一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的制作方法

一种基于双能x射线的煤矸石分离设备
技术领域
1.本发明涉及基于双能x射线的煤矸石分离设备领域，具体说是一种基于双能x射线的煤矸石分离设备。


背景技术：

2.煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中排出的固体废弃物，其产量占原煤产量的15％左右。煤矸分离是煤矿生产过程中的必须工序，去除矸石同时是煤炭生产清洁能源的基础，减少矸石颗粒排放就可以降低pm2.5单位排放。分拣矸石可减少入洗成本，提升成品煤品级，提高煤矿企经济效益。加强对煤矸石综合治理、综合利用的研究及提高洁净煤技术，是当前燃煤大国的重要研究内容，也是环境保护与发展的需要。
3.目前选煤厂大多采用人工视检的方式进行煤块分选，分拣速度和分拣精度都不理想，也有部分选煤厂利用深度视觉技术实现对煤块和煤矸石的识别从而进行自动化分选，但选煤过程中存在大量的飞扬煤灰，会对机器视觉检测设备产生干扰，因此使用一段时间后识别精度降低、可靠性不高，或者需要定期人工进行清洁，仍需人工介入导致难以完成自动化自动，实际分拣效果不理想，工作效率低。
4.双能x射线检测仪能看到物体的形状又能够判别物体的物质组成，由于煤和矸石的物质组成成分不同，可通过双能x射线检测仪来辨别煤和矸石，能够更好的提高煤矸石分拣的自动化程度，以及煤矸石分拣的效果，为此，提供一种基于双能x射线的煤矸石分离设备。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明提供了一种基于双能x射线的煤矸石分离设备，解决了：现有的煤矸石分离设备在工作时，自动化程度低、工作效率低，以及煤矸石分拣不理想的技术问题；
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
7.本发明提出一种基于双能x射线的煤矸石分离设备，包括操作平台，所述操作平台的一侧安装有电控箱，所述操作平台的上端面固定有一号固定架，所述一号固定架的另一端固定有一号电机，所述一号电机的驱动端安装有筛分装置，所述筛分装置可将煤和矸石按照大、中和小三种分离开，所述筛分装置的一端的下方安装有三个过度仓装置，三个所述过度仓装置按照大、中和小分为三组，三个所述过度仓装置的下方分别安装有筛选装置，所述筛选装置的一侧安装有双能x检测仪，所述操作平台的下方的一侧固定有二号固定架，所述二号固定架的上端固定有二号电机，所述度仓装置的一侧安装有防堵装置，所述防堵装置的一侧安装有推料装置；
8.具体的，所述筛分装置包括筛分装置外壳，所述筛分装置外壳的一端的下端面固定有 t形架，所述t形架通过螺栓固定在操作平台上，所述筛分装置外壳的内部开设有滑槽，所述滑槽的一端的下方开设有筛分槽，所述筛分槽内通过固定有一号三角块和二号三
角块将筛分槽分为小、中和大三种，所述筛分槽的两侧均为楔形面，便于煤和矸石滚落至筛分槽内，所述筛分装置外壳的一端固定有一号叶轮外壳，所述一号叶轮外壳的内部开设有一号叶轮槽，所述一号叶轮外壳的上端固定有送料斗，所述送料斗与一号叶轮槽相通，所述一号叶轮槽与滑槽相通，所述一号叶轮槽的内部放置有一号叶轮，所述一号叶轮的一侧与一号电机的驱动端固定连接，所述一号叶轮的两侧固定有扇形块，两个所述扇形块与所述一号叶轮的两个叶片之间形成的槽为一号扇形槽；
9.具体的，所述过度仓装置包括支架，所述支架的一端分别固定有小仓、中仓和大仓，所述小仓、中仓和大仓的下端均固定有一号塑件斗、二号塑件斗和三号塑件斗，所述一号塑件斗、二号塑件斗和三号塑件斗的下端分别固定有小管、中管和大管，所述小管、中管和大管之间通过连杆固定；
