一种回转窑在线取样检测一体化装置

技术领域

本发明涉及工程应用技术领域，具体为一种回转窑在线取样检测一体化装置。

背景技术

回转窑是钢铁厂用于对浆状、散装物料进行加热处理的一种加工设备，在冶金，化工，石灰等行业都应用广泛，回转窑的结构由滚圈、支撑装置、传动装置、筒体、窑头罩、窑尾罩等组成，回转窑按处理物料的不同可以分为水泥窑，冶金窑和石灰窑，石灰作为钢铁工业重要的辅助原料，它是冶炼过程中的重要熔剂，冶金活性石灰由石灰石原料通过石灰回转窑焙烧而成，活性度是衡量其质量优劣的一项重要指标，对于石灰石的活性度的检测，一些较大型工业企业仍采用人工取样检测的方式，使得生产周期加长，效率低下，由此考虑到不同类型的回转窑在实际生产过程可能都会有这样的情况，因此提出了一种回转窑在线取样检测一体化装置来解决这个问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种回转窑在线取样检测一体化装置，改进了现今大多数企业对石灰石活性度检测均采用人工检测以及人工取样的方式，进而使得产品生产周期加长、效率低下的问题得到解决。

（二）技术方案

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种回转窑在线取样检测一体化装置，包括取样吸杆、取样接头、取样连接杆、液压缸活塞杆、液压缸、旋转基台、活动小车、窑头出料仓门推杆、窑头出料仓门、窑头出料仓、样品仓、检测传送带、检测液压缸活塞杆、检测液压缸、检测旋转基台、检测台组成的在线检测装置以及取样容器仓、传送带、取样容器、位移传感器组成的灵活取样装置，在线检测装置包括取样容器，所述取样容器活动连接有取样吸杆一端，所述取样吸杆另一端活动连接在取样接头上，所述取样接头螺纹连接在取样连接杆左侧面上，所述取样连接杆右侧面上固定连接有液压缸活塞杆，所述液压缸活塞杆连接在液压缸输出端，所述液压缸固定连接在旋转基台上，所述旋转基台活动连接在活动小车上，所述窑头出料仓输出端设置有窑头出料仓门，所述窑头出料仓门上设置有窑头出料仓门推杆，所述样品仓设置有两个，两个所述样品仓内均设置有检测传送带，两个所述检测传送带相对端中心处设置由检测台，两个所述检测传送带上侧面均固定连接有检测旋转基台，两个所述检测旋转基台上均固定连接有检测液压缸，两个所述检测液压缸输出端均连接有检测液压缸活塞杆。

灵活取样装置包括传送带，所述的传送带上侧面设置有取样容器，所述取样容器设置有多个，多个所述取样容器均设置在取样容器仓内，所述取样容器仓设置在传送带上侧，所述传送带上设置有位移传感器。

优选的，所述样品仓以及检测传送带均通过螺钉与地面固定连接，所述样品仓中心线与检测传送带轴向中心线重合，所述检测传送带进入样品仓的一端与样品仓开口端面的距离为样品仓长度的0.1～0.5倍，所述样品仓的长度为检测传送带长度的0.2～0.5倍，两个所述检测传送带对称布置在检测台两端，两个所述检测传送带的相对端端面与检测台端面贴合，两个所述检测传送带的高度与检测台高度一致，所述检测台长宽均为检测传送带宽度的0.5～0.8倍，两个所述检测旋转基台呈对角线分布，两个所述检测旋转基台中心和检测台中心的距离为检测台长度的0.1～0.3倍。

优选的，所述检测液压缸通过一“n”型连接架与检测旋转基台连接，且“n”型连接架两端分别与检测液压缸进油端面和检测旋转基台上表面相连，所述检测液压缸和检测旋转基台间通过摩擦传动的机械传动方式传递运动，所述检测液压缸可在水平面180°旋转，所述检测液压缸活塞杆与检测液压缸为间隙配合且用密封环密封，所述检测旋转基台的高度为检测台高度的0.1～0.5倍，所述检测旋转基台的直径为检测台长度的0.1～0.3倍，所述检测液压缸缸筒长为检测台长度的0.8～1.6倍，。

优选的，所述取样容器仓以及传送带均通过螺钉固定于地面，所述取样容器仓下方管道与取样容器中心线与传送带轴向中心线重合，所述取样容器仓的一足设置在传送带下端面边缘处，所述取样容器仓与传送带两者距离为足半径的1～1.6倍。多个所述取样容器均存放于取样容器仓中，所述位移传感器安装于传送带上端右侧边缘，所述位移传感器中心距传送带上端面1～3m，所述位移传感器距传送带右端面0.05～0.5m，所述活动小车与位移传感器横向对齐，所述位移传感器与窑头出料仓纵向对齐。所述活动小车的中心距传送带端面2～20m，所述活动小车距窑头出料仓的下端面2～20m。

