一种袋装散料包装袋自动化环保装车系统的制作方法

本发明涉及水泥生产技术领域，尤其涉及一种袋装散料包装袋自动化环保装车系统。

背景技术：

在水泥、粮食、医药、化肥等行业都普遍应用散状物料装袋后再装车运输的过程，装车时袋子落地瞬间普遍存在较严重的扬尘问题。按国家标准要求，工人的工作环境总尘应小于4mg/m³，呼尘应小于1.5mg/m³。目前，绝大多数装车收尘系统都不能满足标准要求，哪怕是进口的自动装车机也不能保证机前操作人员的工作环境粉尘满足标准要求。

目前常用的装车收尘系统，都还需要人工推袋装车，工人必须始终站在落袋区周围附近。尽管工人均需要佩戴口罩甚至防毒面具，但是还是无法完全避免扬尘对人体的伤害，长期工作下容易使工人患上职业病例如矽肺病。按照《gb4915-2013水泥工业大气污染物排放标准》的规定，包装机的颗粒物排放限值是20mg/m³，重点地区是10mg/m³，而对于环境中无组织排放限值是0.5mg/m³。涉及人工作业环境要求更加严格：总尘4.0mg/m³,呼尘1.5mg/m³，目前袋装散料包装袋装车过程现场完全不能达到标准要求。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提出一种袋装散料包装袋自动化环保装车系统，在现有传送带输送袋装散料包装袋的基础上添加可以蛇形摆动的管状袋装散料包装袋输送段，并利用所连接的风机进行吸尘，实现操作人员远距离操作并最大限度减少袋装散料包装袋落地扬尘，保证袋装散料包装袋装车现场环境符合国家要求，消除装车扬尘对工人身体伤害。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

一种袋装散料包装袋自动化环保装车系统，包括支撑结构、输送带结构、蛇形管、吸尘结构；

所述支撑结构包括支架、驱动支架移动的小车和固定设置在支架上的蛇形管升降收纳装置；

所述输送带结构固定设置于支撑结构支架上，所述输送带结构通过转动将袋装散料包装袋输送至蛇形管入口段；

所述蛇形管包括依次可水平左右和/或垂直上下旋转封闭连接的入口段、输送管道、出口段；所述入口段连接输送带结构且所述入口段轴线始终保持与输送带结构输送方向的轴线在任意角度均平行，入口段内部设置有折叠型挡风板；所述输送管道与水平面夹角为锐角，折叠型挡风板内靠近入口段的输送管道上部设置有吸尘抽风通道；所述出口段轴线始终保持与袋装散料包装袋运输车辆车斗方向在任意角度均平行，出口段外部设置有投影面积大于袋装散料包装袋投影面积的收尘罩，所述收尘罩下部为帘状并与袋装散料包装袋运输车辆车斗承载面和/或车厢箱体软性接触或悬空不接触；

所述吸尘结构包括与吸尘抽风通道相连接的出风管以及收尘器和排风机；吸尘抽风通道与出风管之间、出风管与收尘器之间均采用可伸缩的非刚性密闭连接结构。

进一步地，所述输送带结构包括固定设置在支撑结构支架上的水平皮带机和与水平皮带机之间通过第一可旋转轴相连接的倾斜皮带机；所述倾斜皮带机与水平面夹角为锐角，倾斜皮带机末端与蛇形管入口段通过第二可旋转轴相连接。

进一步地，所述蛇形管升降收纳装置包括固定设置在支撑结构上的蛇形管升降卷扬机和倾斜皮带机升降卷扬机；所述倾斜皮带机升降卷扬机包括倾斜皮带机升降卷扬机，所述倾斜皮带机升降卷扬机绳索连接倾斜皮带机末端或靠近末端位置并通过倾斜皮带机升降卷扬机正、反方向旋转收、放绳索控制倾斜皮带机绕第一可旋转轴旋转；所述蛇形管升降卷扬机包括蛇形管升降卷扬机，所述蛇形管升降卷扬机绳索连接蛇形管出口段或靠近出口段位置并通过蛇形管升降卷扬机正、反方向旋转收、放绳索控制蛇形管绕第二可旋转轴旋转。