10.具体的，所述小管、中管和大管的下方分别放置有小落仓、中落仓和大落仓，所述小落仓、中落仓和大落仓的下端分别固定有一号c形架、二号c形架和三号c形架，所述一号c形架、二号c形架和三号c形架的开口朝上；
11.具体的，所述一号c形架、二号c形架和三号c形架的下方分别安装有筛选装置；
12.具体的，所述筛选装置包括煤回收仓，所述煤回收仓的一侧固定有矸石回收仓，所述煤回收仓和矸石回收仓的一侧均固定有伸缩块，所述所述煤回收仓和矸石回收仓的上端固定有二号叶轮外壳，所述二号叶轮外壳的上端固定有进料斗，所述二号叶轮外壳的内部开设有二号叶轮槽，所述二号叶轮槽的内部放置有二号叶轮，所述进料斗与二号叶轮槽相通，所述二号叶轮槽与煤回收仓相通，所述二号叶轮槽与矸石回收仓相通，所述二号叶轮中的两个叶片与二号叶轮外壳之间形成的槽为二号扇形槽，所述伸缩块可通过电控箱的控制，实现矸石回收仓、煤回收仓与二号叶轮槽之间的通断，所述二号电机的驱动端通过联轴器固定有一号转轴，所述一号转轴穿过三个所述二号叶轮外壳并与三个所述二号叶轮固定连接；
13.具体的，所述推料装置包括变速箱，所述变速箱的一端固定在一号转轴的外壁，所述变速箱的输入端与一号转轴固定连接，所述变速箱的输出端与二号轴固定连接，所述二号轴的一端固定有圆盘，所述圆盘的一侧固定有一号l形杆，所述一号l形杆的一端转动连接有两个矩形块，两个所述矩形块固定在三号推杆的一端，所述三号推杆的一端固定有传动杆，所述传动杆将二号推杆和一号推杆之间固定连接，所述三号推杆的一端固定有三号推块，所述二号推杆的一端固定连接有二号推块，所述一号推杆的一端固定连接有一号推块，所述一号推块、二号推块和三号推块分别位于一号c形架、二号c形架和三号c形架内部的一侧；
14.具体的，所述防堵装置包括两个一号楔形块，两个所述一号楔形块固定在一号转轴的外壁且两个所述一号楔形块的楔形面相互平行，所述大管的一侧固定有二号l形杆，所述二号l形杆较短的一端固定有三号l形杆，所述三号l形杆的较长的一端固定有两个顶杆；
15.具体的，为减小磨损，所述顶杆的一端可安装有滚珠或滚轮；
16.具体的，所述双安能x检测仪安装在二号叶轮外壳的侧壁。
17.本发明的有益效果：
18.(1)本发明所述的一种基于双能x射线的煤矸石分离设备，通过设计有筛分装置，使得煤和矸石在自身重力下自动按照大、中和小分成三组，再通过过度仓装置将每组中的
煤或矸石单个的进入筛选装置中，由筛选装置中的二号叶轮带动单个的煤或矸石通过双能x检测仪检测，并根据物质组成不同判断出煤和矸石，并由双能x检测仪发出电信号控制伸缩块伸缩，使得煤落入煤回收仓，矸石落入矸石回收仓，此过程提高了煤和矸石分离的自动化，提高了分离的可靠性，能够准确的将煤和矸石分离，避免了人工二次分拣，减少了劳动力，也提高了工作效率。
19.(2)本发明所述的一种基于双能x射线的煤矸石分离设备，通过设置有防堵装置，由二号电机驱动两个一号楔形块转动，再通过两个一号楔形块转动驱动大管左右摆动，大管驱动中管和小管左右摆动，大管带动三号塑件斗的一端左右摆动，中管带动二号塑件斗的一端左右摆动，小管带动一号塑件斗的一端左右摆动，三号塑件斗内、二号塑件斗和一号塑件斗内的煤和矸石开始左右摆动，从而实现大管、中管和小管不再堵塞，提高了设备的可靠性和实用性，也提高了设备的自动化程度。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
21.图1为本发明提供的整体结构的视角一立体图；
22.图2为本发明提供的整体结构的视角二立体图；
23.图3为本发明提供的整体结构中去除支架的视角三立体图；
24.图4为本发明提供的整体结构的局部剖视图；
25.图5为本发明提供的筛分装置的局部剖视图；
26.图6为本发明提供的筛选装置的局部剖视图；
27.图7为图3中a区域的放大图；
28.图8为图3中b区域的放大图；