优选的，所述旋转基台通过螺纹平行安装在活动小车上表面中心处，所述旋转基台可在水平面360°旋转，所述液压缸进油端安装于旋转基台上表面中心处，所述液压缸端面与旋转基台上表面垂直，所述液压缸与旋转基台之间通过啮合传动的机械传动方式传递运动，所述液压缸可在竖直面180°旋转，所述液压缸活塞杆与液压缸为间隙配合且密封环密封，所述液压缸活塞杆的长度为液压缸缸筒长度的0.8～1.2倍，所述取样连接杆与液压缸活塞杆、取样接头与取样吸杆之间均采用和液压缸与旋转基台相同的连接方式，所述连取样连接杆垂直于液压缸活塞杆，所述连取样连接杆可在竖直面180°旋转，所述取样接头大端面平行安装于取样连接杆头部，所述取样吸杆垂直于取样接头且可在竖直面180°旋转，所述窑头出料仓下方开口处上下两端均加工有沟槽，且两个沟槽内装有两个窑头出料仓门，两个所述窑头出料仓门与窑头出料仓之间为平行滑动，所述窑头出料仓门的长度和高度分别为窑头出料仓下方开口长度和宽度的0.5～0.6倍和1.0～1.3倍，两个所述窑头出料仓门相对端边缘下部均设置有窑头出料仓门推杆，所述窑头出料仓门推杆与窑头出料仓门之间采用销连接，所述窑头出料仓门推杆与窑头出料仓门的夹角为0～180°。

优选的，所述取样连接杆的长度为液压缸活塞杆的0.5～0.8倍，所述取样接头的长度为取样连接杆长度的0.1～0.2倍，所述取样吸杆的长度为取样连接杆长度的0.5～0.6倍。

优选的，所述取样容器仓内存放的取样容器规格均相同，所述取样容器直径为传送带宽度的0.2～0.5倍，所述取样容器仓的高度为传送带高度的2～5倍，所述取样容器仓上部直径为取样容器直径的6～10倍，所述取样容器仓下部管道内壁直径为取样容器直径的1.1～1.6倍。

优选的，所述窑头出料仓门的开启通过活动小车推动窑头出料仓门推杆进行，所述检测台内设置有密度识别模块以及图像识别模块，所述取样吸杆与取样容器通过电磁铁活动连接。

（三）有益效果

本发明的有益效果在于：

该回转窑在线取样检测一体化装置，通过取样吸杆、取样接头、取样连接杆、液压缸活塞杆、液压缸、旋转基台、活动小车、窑头出料仓门推杆、窑头出料仓门、窑头出料仓、样品仓、检测传送带、检测液压缸活塞杆、检测液压缸、检测旋转基台、检测台组成的在线检测装置实现了在线自动检测分类，同时利用图像识别及其他手段，可以快速判别样品的活性度，以区分合格和不合格产品，并最终分类储存样本，整个过程采用PLC等手段完成控制，使整个装置实现了一体化、自动化检测，同时通过取样容器仓、传送带、取样容器、位移传感器组成的灵活取样装置使得取样自动进行，从而解决了现今大多数企业对石灰石活性度检测均采用人工检测以及人工取样的方式，进而使得产品生产周期加长、效率低下的问题得以解决。

附图说明

图1为本发明正视轴侧结构示意图；

图2为本发明取样吸杆与取样容器吸合结构示意图；

图3为本发明活动小车带动进行取样工进结构示意图；

图4为本发明窑头出料仓门由弹性元件带动复位结构示意图；

图5为本发明检测液压缸活塞杆工作结构示意图。

图中：1取样容器仓、2传送带、3取样容器、4位移传感器、5取样吸杆、6取样接头、7取样连接杆、8液压缸活塞杆、9液压缸、10旋转基台、11活动小车、12窑头出料仓门推杆、13窑头出料仓门、14窑头出料仓、15样品仓、16检测传送带、17检测液压缸活塞杆、18检测液压缸、19检测旋转基台、20检测台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种回转窑在线取样检测一体化装置，包括取样吸杆5、取样接头6、取样连接杆7、液压缸活塞杆8、液压缸9、旋转基台10、活动小车11、窑头出料仓门推杆12、窑头出料仓门13、窑头出料仓14、样品仓15、检测传送带16、检测液压缸活塞杆17、检测液压缸18、检测旋转基台19、检测台20组成的在线检测装置以及取样容器仓1、传送带2、取样容器3、位移传感器4组成的灵活取样装置，在线检测装置包括取样容器3，取样容器3活动连接有取样吸杆5一端，取样吸杆5另一端活动连接在取样接头6上，取样接头6螺纹连接在取样连接杆7左侧面上，取样连接杆7右侧面上固定连接有液压缸活塞杆8，液压缸活塞杆8连接在液压缸9输出端，液压缸9固定连接在旋转基台10上，旋转基台10活动连接在活动小车11上，窑头出料仓14输出端设置有窑头出料仓门13，窑头出料仓门13上设置有窑头出料仓门推杆12，样品仓15设置有两个，两个样品仓15内均设置有检测传送带16，两个检测传送带16相对端中心处设置由检测台20，两个检测传送带16上侧面均固定连接有检测旋转基台19，两个检测旋转基台19上均固定连接有检测液压缸18，两个检测液压缸18输出端均连接有检测液压缸活塞杆17。