进一步地，所述蛇形管出口段还设置有变速送袋器；所述变速送袋器通过增大或减小袋装散料包装袋离开蛇形管出口段时的水平卸出速度补偿蛇形管入口段、输送管道、出口段之间水平左右和/或垂直上下旋转所造成的蛇形管出口段水平前后位置/距离差；所述变速送袋器为变速送袋胶辊。

进一步地，所述吸尘结构还包括出风室，所述出风管的出口通过气密的出风室入口伸入出风室内，出风室出口连接收尘器，通过出风管的带有粉尘的气流经过出风室直接进入收尘器。

进一步地，所述可伸缩的非刚性密闭连接结构为垂直膨胀节和/或水平膨胀节。

进一步地，所述水平膨胀节内部设置有通风内筒，带有粉尘的气流在通风内筒内流动而不直接接触水平膨胀节褶皱部分。

进一步地，所述收尘器通过过滤袋过滤和/或液体吸收和/或静电吸附的方法去除气流中的粉尘，并将去除粉尘后的净化气流通过设置在收尘器末端的排风机排入外界环境。

进一步地，所述系统还包括装车控制子系统；所述装车控制子系统包括控制杆和正压操作间；所述控制杆一端通过可拆卸铰链连接蛇形管出口段，另一端伸入正压操作间内并设置有变速送袋器控制装置以及蛇形管位置控制装置；所述变速送袋器控制装置线性控制变速送袋器的袋装散料包装袋卸出速度，所述蛇形管位置控制装置控制蛇形管前后、上下位移位置；所述正压操作间通过风机鼓风始终保持内部压力大于外部压力，且所述正压操作间至少面向袋装散料包装袋运输车辆的一面为透明材质。

进一步地，所述系统通过程序自动控制蛇形管位置和变速送袋器的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车；或，所述系统通过程序自动控制蛇形管前后、上下位移位置，并通过正压操作间内的工作人员操作控制杆和变速送袋器控制装置手动控制蛇形管左右位移位置和变速送袋器的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车；或，所述系统通过正压操作间内的工作人员操作控制杆、蛇形管位置控制装置和变速送袋器控制装置手动控制蛇形管左右位移位置、蛇形管前后、上下位移位置和变速送袋器的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车。

进一步地，所述正压操作间内工作人员站立平台高度不低于袋装散料包装袋运输车辆车斗地板高度。

进一步地，所述正压操作间鼓风过程根据环境温度调节鼓风温度，保持正压操作间内温度维持在适宜温度范围内。

进一步地，所述蛇形管位置控制装置包括可单手操作的前后、上下两组位移控制按钮，所述前后位移控制按钮控制支撑结构上的小车，所述上下位移控制按钮控制蛇形管升降收纳装置；所述变速送袋器控制装置为可单手操作的旋拧式变频调速控制装置，正压操作间内工作人员在通过拧动变速送袋器控制装置调整变速送袋器袋装散料包装袋卸出速度的同时可以通过推、拉变速送袋器控制装置带动控制杆发生位移控制蛇形管左右位移位置。

进一步地，所述系统通过程序自动控制蛇形管位置和变速送袋器的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车包括以计算机预设程序控制小车、蛇形管升降卷扬机、倾斜皮带机升降卷扬机和变速送袋器控制装置完成蛇形管各方向位移以及袋装散料包装袋卸出速度调整。

本发明的有益效果为：

采用本发明所述袋装散料包装袋自动化环保装车系统，通过蛇形管的左右摆动功能实现袋装散料包装袋出口段位置能够始终对齐运输车辆车斗摆放位置，并利用变速送袋器补偿蛇形管摆动所造成的水平前后位置/距离变化，使袋装散料包装袋能够实现落下即摆放整齐，无需人工搬运调整，人机分离，最大限度减少工作人员现场作业搬运的需求；充分利用蛇形管这一局部相对封闭空间，负压吸尘结构，使袋装散料包装袋表面灰尘颗粒等在蛇形管内下落过程中被负压吸取和清洗，有效清洁袋表面，减少袋装散料包装袋落地瞬间造成的粉尘飞扬现象，并在蛇形管出口段添加收尘器，进一步利用负压吸取飞扬的粉尘，避免粉尘在工作环境内扩散；设备整体全面机械化操作，可以实现人工远程遥控作业或程序自动化作业，避免工作人员直接接触粉尘环境。