29.图9为图4中c区域的放大图。
30.图中：1、筛分装置，11、筛分装置外壳，12、t形架，13、一号叶轮外壳，14、一号叶轮槽，15、一号叶轮，151、一号扇形槽，16、送料斗，17、扇形块，18、滑槽，19、筛分槽，191、一号三角块，192、二号三角块，2、一号电机，21、一号固定架，22、操作平台，23、电控箱，3、过度仓装置，31、小仓，311、一号塑件斗，312、小管，32、中仓，321、二号塑件斗，323、中管，33、大仓，331、三号塑件斗，332、大管，4、防堵装置，41、一号楔形块，42、顶杆，43、三号l形杆，44、二号l形杆，45、连杆，5、支架，51、二号推杆，52、二号推块，53、一号推杆，54、一号推块，6、筛选装置，61、煤回收仓，62、矸石回收仓，63、二号叶轮外壳，631、进料斗，64、二号叶轮，641、二号扇形槽，65、伸缩块，66、一号转轴，661、二号叶轮槽，68、三号c形架，69、大落仓，7、二号电机，71、二号固定架，8、推料装置，81、变速箱，82、二号轴，83、圆盘， 84、一号l形杆，85、矩形块，86、三号推杆，87、三号推块，88、传动杆，9、双能x 检测仪，91、小落仓，92、中落仓，94、一号c形架，95、二号c形架。
具体实施方式
31.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
32.如图1-图9所示，本发明所述的一种基于双能x射线的煤矸石分离设备，其特征在
于：包括操作平台22，所述操作平台22的一侧安装有电控箱23，所述操作平台22的上端面固定有一号固定架21，所述一号固定架21的另一端固定有一号电机2，所述一号电机2 的驱动端安装有筛分装置1，所述筛分装置1可将煤和矸石按照大、中和小三种分离开，所述筛分装置1的一端的下方安装有三个过度仓装置3，三个所述过度仓装置3按照大、中和小分为三组，三个所述过度仓装置3的下方分别安装有筛选装置6，所述筛选装置6 的一侧安装有双能x检测仪9，所述操作平台22的下方的一侧固定有二号固定架71，所述二号固定架71的上端固定有二号电机7，所述度仓装置3的一侧安装有防堵装置4，所述防堵装置4的一侧安装有推料装置8。
33.所述筛分装置1包括筛分装置外壳11，所述筛分装置外壳11的一端的下端面固定有 t形架12，所述t形架12通过螺栓固定在操作平台22上，所述筛分装置外壳11的内部开设有滑槽18，所述滑槽18的一端的下方开设有筛分槽19，所述筛分槽19内通过固定有一号三角块191和二号三角块192将筛分槽19分为小、中和大三种，所述筛分槽19的两侧均为楔形面，便于煤和矸石滚落至筛分槽19内，所述筛分装置外壳11的一端固定有一号叶轮外壳13，所述一号叶轮外壳13的内部开设有一号叶轮槽14，所述一号叶轮外壳13 的上端固定有送料斗16，所述送料斗16与一号叶轮槽14相通，所述一号叶轮槽14与滑槽18相通，所述一号叶轮槽14的内部放置有一号叶轮15，所述一号叶轮15的一侧与一号电机2的驱动端固定连接，所述一号叶轮15的两侧固定有扇形块17，两个所述扇形块17 与所述一号叶轮15的两个叶片之间形成的槽为一号扇形槽151；
34.所述过度仓装置3包括支架5，所述支架5的一端分别固定有小仓31、中仓32和大仓33，所述小仓31、中仓32和大仓33的下端均固定有一号塑件斗311、二号塑件斗321 和三号塑件斗331，所述一号塑件斗311、二号塑件斗321和三号塑件斗331的下端分别固定有小管312、中管323和大管332，所述小管312、中管323和大管332之间通过连杆 45固定，所述小管312、中管323和大管332的下方分别放置有小落仓91、中落仓92和大落仓69，所述小落仓91、中落仓92和大落仓69的下端分别固定有一号c形架94、二号c形架95和三号c形架68，所述一号c形架94、二号c形架95和三号c形架68的开口朝上；