灵活取样装置包括传送带2，的传送带2上侧面设置有取样容器3，取样容器3设置有多个，多个取样容器3均设置在取样容器仓1内，取样容器仓1设置在传送带2上侧，传送带2上设置有位移传感器4。

样品仓15以及检测传送带16均通过螺钉与地面固定连接，样品仓15中心线与检测传送带16轴向中心线重合，检测传送带16进入样品仓15的一端与样品仓15开口端面的距离为样品仓15长度的0.1～0.5倍，样品仓15的长度为检测传送带16长度的0.2～0.5倍，两个检测传送带16对称布置在检测台20两端，两个检测传送带16的相对端端面与检测台20端面贴合，两个检测传送带16的高度与检测台20高度一致，检测台20长宽均为检测传送带16宽度的0.5～0.8倍，两个检测旋转基台19呈对角线分布，两个检测旋转基台19中心和检测台20中心的距离为检测台20长度的0.1～0.3倍。

检测液压缸18通过一“n”型连接架与检测旋转基台19连接，且“n”型连接架两端分别与检测液压缸18进油端面和检测旋转基台19上表面相连，检测液压缸18和检测旋转基台19间通过摩擦传动的机械传动方式传递运动，检测液压缸18可在水平面180°旋转，检测液压缸活塞杆17与检测液压缸18为间隙配合且用密封环密封，检测旋转基台19的高度为检测台20高度的0.1～0.5倍，检测旋转基台19的直径为检测台20长度的0.1～0.3倍，检测液压缸18缸筒长为检测台20长度的0.8～1.6倍，。

取样容器仓1以及传送带2均通过螺钉固定于地面，取样容器3每次取样后会更换新的取样容器3，再与活动小车11及其上装置进行组合，开启新一轮取样。避免了重复使用同一取样容器3时内部可能剩余的样本造成的取样误差，取样容器仓1下方管道与取样容器3中心线与传送带2轴向中心线重合，取样容器仓1的一足设置在传送带2下端面边缘处，取样容器仓1与传送带2两者距离为足半径的1～1.6倍.多个取样容器3均存放于取样容器仓1中，待开始工作时，取样容器仓1底部门开启，放下取样容器3至传送带2上，位移传感器4安装于传送带2上端右侧边缘，位移传感器4中心距传送带2上端面1～3m，位移传感器4距传送带2右端面0.05～0.5m，当取样容器3随传送带2靠近位移传感器4时，位移传感器4发出信号，活动小车11即开始向传送带2运动，其上取样吸杆5则与取样容器3通过电磁方式吸合固定，活动小车11与位移传感器4横向对齐，位移传感器4与窑头出料仓14纵向对齐。活动小车11的中心距传送带2端面2～20m，活动小车11距窑头出料仓14的下端面2～20m。

旋转基台10通过螺纹平行安装在活动小车11上表面中心处，旋转基台10可在水平面360°旋转，液压缸9进油端安装于旋转基台10上表面中心处，液压缸9端面与旋转基台10上表面垂直，液压缸9与旋转基台10之间通过啮合传动的机械传动方式传递运动，液压缸9可在竖直面180°旋转，液压缸活塞杆8与液压缸9为间隙配合且密封环密封，液压缸活塞杆8的长度为液压缸9缸筒长度的0.8～1.2倍，取样连接杆7与液压缸活塞杆8、取样接头6与取样吸杆5之间均采用和液压缸9与旋转基台10相同的连接方式，连取样连接杆7垂直于液压缸活塞杆8，连取样连接杆7可在竖直面180°旋转，取样接头6大端面平行安装于取样连接杆7头部，取样吸杆5垂直于取样接头6且可在竖直面180°旋转，窑头出料仓14下方开口处上下两端均加工有沟槽，在实际工作中，窑头出料仓门13的复位可以考虑多种形式，可以由弹性件收缩拉动复位，也可以由活动小车11带动复位，以及其他的一些便于窑头出料仓门13复位的手段，且两个沟槽内装有两个窑头出料仓门13，两个窑头出料仓门13与窑头出料仓14之间为平行滑动，窑头出料仓门13的长度和高度分别为窑头出料仓14下方开口长度和宽度的0.5～0.6倍和1.0～1.3倍，两个窑头出料仓门13相对端边缘下部均设置有窑头出料仓门推杆12，窑头出料仓门推杆12与窑头出料仓门13之间采用销连接，窑头出料仓门推杆12与窑头出料仓门13的夹角为0～180°，活动小车11形状及液压缸活塞杆8长度均应结合实际工况调整，以便于实际应用，窑头出料仓门推杆12与窑头出料仓门13相结合的位置也应根据实际需求做出调整，为便于开启，可在窑头出料仓门13与窑头出料仓14配合位置加入滚珠或滚轮，在不同工作中，物料堆叠位置或下落方向往往不是统一的，因而，液压缸9与旋转基台10间的旋转角度以及液压缸活塞杆8推出长度也应根据不同工况做出相应调整。