附图说明

图1为本发明袋装散料包装袋自动化环保装车系统结构示意图。

图2为本发明蛇形管水平左右摆动俯视示意图。

图3为本发明蛇形管水平左右摆动过程示意图。

图4为负压吸尘原理示意图。

图5为本发明蛇形管出口段负压吸尘示意图。

图6为本发明控制杆和正压操作间示意图。

图7为本发明控制杆上蛇形管位置控制装置与变速送袋器控制装置示意图。

附图编号说明：1-支撑结构、11-小车、121-蛇形管升降卷扬机、1211-蛇形管升降卷扬机绳索、1212-第二可旋转轴、122-倾斜皮带机升降卷扬机、1221-倾斜皮带机升降卷扬机绳索、1222-第一可旋转轴、13-支架、21-水平皮带机、22-倾斜皮带机、31-入口段、311-折叠型挡风板、32-输送管道、321-吸尘抽风通道、33-出口段、331-变速送袋器、332-收尘罩、41-出风管、42-收尘器、43-出风室、441-垂直膨胀节、442-水平膨胀节、5-控制杆、51-蛇形管位置控制装置、52-变速送袋器控制装置、6-正压操作间。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。

如图1所示为本发明袋装散料包装袋自动化环保装车系统结构示意图，包括支撑结构1、输送带结构、蛇形管、吸尘结构；所述支撑结构1包括支架13和驱动支架13移动的小车11和固定设置在支架13上的由蛇形管升降卷扬机121以及倾斜皮带机升降卷扬机122组成的蛇形管升降收纳装置，所述小车具有移动轨道并作水平往复移动，所述蛇形管升降收纳装置整体位于蛇形管上方；所述倾斜皮带机升降卷扬机122驱动的倾斜皮带机升降卷扬机绳索1221固定连接倾斜皮带机22末端或靠近末端位置并通过倾斜皮带机升降卷扬机122正、反方向旋转收、放倾斜皮带机升降卷扬机绳索1221控制倾斜皮带机22绕第一可旋转轴1222旋转，带动倾斜皮带机22上下前后移动；所述蛇形管升降卷扬机121驱动的蛇形管升降卷扬机绳索1211固定连接蛇形管出口段33或靠近出口段33位置并通过蛇形管升降卷扬机121正、反方向旋转收、放蛇形管升降卷扬机绳索1211控制蛇形管绕第二可旋转轴1212旋转，带动蛇形管出口段33上下前后移动；所述输送带结构包括固定设置在支架13上的水平皮带机21和与水平皮带机21之间通过第一可旋转轴1222相连接的倾斜皮带机22，所述倾斜皮带22与水平面夹角为锐角，在倾斜皮带机升降卷扬机绳索1221控制倾斜皮带机22绕第一可旋转轴1222旋转时，由于水平皮带机21固定在支架13上，支架13可以带动小车前后水平往复移动，因此倾斜皮带机升降卷扬机绳索1221控制倾斜皮带机22绕第一可旋转轴1222旋转的旋转运动导致倾斜皮带机22的上下前后移动。倾斜皮带机22末端与蛇形管入口段31通过第二可旋转轴1212相连接，所述输送带结构的水平皮带机21和倾斜皮带机22通过转动将上述两皮带机上装载的袋装散料包装袋(如袋装水泥)输送至蛇形管入口段31；所述蛇形管包括依次可水平左右和/或垂直上下旋转封闭连接的入口段31、输送管道32、出口段33，即入口段31、输送管道32、出口段33之间是封闭柔性连接，可以是入口段31和出口段33本身就是有一定柔韧度的可适当折叠和拉伸的材料，或者入口段31、输送管道32、出口段33之间的连接结构是有柔韧度的可适当折叠和拉伸材料制成的，或者入口段31、输送管道32、出口段33之间的连接是密封且可相对旋转的连接结构；所述入口段31上端通过第二可旋转轴1212连接输送带结构的倾斜皮带机22末端，且所述入口段31与倾斜皮带机22末端的连接使所述入口段31的轴线始终保持与输送带结构输送方向的轴线在任意角度均对齐，即入口段31与倾斜皮带机22末端之间设有对齐结构，可以是连接两者的对齐连杆，在倾斜皮带机22末端绕第一可旋转轴1222旋转带动倾斜皮带机22上下前后移动时，对齐结构保证入口段31与倾斜皮带机22末端具有相同的倾斜角度，倾斜皮带机22皮带末端的袋装散料包装袋能顺利被传送到入口段31进入蛇形管。