全自动控制无尘装车系统的制作方法

本发明涉及物料装车系统，更具体地说，它涉及全自动控制无尘装车系统。

背景技术：

粉尘，是指悬浮在空气中的固体微粒。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。以钢铁厂为例，现行技术规范要求：新建企业精煤破碎、焦炭破碎、筛分及转运颗粒物排放浓度为30mg/m³；大气污染物特别排放限值精煤破碎、焦炭破碎、筛分及转运颗粒物排放浓度为15mg/m³；现有和新建炼焦炉炉顶及企业边界大气污染物浓度限值颗粒物排放浓度为2.5mg/m³；根据现场实测精煤破碎、焦炭破碎、筛分及转运颗粒物排放浓度为45mg/m³、企业边界大气污染物浓度限值颗粒物排放浓度为5mg/m³。但是现有的粉尘装车装置一般位置固定，难以根据实际情况来调整，极易产生扬尘，粉尘的收集和物料装车效果极差，为响应环保部“全面启动打赢环保蓝天保卫战”号召，有必要提出一种无尘装车系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供全自动控制无尘装车系统，具有智能化控制的优点，可根据装车高度来实现自动调整卸料高度，解决了现有的卸料装车装置极易产生扬尘的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

全自动控制无尘装车系统，包括支架、自动控制模块及设置在支架内并由自动控制模块控制的可控伸缩模块、卸料模块、料位感应模块和抽风罩移动模块；

所述可控伸缩模块包括由多段风管组件组成的伸缩风管和由多段卸料管组件组成的伸缩卸料管，所述伸缩风管的上端与抽风机连通，所述抽风机与自动控制模块电连接；

所述卸料模块设有卸料阀，所述卸料阀与自动控制模块电连接，所述卸料模块的出料口与伸缩卸料管的上端连通；

所述料位感应模块包括多个高度传感器，所述高度传感器与自动控制模块电连接，所述高度传感器设置在支架上；

所述抽风罩移动模块包括由驱动电机控制升降的抽风罩，所述抽风罩与伸缩风管的下端连通并抽风罩带动伸缩风管升降，所述抽风罩与伸缩卸料管的下端连通并抽风罩带动伸缩卸料管升降，所述驱动电机与自动控制模块电连接。

在其中一个实施例中，所述自动控制模块包括plc控制器，所述plc控制器分别与驱动电机、高度传感器和卸料阀电连接。

在其中一个实施例中，所述自动控制模块还包括计算机，所述plc控制器设有互联网网口，plc控制器通过互联网网口与计算机通讯连接，plc控制器接受到的实时数据通过互联网网口上传至数据云库，计算机根据数据云库进行远程监控。

在其中一个实施例中，相邻的所述风管组件通过第一伸缩限位环连接，位于最上端的风管组件与抽风机连通，位于中间和最下端的风管组件垂直连接，位于最下端的风管组件与抽风罩连通，伸缩风管随着抽风罩的升降而升降，所述第一伸缩限位环内设有密封橡胶环，第一伸缩限位环可限制伸缩风管的最大伸长量，也能防止当钢丝绳断裂时风管组件向下滑动坠落，第一伸缩限位环内的密封橡胶环可有效防止风管组件内的风量损失，而且在伸缩风管收缩时起到缓冲作用。

在其中一个实施例中，所述风管组件的外径自下向上逐渐增大，外径最小的风管组件与抽风罩连通，外径最大的风管组件与抽风机连通。

在其中一个实施例中，相邻的所述卸料管组件通过第二伸缩限位环连接，位于最上端的卸料管组件倾斜设置并与卸料模块连通，减缓卸料速度从而减少粉尘产生，位于中间和最下端的卸料管组件垂直连接，位于最下端的卸料管组件与抽风罩连通，伸缩卸料管随着抽风罩的升降而升降，第二伸缩限位环可限制伸缩卸料管的最大伸长量，也能防止当钢丝绳断裂时卸料管组件向下滑动坠落。

在其中一个实施例中，所述抽风罩外部边缘设有挡尘胶条，所述抽风罩外部边缘还设有自动喷雾器，所述自动喷雾器与自动控制模块电连接，挡尘胶条起到防止装车时产生扬尘的作用，自动喷雾器可有效减少粉尘逃逸，自动喷雾器由自动控制模块控制，当装车物料混杂较多小颗粒物粉末时，自动控制模块控制自动喷雾器开启。

