便移动装置测量不同罐体1，所述的行走轮上设有驻停装置，防止测量时罐体1和基架2的相对位置发生变化从而影响测量结果。

所述粉料出料装置与罐体1底部出料端连接，粉料出料装置包括螺旋机，螺旋机与控制器电连接。

所述粉料下料装置连接于粉料出料装置以及水雾防尘装置之间，粉料下料装置包括自疏通装置以及竖直设置的下料管10，下料管10采用硬质轻型金属材质制成，不易产生变形，并对其进行防锈处理，内部打磨光滑，减少粉料与下料管10间的摩擦，增加粉料下料速度，防止粉料的堆积，下料管10上设有进料口24和出料口21，所述下料管10为倒锥形结构，进料口24的横截面积大于出料口21的横截面积，增大出料空间，减小了堵料的可能性，下料管10的外壁环绕设置有垂直于下料管10中心轴线的托盘18，保证安装后下料管10保持竖直，竖直放置有利于材料的下落不堆积，托盘18采用方形或圆形平板且两边设置提手，方便安装及维护拆卸，通过托盘18将下料管10安装在防尘罩30所开的孔洞上，托盘18的直径大于下料管10的最大直径且大于防尘罩30所开孔洞的直径，出料口21为喇叭口形式，出料口21处环绕设置有用于缓冲材料下落冲击的轻型软帘20，减少粉质材料的四泄，缓解材料的下落速度，有利于减少粉尘的产生，并能使材料均匀地铺撒在皮带机表面；

所述自疏通装置包括疏通板19、电机、凸轮26、密封支撑板29、传动杆25，下料管10上设有贯通下料管10内壁的动作口，疏通板19与所述动作口配合且铰接在下料管10上，下料管10外壁上设有包裹所述动作口的动作盒22，动作盒22内设有密封支撑板29，由于动作过程中疏通板19可能会将部分粉料带入动作盒22中，密封支撑板29用于隔离粉料，防止内部电机等零件受到粉料污染，进一步的，所述的密封支撑板29有两个，起到双重隔离密封的作用。密封支撑板29上设有与传动杆25间隙配合的传动孔，传动杆25穿过传动孔且可在传动孔中伸缩，两个密封支撑板29之间的距离大于零，两个密封支撑板29对传动杆25还起到限位的作用，使传动杆25只能沿垂直于密封支撑板29的方向伸缩，所述的传动杆25两端分别设有与疏通板19配合的疏通板配合部28以及与凸轮26配合的凸轮配合部27，凸轮配合部27与密封支撑板29之间设有弹簧，所述弹簧环绕设在传动杆25上，进一步的，疏通板配合部28和凸轮配合部27的直径均大于传动杆25的直径，防止传动杆25从密封支撑板29脱出，凸轮26与电机连接，所述密封支撑板29设在疏通板19与凸轮26之间，下料管10内部设有传感器23，所述传感器23、所述电机均与控制器电连接。

进一步的，所述的自疏通装置设有两套，且两套自疏通装置关于下料管10的中心线对称，堵料时更易进行疏通。

优选的，所述的疏通板配合部28为滚轮，疏通板19上设有与所述滚轮配合的导轨，使疏通板19配合时更加灵活。所述的传感器23为距离传感器23，且所述传感器23安装在进料口24处。所述的自疏通装置设在出料口21处。

当下料管10堵料时，进料口24处传感器23监测到距离变化（未下料、下料及堵料时，传感器23和粉料的距离不同），将信号传送给控制器，控制器发出停止下料的信号，并且发送信号给电机，电机转动带动凸轮26转动，凸轮26抵着凸轮配合部27，使传动杆25伸长，疏通板配合部28将疏通板19顶开，此时弹簧被压缩，具有回复力，凸轮26继续转动，弹簧伸长将传动杆25收缩，疏通板19闭合，疏通板19一开一合将堵料进行疏通，疏通后，传感器23再次监测到距离变化，信号传输到控制器，控制器控制关闭电机。