入口段31内部设置有折叠型挡风板311，所述折叠型挡风板311可以采用柔性挡风帘、可弯曲多段式挡风板或密集排布条形垂帘中的一种或多种组合，该折叠型挡风板311在未有袋装散料包装袋通过时依靠自身重力自然下垂，能够阻挡空气从入口段31进入同时容许袋装散料包装袋通过；所述输送管道32与水平面夹角为锐角，靠近入口段31的输送管道32上部设置有吸尘抽风通道321，即当袋装散料包装袋通过折叠型挡风板311进入输送管道32后便进入了吸尘抽风通道321的吸尘工作范围，同时由出口段33抽吸上的带有粉尘的气体直接经吸尘抽风通道321排出而不会经过折叠型挡风板311；所述出口段33通过相对与输送管道32的水平左右和/或垂直上下旋转使出口段33轴线始终保持与袋装散料包装袋运输车辆车斗方向在任意角度均对齐平行，出口段33外周固定设置有套住出口端33出口且投影面积大于袋装散料包装袋投影面积的收尘罩332，即收尘罩可以在水平投影面上完全覆盖袋装散料包装袋，所述收尘罩332下部为帘状或软性材质并与袋装散料包装袋运输车辆车斗承载面和/或车厢箱体软性接触或悬空不接触，同时出口段33还设置有变速送袋器331(例如变速送袋胶辊)，所述变速送袋器331设置于出口段33与袋装散料包装袋相接触的末端位置，即袋装散料包装袋经变速送袋器331离开出口段33；所述变速送袋器331通过增大或减小袋装散料包装袋离开蛇形管出口段33时的水平前后位移速度补偿蛇形管入口段31、输送管道32、出口段33之间水平左右和/或垂直上下旋转所造成的蛇形管出口段33水平前后距离差；如图3所示，当蛇形管的入口段31、输送管道32、出口段33在水平投影上处于一条直线时，蛇形管整体在输送方向上长度最长，出口段33袋装散料包装袋在车斗上的预计堆放位置最近，此时变速送袋器331减小袋装散料包装袋离开蛇形管出口段33时的水平前后位移速度，当蛇形管的入口段31、输送管道32、出口段33在水平投影上不处于一条直线时，蛇形管整体在输送方向上长度变小，出口段33袋装散料包装袋在车斗上的预计堆放位置变远，此时变速送袋器331增大袋装散料包装袋离开蛇形管出口段33时的水平前后位移速度使袋装散料包装袋在离开出口段33时能够向前位移更大距离，从而弥补蛇形管整体在输送方向上长度变小造成的影响，保持袋装散料包装袋码放整齐；所述吸尘结构包括与吸尘抽风通道321相连接的出风管41以及收尘器42、排风机和出风室43，所述出风管41的出口穿过气密的出风室43入口伸入出风室43内，出风室43出口连接收尘器42，通过出风管41的带有粉尘的气流经过出风室43直接进入收尘器42，吸尘抽风通道321是输送管道32上方靠近折叠型挡风板311的部位的上部开口形成的管道，吸尘抽风通道321与出风管41之间采用可伸缩的垂直膨胀节441连接，垂直膨胀节441与两者构成非刚性密闭连接结构，出风管41与收尘器42之间采用可伸缩的水平膨胀节442非刚性密闭连接结构，且所述水平膨胀节442内部设置有通风内筒，带有粉尘的气流在通风内筒内流动而不直接接触水平膨胀节442褶皱部分。