在其中一个实施例中，所述抽风罩边缘也设有高度传感器，抽风罩边缘的高度传感器至少检测一个常测信号和持续检测料面高度信号，该常测信号是装车时车厢空载信号，当支架上的高度传感器检测到下方有车时，抽风罩下降至距离车厢内底部一定距离处停止，抽风罩边缘的高度传感器检测此时抽风罩距离车厢内底部的高度，并将该信息反馈至自动控制模块处，只有抽风罩距离车厢内底部的高度在设定距离内，自动控制系统才会向卸料模块和抽风罩移动模块发送指令进行物料装车，可有效防止车厢未停到位时卸料模块就开始卸料的情况出现。

在其中一个实施例中，所述高度传感器是雷达传感器，设置在支架上的雷达传感器至少检测三个常测信号和持续检测料面高度信号，三个常测信号分别是无装车时地面信号、装车时车厢空载信号和装车时满载信号，雷达传感器将检测到的信息实时反馈至自动控制模块，自动控制模块根据该信息向卸料模块、可控伸缩模块和抽风罩移动模块发送指令。

在其中一个实施例中，所述支架上设置有监控装置，所述监控装置与计算机通讯连接，在卸料装车过程中如果还存在明显的粉尘逸出的现象，则手动调整卸料阀的开度从而调整卸料速度。

本发明具有以下有益效果：

本发明包括自动控制模块及设置在支架内并由自动控制模块控制的可控伸缩模块、卸料模块、料位感应模块和抽风罩移动模块，通过料位感应模块检测抽风罩移动模块下方是否有车辆等待装车并将实时数据反馈至自动控制模块处，当料位感应模块检测到下方需要装车时，自动控制模块向可控伸缩模块和抽风罩移动模块发送信号，驱动电机驱使抽风罩向下运动至车厢内底部的上方，有效减小粉尘逸出，同时伸缩风管跟随抽风罩下降，减小伸缩风管与车厢的距离有利于增强吸尘能力防止粉尘逸出，伸缩卸料管跟随抽风罩下降，减小伸缩卸料管与车厢的距离有利于减少粉尘的产生，料位感应模块的高度传感器持续检测车厢内物料的高度，并将车厢内物料高度的信息持续反馈至自动控制模块处，自动控制模块根据车厢内物料高度的信息来调整抽风罩的高度和调整抽风机的风速，当物料装车完毕后，高度传感器将装车时满载的信息反馈至自动控制模块处，自动控制模块控制抽风罩升起，伸缩风管和伸缩卸料管随之升起；本发明具有智能化自动化的优点，可实现自动卸料装车并有效减少扬尘的产生。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图中：1-支架，2-伸缩风管，3-伸缩卸料管，4-卸料模块，5-高度传感器，6-抽风罩，7-抽风机，8-卸料阀，9-驱动电机，10-车厢。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。

如图1所示，自动控制模块未在图中表示。

全自动控制无尘装车系统，包括支架1、自动控制模块及设置在支架1内并由自动控制模块控制的可控伸缩模块、卸料模块4、料位感应模块和抽风罩6移动模块；可控伸缩模块包括由多段风管组件组成的伸缩风管2和由多段卸料管组件组成的伸缩卸料管3，伸缩风管2的上端与抽风机7连通；卸料模块4设有卸料阀8，卸料阀8与自动控制模块电连接，卸料模块4的出料口与伸缩卸料管3的上端连通；料位感应模块包括多个高度传感器5，高度传感器5与自动控制模块电连接，高度传感器5设置在支架1上，高度传感器5是雷达传感器，设置在支架1上的雷达传感器至少检测三个常测信号和持续检测料面高度信号，三个常测信号分别是无装车时地面信号、装车时车厢空载信号和装车时满载信号，雷达传感器将检测到的信息实时反馈至自动控制模块，自动控制模块根据该信息向卸料模块4、可控伸缩模块和抽风罩6移动模块发送指令；抽风罩6移动模块包括由驱动电机9控制升降的抽风罩6，抽风罩6与伸缩风管2的下端连通，抽风罩6与伸缩卸料管3的下端连通，抽风罩6的升降带动伸缩风管2和伸缩卸料管3升降；驱动电机9和抽风机7均与自动控制模块电连接；支架1上还设置有监控装置，监控装置与计算机通讯连接，在卸料装车过程中如果还存在明显的粉尘逸出的现象，则手动调整卸料阀8的开度从而调整卸料速度。