所述水雾防尘装置包括皮带机，皮带机上包裹防尘罩30，防尘罩30采用轻质硬性材质，设在皮带机和出料口21之间，且沿皮带机运行方向5m～100m进行全方位的覆盖，防止粉尘四泄。防尘罩30的顶面上设有用于连接出料口21的开口，出料口21与该开口之间通过软布密封连接，采用软布密封连接的好处：粉料的出料口21在下料过程中易发生抖动，采用软布密封连接可以吸收抖动，同时保持密封效果，避免因抖动而引起的缝隙。

为保证皮带机皮带及皮带机上方渣土能顺利通过防尘罩30，防尘罩30设置在皮带机上方1m～2m。所述防尘罩30内顶部设有雾化喷淋管路33，雾化喷淋管路33上均匀设有若干雾化喷头，所述雾化喷淋管路33呈蛇形排布，采用蛇形排布节省了空间，有利于增加雾化密度从而提高降尘效果。

由于皮带机高速运动带动的空气流动方向是沿皮带机运行方向，因此在皮带机出口位置处的粉尘浓度较大，所以雾化喷淋管路33延伸出防尘罩30外2～10m。防尘罩30内顶部均匀设有用于降低粉尘速度的活动软帘31，活动软帘31的高度为常规皮带机装有渣土时的高度，即距离皮带机上方20cm～30cm，保证渣土中偶尔出现的较高的石头能顺利通过防尘罩30，由于皮带机运输过程中速度较快，带动皮带机上方的空气流动大，粉尘速度较快，对降尘极为不利，为了降低粉尘速度，防尘罩30内部按照一定间距（2m～4m）设置活动软帘31，活动软帘31采用轻质柔性材质，多重设置，加强降尘效果。为了不与雾化喷淋管路33干涉，所述活动软帘31设在蛇形排布的雾化喷淋管路33的迂回处，充分利用了空间，在有效的空间内加强了降尘效果。

进一步的，所述的防尘罩30内设有L型固定轴34，固定轴34由横杆和安装臂组成，所述活动软帘31上设有与横杆配合的套筒35，使得活动软帘31可在固定轴34上灵活转动，固定轴34通过安装臂焊接固定在防尘罩30内顶部，固定轴34的一端设有用于防止活动软帘31从固定轴34脱出的限位盖36，限位盖36与固定轴34通过螺纹可拆卸连接。当使用一段时间后，活动软帘31由于沾水会吸附一些粉尘杂物（达到饱和），影响降尘作用，采用本实施例结构，拧开限位盖36即可轻松抽出活动软帘31，再将新的活动软帘31插在横杆上即可，更换活动软帘31十分方便。

进一步的，所述的防尘罩30上设有检查口32，以及与检查口32配合的活动门37，方便对防尘罩30内部进行保养检修。所述活动门37通过合页40安装在防尘罩30上，活动门37侧壁上设有密封凸起38，检查口32上设有与密封凸起38配合的密封凹陷39，活动门37上还设有把手。密封凸起38采用橡胶，通过将密封凸起38卡进密封凹陷39达到密封效果。

所述雾化喷头与电磁阀电连接，电磁阀的信号输入端与控制器连接，雾化喷淋管路33的一端设有压力调节阀，另一端闭合，所述压力调节阀的信号输入端与所述控制器连接，防尘罩30上设有检查口32。进一步的，所述的防尘罩30上设有粉尘浓度监测仪，所述粉尘浓度监测仪的信号输出端与控制器连接。物料顺着出料口21流入皮带上，物料粉尘在防尘罩30内部四处扩散，四处扩散的粉尘被活动软帘31逐步降低尘速，当粉尘浓度监测仪监测到粉尘浓度较高时，反馈信号给控制器，控制器打开电磁阀，喷射水雾，并通过控制压力调节阀调节水雾大小，来实现自动化降尘。

所述监控装置包括设置在防尘罩30两端的摄像头，所述摄像头通过电缆或无线网络发射装置连接控制器，前端摄像头监控皮带机上渣土状态，并通过控制器对渣土状态的图像分析，调节螺旋机电机频率，控制粉料的出料量；后端摄像头监控渣土掺入粉料后的状态，并通过对渣土状态的图像分析，及时调整粉料的掺入量。

所述安全防护装置包括设在罐体1顶部的1m～1.5m高的防护围栏以及设在罐体1侧面的安全爬梯。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。