一种用于皮带输料系统的输料除铁装置

技术领域

本发明涉及输料系统领域；具体地，本发明涉及一种用于皮带输料系统的输料除铁装置。

背景技术

现有皮带输料系统通常配备有除铁器用来去除运输料中的铁类杂质，此种除铁器存在诸多问题：例如，当除铁器吸附的铁的量达到饱和后，工作人员并不能及时有效地观测到，这会使除铁器的磁力下降，性能受损；因清洁需要，除铁器的固定位置无法离皮带过近，因而除铁器的磁力会因距离远而被削弱，最终无法吸附部分被埋在物料底部的铁性杂质，造成铁质漏选；清理除铁器时需要停止皮带且需要人力清除，不仅浪费工时、降低工作的效率，而且严重威胁工作人员的自身安全，存在隐患，清理后的铁质也不方便集中处理。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于皮带输料系统的输料除铁装置，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。

为了实现前述目的，本发明提供了一种用于皮带输料系统的输料除铁装置，其中，所述输料除铁装置包括：

顺料滚筒，所述顺料滚筒安装有电磁铁叶片，所述电磁铁叶片在被供电时赋磁吸铁、在被断电时消磁卸铁，所述顺料滚筒横置地位于所述皮带输料系统的落料侧的下方，所述顺料滚筒的迎料侧能够受下落煤料的重力作用而带动所述顺料滚筒沿横轴转动；

磁性检测装置，所述磁性检测装置设置于所述煤料的路径处，用于检测所述煤料是否含有杂铁；

控制终端，所述控制终端连接所述顺料滚筒和所述磁性检测装置，用于管理电能并控制所述顺料滚筒的所述电磁铁叶片和所述磁性检测装置；

发电机，所述发电机通过变速箱与所述顺料滚筒相连并将所述顺料滚筒的机械能转化为电能传输给所述控制终端。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述电磁铁叶片处设置有叶片定位模块，所述叶片定位模块用于确定所述顺料滚筒的方位角度，所述控制终端能够基于所述方位角度给靠近迎料口的电磁铁叶片供电赋磁吸铁、给靠近卸铁口的电磁铁叶片断电消磁卸铁。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述磁性检测装置包括位于所述电磁铁叶片处的电磁检测模块，和/或，所述磁性检测装置包括位于所述皮带输料系统的皮带上方的磁性检测设备。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述输料除铁装置包括充电电池元件，所述充电电池元件与所述控制终端的电能管理模块相连，所述电能管理模块将来自所述发电机的电能进行升降压、整流滤波处理并储存于所述充电电池元件内，并且所述充电电池元件能够通过所述电能管理模块为所述电磁铁叶片和所述磁性检测装置供电。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述电磁铁叶片的数量为多个并且排布成矩阵，每个所述电磁铁叶片分别由所述控制终端的单个独立电路分别进行控制供电和断电。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述输料除铁装置具有常规工作模式和节能工作模式，其中：

在所述常规工作模式中，所述控制终端对所述顺料滚筒的迎料侧的全部电磁铁叶片供电赋磁，所述电磁铁叶片的磁场合集覆盖所述落料侧的表面积，并且所述控制终端对所述顺料滚筒的卸铁侧的全部电磁铁叶片断电消磁；

在所述节能工作模式中，所述磁性检测装置监测所述煤料中是否存在所述杂铁，如果是则所述控制终端对所述顺料滚筒的迎料侧的全部电磁铁叶片供电赋磁，所述电磁铁叶片的磁场合集覆盖所述落料侧的表面积，并且所述控制终端对所述顺料滚筒的卸铁侧的全部电磁铁叶片断电消磁，如果否则保持所述控制终端对所述顺料滚筒的迎料侧的全部电磁铁叶片断电消磁。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述输料除铁装置具有外壳，所述顺料滚筒被罩设在所述外壳的内部，所述发电机、所述变速箱、所述控制终端、所述充电电池元件、所述磁性检测设备均位于所述外壳的外部，并且，在所述外壳下面设置有输煤通道和输铁通道，所述输煤通道和所述输铁通道分别将由所述顺料滚筒所分离的煤和铁输送到指定地点。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述电磁铁叶片呈齿轮状、翼型状或履带状。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，所述顺料滚筒进一步由驱动部件驱动。