优选地，所述雷达传感器是k-mc324ghz雷达传感器。

相邻的风管组件通过第一伸缩限位环连接，位于最上端的风管组件与抽风机7连通，位于中间和最下端的风管组件垂直连接，位于最下端的风管组件与抽风罩6连通，伸缩风管2随着抽风罩6的升降而升降，第一伸缩限位环内设有密封橡胶环，第一伸缩限位环可限制伸缩风管2的最大伸长量，也能防止当钢丝绳断裂时风管组件向下滑动坠落，第一伸缩限位环内的密封橡胶环可有效防止风管组件内的风量损失，而且在伸缩风管2收缩时起到缓冲作用；风管组件的外径自下向上逐渐增大，外径最小的风管组件与抽风罩6连通，外径最大的风管组件与抽风机7连通，比如，风管组件的最小外径是700mm，相邻的风管组件的外径相差60mm。

相邻的卸料管组件通过第二伸缩限位环连接，位于最上端的卸料管组件倾斜设置并与卸料模块4连通，减缓卸料速度从而减少粉尘产生，位于中间和最下端的卸料管组件垂直连接，位于最下端的卸料管组件与抽风罩6连通，伸缩卸料管3随着抽风罩6的升降而升降，第二伸缩限位环可限制伸缩卸料管3的最大伸长量，也能防止当钢丝绳断裂时卸料管组件向下滑动坠落，第二伸缩限位环内也设有密封橡胶环，伸缩卸料管3收缩时起到缓冲作用。

优选地，伸缩风管2与伸缩卸料管3可以是并列排布，也可以是伸缩卸料管3位于伸缩风管2内，当伸缩卸料管3位于伸缩风管2内时，伸缩风管2与抽风罩6连通，伸缩卸料管3的出料口通过连接杆也与抽风罩6连接，实现伸缩风管2和伸缩卸料管3随着抽风罩6的升降而升降。

在本实施例中，支架1内对应抽风罩6的位置设有多个导轮，抽风罩6上设有连接件，驱动电机9的输出轴通过钢丝绳和导轮与抽风罩6的连接件连接，通过驱动电机9的输出轴的转动来实现抽风罩6的升降，由于伸缩风管2和伸缩卸料管3的下端均与抽风罩6连通，因此伸缩风管2和伸缩卸料管3的伸长或收回均由抽风罩6来控制，常规的抽风管道和卸料管道位置是固定的且高度较高，而且卸料管道一般是垂直的，物料下降速度较快，在卸料过程中会产生大量粉尘而抽风吸尘的效果较差，本发明的可升降的抽风罩6、伸缩风管2和伸缩卸料管3可有效解决该问题，抽风罩6贴近车厢10内底部，同时伸缩风管2的抽风口和伸缩卸料管3的出料口更贴近车厢10内部，有效减少扬尘的产生。

在本实施例中，抽风罩6边缘也设有雷达传感器，抽风罩6边缘的雷达传感器至少检测一个常测信号和持续检测料面高度信号，该常测信号是装车时车厢10空载信号，当支架1上的雷达传感器检测到下方有车时，抽风罩6下降至距离车厢10内底部一定距离处停止，抽风罩6边缘的雷达传感器检测此时抽风罩6距离车厢10内底部的高度，并将该信息反馈至自动控制模块处，只有抽风罩6距离车厢10内底部的高度在设定距离内，自动控制系统才会向卸料模块4和抽风罩6移动模块发送指令进行物料装车，可有效防止车厢10未停到位时卸料模块4就开始卸料的情况出现。

优选地，抽风罩6外部边缘设有挡尘胶条，抽风罩6外部边缘还设有自动喷雾器，自动喷雾器与自动控制模块电连接，挡尘胶条起到防止装车时产生扬尘的作用，自动喷雾器可有效减少粉尘逃逸，自动喷雾器由自动控制模块控制，当装车物料混杂较多小颗粒物粉末时，自动控制模块控制自动喷雾器开启。