所述收尘器42可以选择通过过滤和/或液体吸收和/或静电吸附的方法去除气流中的粉尘，并将去除粉尘后的净化气流通过设置在收尘器42末端的排风机排入外界环境。

如图2所示为本发明蛇形管水平左右摆动俯视示意图，图3所示为本发明蛇形管水平左右摆动过程示意图。在实际使用过程中，通过蛇形管的摆动使袋装散料包装袋下落位置与运输车辆车斗相匹配，蛇形管摆动的幅度与袋装散料包装袋尺寸相适应，实现袋装散料包装袋的依次整齐排列摆放；同时从图2与图3中可知，蛇形管左右摆动过程中其入口段31轴线始终保持与输送带结构输送方向的轴线对齐，出口段33轴线始终保持与袋装散料包装袋运输车辆车斗方向对齐，可以保证无论蛇形管摆动在任何角度，袋装散料包装袋均能够顺利的从入口段31进入蛇形管并从出口段33以与运输车辆车斗方向对齐的位置落下，而由于蛇形管的这种摆动方式，必然造成蛇形管在摆动过程中其前后位置会随左右位置的变化而产生变化，为了保证袋装散料包装袋的码放整齐，在出口段33设置了变速送袋器331，通过增大或减小袋装散料包装袋离开蛇形管出口段33时的水平前后位移速度补偿蛇形管的前后位置变化。

如图4所示为负压吸尘原理示意图，风机排风所产生的排风速度v的平方与其所产生的负压p之间成正比关系，同时排风速度v与排风负压所能够影响的半径r之间成正比关系，即排风速度v越大，其所产生的负压p就越大，其所能够影响到的半径r也越大。如图5所示为本发明蛇形管出口段负压吸尘示意图，即应用了如图4所示的负压吸尘原理，在出口段33设置有垂直投影面积大于袋装散料包装袋投影面积的收尘罩332，通过吸尘结构产生排风速度，能够影响的半径超过袋装散料包装袋的投影面积，所产生的负压能够吸取袋装散料包装袋落地造成的扬尘。

本发明所述系统还包括相匹配的装车控制子系统；所述装车控制子系统包括控制杆5和正压操作间6；所述控制杆5一端通过可拆卸铰链连接蛇形管出口段33，另一端伸入正压操作间6内并设置有变速送袋器控制装置52以及蛇形管位置控制装置51，控制杆5的长度足够使工作人员在正压操作间6内控制操作蛇形管位移；所述变速送袋器控制装置52线性控制变速送袋器331的袋装散料包装袋卸出速度，所述蛇形管位置控制装置51控制蛇形管前后、上下位移位置，如图7所示，所述蛇形管位置控制装置51包括可单手操作的前后、上下两组位移控制按钮，所述前后位移控制按钮控制支撑结构1上的小车11，所述上下位移控制按钮控制蛇形管升降收纳装置；所述变速送袋器控制装置52为可单手操作的旋拧式变频调速控制装置，正压操作间6内工作人员在通过拧动变速送袋器控制装置52调整变速送袋器331袋装散料包装袋卸出速度的同时可以通过推、拉变速送袋器控制装置52带动控制杆5发生位移控制蛇形管左右位移位置；所述正压操作间6通过风机鼓风始终保持内部压力大于外部压力并根据环境温度调节鼓风温度，保持正压操作间内温度维持在适宜温度范围内(例如20℃至25℃)，且所述正压操作间至少面向袋装散料包装袋运输车辆的一面为透明材质同时所述正压操作间6内工作人员站立平台高度不低于袋装散料包装袋运输车辆车斗地板高度，能够保证工作人员在正压操作间6内进行相关操作时具有良好的视野。

本发明所述系统可以选择通过程序自动控制蛇形管位置和变速送袋器331的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车；或通过程序自动控制蛇形管前后、上下位移位置，并通过正压操作间6内的工作人员操作控制杆5和变速送袋器控制装置52手动控制蛇形管左右位移位置和变速送袋器331的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车；或通过正压操作间6内的工作人员操作控制杆5、蛇形管位置控制装置51和变速送袋器控制装置52手动控制蛇形管左右位移位置、蛇形管前后、上下位移位置和变速送袋器331的袋装散料包装袋卸出速度完成袋装散料包装袋装车。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。