取样连接杆7的长度为液压缸活塞杆8的0.5～0.8倍，取样接头6的长度为取样连接杆7长度的0.1～0.2倍，取样吸杆5的长度为取样连接杆7长度的0.5～0.6倍。

取样容器仓1内存放的取样容器3规格均相同，取样容器3直径为传送带2宽度的0.2～0.5倍，取样容器仓1的高度为传送带2高度的2～5倍，取样容器仓1上部直径为取样容器3直径的6～10倍，取样容器仓1下部管道内壁直径为取样容器3直径的1.1～1.6倍。

窑头出料仓门13的开启通过活动小车11推动窑头出料仓门推杆12进行，因为考虑到窑头出料仓14所处高温环境，故窑头出料仓门13开启采用机械联结手段，未采用液控或电控手段，检测台20内设置有密度识别模块以及图像识别模块，考虑到不同产品的合格判别标准也不是确定的，因此，可以嵌入基于不同判别依据的多种检测模块，以实现快速高效准确检验，检测台20可通过称量取样容器3及其中样品重量，进行初步检测，再以其他检测手段进一步检测，若样品判定合格，则由检测液压缸活塞杆17推动取样容器3至检测传送带16，再由检测传送带16运送至样品仓15，若样品判定不合格，则由另一端检测液压缸活塞杆17、检测传送带16执行上述操作，另外一些样本可能容易泼洒出来，因此，检测液压缸活塞杆17推出速度及推出力应均匀平稳，大小应根据实际工况做出调整。此外，检测液压缸18并非一定需要检测旋转基台19带动旋转，根据实际情况，可设置其他经济有效的手段，取样吸杆5与取样容器3通过电磁铁活动连接，当取样容器3随活动小车11运动至检测台20上方时，取样吸杆5上电磁铁失电，取样容器3与取样吸杆5断开连接，取样容器3停留在检测台20上，活动小车11退回初始位置。

本发明的操作步骤为：

首先将取样容器仓1中的样品排放到取样容器3内，然后取样容器3将分离部分到达传送带2上，然后由传送带2输送，当取样容器3与位移传感器4间的距离到达预定值时，位移传感器4发出信号使活动小车11按照预设程序工作，即活动小车11首先向传送带2运动到达预定值，然后通过取样吸杆5与取样容器3活动连接组合成完整的取样器，之后活动小车11退回至初始位置，进而按照预设程序的轨道进行取样操作，即活动小车11向窑头出料仓14运动，当活动小车11碰到窑头出料仓门推杆12时，活动小车11推动窑头出料仓门推杆12，并由此推杆带动窑头出料仓门13开启，当取样容器3通过窑头出料仓门13后，取样吸杆5逆时针旋转90°，活动小车11上的液压缸9推动液压活塞杆工进完成取样操作，之后取样吸杆5复位，液压缸活塞杆8复位，活动小车11退回初始位置，接下来再按预设程序靠近检测台20，当取样容器3到达检测台20中心位置时，停止移动且使取样吸杆5失电，进而使取样吸敢与取样容器3断开连接状态，同时活动小车11退回初始位置，然后通过检测台20对取样容器3内的样品进行检测判别，完成检测后，对应端检测旋转基台19工作将检测液压缸18逆时针旋转180°，进而将取样容器3推至检测传送带16上，之后由检测传送带16运输取样容器3至样品仓15，从而完成一次取样检测工作并反馈信号，此时，取样容器仓1接收信号，开启仓门，放下新的取样容器3开启新一轮工作，进而实现实现灵活的在线取样操作，而且可以实现准确的自动检测操作，能够有效缩短时间跨度，降低工人劳动强度，加快了速度，提高了精度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。