35.所述一号c形架94、二号c形架95和三号c形架68的下方分别安装有筛选装置6，所述筛选装置6包括煤回收仓61，所述煤回收仓61的一侧固定有矸石回收仓62，所述煤回收仓61和矸石回收仓62的一侧均固定有伸缩块65，所述所述煤回收仓61和矸石回收仓62的上端固定有二号叶轮外壳63，所述二号叶轮外壳63的上端固定有进料斗631，所述二号叶轮外壳63的内部开设有二号叶轮槽661，所述二号叶轮槽661的内部放置有二号叶轮64，所述进料斗631与二号叶轮槽661相通，所述二号叶轮槽661与煤回收仓61相通，所述二号叶轮槽661与矸石回收仓62相通，所述二号叶轮64中的两个叶片与二号叶轮外壳63之间形成的槽为二号扇形槽641，所述伸缩块65可通过电控箱23的控制，实现矸石回收仓62、煤回收仓61与二号叶轮槽661之间的通断，所述二号电机7的驱动端通过联轴器固定有一号转轴66，所述一号转轴66穿过三个所述二号叶轮外壳63并与三个所述二号叶轮64固定连接；
36.所述推料装置8包括变速箱81，所述变速箱81的一端固定在一号转轴66的外壁，所述变速箱81的输入端与一号转轴66固定连接，所述变速箱81的输出端与二号轴82固定连接，所述二号轴82的一端固定有圆盘83，所述圆盘83的一侧固定有一号l形杆84，所述一号l形杆84的一端转动连接有两个矩形块85，两个所述矩形块85固定在三号推杆 86的一端，所
述三号推杆86的一端固定有传动杆88，所述传动杆88将二号推杆51和一号推杆53之间固定连接，所述三号推杆86的一端固定有三号推块87，所述二号推杆51 的一端固定连接有二号推块52，所述一号推杆53的一端固定连接有一号推块54，所述一号推块54、二号推块52和三号推块87分别位于一号c形架94、二号c形架95和三号c 形架68内部的一侧；
37.所述防堵装置4包括两个一号楔形块41，两个所述一号楔形块41固定在一号转轴66 的外壁且两个所述一号楔形块41的楔形面相互平行，所述大管332的一侧固定有二号l 形杆44，所述二号l形杆44较短的一端固定有三号l形杆43，所述三号l形杆43的较长的一端固定有两个顶杆42；
38.为减小磨损，所述顶杆42的一端可安装有滚珠或滚轮，所述双安能x检测仪9安装在二号叶轮外壳63的侧壁；
39.具体工作时，首先，通过电控箱23控制一号电机2和二号电机7开始转动，一号电机2带动一号叶轮15转动，二号电机7开始驱动防堵装置4、筛选装置6和推料装置8开始工作，然后，将煤和矸石的混合物倒入送料斗16，煤和矸石的混合物落入一号扇形槽151，并随着一号叶轮15的转动，当一号扇形槽151的开口朝下时，其内部装有的煤和矸石的混合物在自身重力下落入滑槽18内，直到煤和矸石的混合物滑至筛分槽19，此时小的煤和矸石从筛分槽19的小口处落至小仓31的内部，中等大的煤和矸石从筛分槽19的中等大的部位落至中仓32的内部，大的煤和矸石从筛分槽19的大口处落至大仓33的内部，筛分槽19的两侧为楔形面，目的是便于滑至筛分槽19两侧的煤和矸石在其重力的分力下向筛分槽19的内部滑去，而设计一号叶轮15的目的是为了避免同时倒入较多的煤和矸石的混合物，会导致煤和矸石的混合物在滑槽18内堵塞，甚至影响筛分槽19的筛分的准确性，(由于筛分分为大、中和小三组，每组的工作原理一致，此处针对筛分出的大组的工作原理进行描述。)