在本实施例中，自动控制模块包括plc控制器和计算机，plc控制器分别与驱动电机9、雷达传感器和卸料阀8电连接，plc控制器设有互联网网口，plc控制器通过互联网网口与计算机通讯连接，plc控制器接受到的实时数据通过互联网网口上传至数据云库，计算机根据数据云库进行远程监控。

优选地，所述plc控制器是西门子s7-400可编程逻辑控制器。

另外，根据数据云库来编辑相应的控制程序，该控制程序既适用于计算机，也能适用于手机，可通过手机的相应的远程控制app监控卸料装车的情况和向plc控制器发送指令。

结合上述实施例，以钢铁厂中火车装载散装焦炭为例来说明本发明的控制过程，其步骤如下所述。

支架1上的雷达传感器检测三个常测信号和持续检测料面高度信号，三个常测信号分别是无火车时轨道面信号、火车车厢空载信号和火车车厢满载信号；

当plc控制器接收无火车时轨道面信号时，除料位感应模块外其余模块处于关闭状态；

当plc控制器接收火车车厢空载信号时，plc控制器控制驱动电机9缓慢启动逐渐松开钢丝绳，使抽风罩6下降到火车车厢10内，抽风罩6外缘的自动喷雾器启动，伸缩风管2随着抽风罩6的下降而向下伸长，同时抽风机7启动，由plc控制器调整风速，伸缩卸料管3随着抽风罩6的下降而向下伸长，最后plc控制器控制卸料阀8开启，散装焦炭从卸料模块4进入火车车厢10内，由于伸缩卸料管3和卸料模块4倾斜设置，散装焦炭从卸料模块4到达伸缩卸料管3时，速度减缓，使得装车时产生的扬尘减少；

卸料装车的过程中在抽风罩6内会产生大量的扬尘，该扬尘绝大部分由抽风机7经抽风罩6和伸缩风管2吸收，极小部分粉尘逸出抽风罩6，与自动喷雾器喷出的水雾结合，在重力作用下下降到火车车厢10内；

当焦炭装到一定的堆积角度而影响继续装料时，雷达传感器会反馈信号使plc控制器调整抽风罩6、伸缩风管2和伸缩卸料管3的高度继续装料，同时plc控制器也可以控制卸料阀8的开度来调整卸料量；

当plc控制器接收火车车厢10满载信号时，卸料阀8关闭，其余模块持续运行约1分钟，吸收车厢10内粉尘，减少运送过程中粉尘飞扬，1分钟后，抽风罩6、伸缩风管2和伸缩卸料管3回归复位，抽风机7关闭。

更进一步地，抽风罩6边缘也设有雷达传感器，抽风罩6边缘的雷达传感器至少检测一个常测信号和持续检测料面高度信号，该常测信号是火车车厢空载信号，当支架1上的雷达传感器检测到下方需要装车时，抽风罩6下降至距离车厢10内底部一定距离处停止，抽风罩6边缘的雷达传感器检测此时抽风罩6距离车厢10内底部的高度，并将该信息(即火车车厢空载信号)反馈至自动控制模块处，只有抽风罩6距离车厢10内底部的高度在设定距离内，自动控制系统才会向卸料模块4和抽风罩6移动模块发送指令进行物料装车，可有效防止车厢10未停到位时卸料模块4就开始卸料的情况出现，在卸料装车过程中，抽风罩6边缘的雷达传感器持续检测料面高度，并将持续检测料面高度信号反馈至plc控制器，实时自动调整抽风罩6的高度。

更进一步地，本发明还可设置手动控制，便于现场维修作业，当转移至手动时，所有模块以现场手动检修为准，检修完毕关闭手动检修即可进入自动控制。

更进一步地，plc控制器接受到的实时数据通过互联网网口上传至数据云库，计算机根据数据云库和现场监控装置进行远程监控。

更进一步地，可通过相应的手机软件向plc控制发送指令，实时监测卸料装车的情况。

使用本发明后，卸料装车现场无明显扬尘现象，实施效果良好，根据现场实测颗粒物排放浓度为8mg/m³、企业边界大气污染物浓度限值颗粒物排放浓度为2mg/m³。满足现行标准技术要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。