当越来越多的大的煤和矸石的混合物落入大仓33内后，而大仓33内的煤和矸石的混合物由大管332出去，由于大管332内每次只能通过一个大的煤或矸石，当大仓33内的没喝矸石混合多较多时，可能导致大管332堵塞，煤和矸石无法从大管332 下落，此时，二号电机7带动一号转轴66转动，一号转轴66带动两个一号楔形块41转动，如说明书附图中的图1所示，当右侧的一号楔形块41的楔形面较高的一侧渐渐转动至上方时，此时左侧的一号楔形块41的楔形面较高的一侧渐渐转动至下方，右侧的一号楔形块41会对顶杆42渐渐向左侧推动，顶杆42带动三号l形杆43向左侧运动，三号l 形杆43带动二号l形杆44向左侧运动，二号l形杆44带动大管332向左侧运动，当左侧的一号楔形块41的楔形面较高的一侧渐渐转动至上方时，此时右侧的一号楔形块41的楔形面较高的一侧渐渐转动至下方，左侧的一号楔形块41会对顶杆42渐渐向右侧推动，顶杆42带动三号l形杆43向右侧运动，三号l形杆43带动二号l形杆44向右侧运动，二号l形杆44带动大管332向右侧运动，由于三号塑件斗331为塑管材质，可左右摆动，在大管332左右摆动下，大管332带动三号塑件斗331的一端左右摆动，三号塑件斗331 内的煤和矸石开始左右摆动，使得大管332不再堵塞，三号塑件斗331内的煤和矸石一个一个有序的从大管332内下落至大落仓69内，其中大管332左右摆动时，大管332可通过连杆45驱动中管323、二号塑件斗321、小管312和一号塑件斗311左右摆动，从避免中管323和小管312也出现堵塞，大落仓69、小落仓91和中落仓92的内部的上方均设计有楔形面，其各自的楔形面的下方均只能单个通过各自大小的煤和矸石，此处设计的楔形面的目的是为了有利于大管332、中管323和小管312在左右摆动时下落的煤或矸石偏离于大落仓69、中落仓92和小落仓
91的中心，此时通过楔形面的设计，使得煤或矸石在重力的分力作用下，滑至大落仓69、中落仓92和小落仓91的中心处并下落至三号c形架68、二号c形架95和一号c形架94内，同时，一号转轴66带动变速箱81启动，变速箱81 的输出端带动二号轴82转动，二号轴82带动圆盘83转动，如说明书附图中的图7所示，圆盘83带动一号l形杆84的一端随圆盘83一起转动，一号l形杆84的另一端通过转动连接点左右摆动的同时做前后的往复运动，一号l形杆84做前后往复运动的同时会带动三号推杆86做前后往复运动，三号推杆86带动三号推块87在三号c形架68内做前后往复运动，三号推杆86通过传动杆88带动二号推杆51和一号推杆53做前后往复运动，二号推杆51带动二号推块52在二号c形架95内做前后往复运动，一号推杆53带动一号推块54在一号c形架94内做前后往复运动，三号推块87、二号推块52和一号推块54做往复运动的同时将落在三号c形架68、二号c形架95和一号c形架94内的单个的煤或矸石推入筛选装置6内，(由于三组筛选装置6的组成与工作原理一致，此处针对筛分出的大组的工作原理进行描述。)，大落仓69内煤或矸石被三号推块87一个一个推入至进料斗 631，此时一号转轴66带动二号叶轮64转动，单个的煤或矸石由进料斗631落至二号扇形槽641内，二号扇形槽641随二号叶轮64转动，当二号扇形槽641转动至双安能x检测仪9处时，双安能x检测仪9通过检测物质的结构组成不同来识别是煤或矸石，并发出电信号给电控箱23，电控箱23控制伸缩块65伸缩，若检测出为煤时，煤回收仓61上方的伸缩块65收缩，使得煤回收仓61与二号叶轮槽661导通，当二号扇形槽641转动至煤回收仓61的上方时，其内部的煤在自身重力下落入煤回收仓61内，电控箱23再次控制伸缩块65伸长，使得煤回收仓61与二号叶轮槽661不再导通，若检测出为矸石时，矸石回收仓62上方的伸缩块65收缩，使得矸石回收仓62与二号叶轮槽661导通，当二号扇形槽641转动至矸石回收仓62的上方时，其内部的矸石在自身重力下落入矸石回收仓62 内，电控箱23再次控制伸缩块65伸长，使得矸石回收仓62与二号叶轮槽661不再导通，按照此方式，完成所有煤和矸石的分离。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。