在如前所述的输料除铁装置中，可选地，在所述顺料滚筒的卸铁侧设置有料刷，所述料刷固定设置或者由所述控制终端控制驱动。

本发明提供了一种用于皮带输料系统的输料除铁装置，该输料除铁装置不仅实现了被埋在煤料底部的铁性杂质的高效清除，而且实现了电能的储存和节约，实现了自动化控制和无人化清理，提高了工作效率，保证了工作人员的人身安全。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明的用于皮带输料系统的输料除铁装置的一个实施例的结构示意图；以及

图2为本发明的用于皮带输料系统的输料除铁装置的另一个实施例的结构示意图。

附图标记：1-输料除铁装置；2-顺料滚筒；3-电磁铁叶片；41-电磁检测模块；42-磁性检测设备；5-控制终端；6-发电机；7-变速箱；8-充电电池元件；9-外壳；10-输煤通道；11-输铁通道；12-皮带输料系统；13-叶片定位模块。

具体实施方式

参照附图和具体实施例，下面将以示例方式来说明本发明的一种用于皮带输料系统的输料除铁装置的结构、组成、特点和优点等，然而所有描述不应用于对本发明形成任何限制。

此外，对于在本文提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。

还需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明的用于皮带输料系统的输料除铁装置的一个实施例的结构示意图。

从图1中可以看出，所述输料除铁装置1可以包括顺料滚筒2、磁性检测装置41、42、变速箱7、发电机6、控制终端5和充电电池元件8。所述控制终端5连接至顺料滚筒2、磁性检测装置41、42、发电机6以及充电电池元件8。在控制终端5可以内设电能管理模块（未图示）用于管理电能并通过电源线为所述输料除铁装置1不同设备的电路供电。

在可选的实施例中，控制终端5除了电能管理模块，其内部还可以设置有主系统控制模块和电磁铁叶片旋转方位定位处理模块等。所述主系统控制模块检测顺料滚筒2的自旋转以及控制滚筒上电磁铁叶片3的自供电供能。所述电磁铁叶片旋转方位定位处理模块能够处理来自所述电磁铁叶片3内部的叶片定位模块13的方位数据和定位角度。

所述顺料滚筒2横置地位于皮带输料系统12的落料侧的下方，所述顺料滚筒2的迎料侧能够受落料侧的下落煤料的重力作用产生一个旋转速度而带动顺料滚筒2沿横轴转动。发电机6通过变速箱7与顺料滚筒2相连并将所述顺料滚筒2的机械能转化为电能传输给控制终端5。顺料滚筒2通过横轴与变速箱7相连且变速箱7通过横轴与发电机6相连，这样以来，当顺料滚筒2的迎料侧受下落煤料的重力作用而带动顺料滚筒2沿横轴转动时，通过该横轴与其连接的变速箱7也随之转动，最终产生的机械能传输至发电机6从而转换成电能并传输至控制终端5。在这里需要说明的是，所述变速箱7用于提高转速，且在该实施例中，所述变速箱7采用行星齿轮组来实现高转速比，这使得即使在顺料滚筒2转速不高的情况下，发电机6依然可以产生稳定有效的电力。

在本实施例中，所述充电电池元件8是一种电池组，例如本安型电池组，该种电池组可以有效限制可能产生的电火花或热效应能量在不能产生点燃的水平，用于提供本安电源保证设备的安全供电。在可选的其他实施例中，本领域工作人员可以根据实际情况选择合适的元件作为充电电池元件8。

充电电池元件8与所述控制终端5内部的电能管理模块通过电源线相连，将来自所述发电机6的电能进行升降压、整流滤波处理并储存于所述充电电池元件8内，并且所述充电电池元件8能够通过所述电能管理模块为所述电磁铁叶片3和所述磁性检测装置41、42供电。在可选的实施例中，所述电能也可以直接通过控制终端5为所述输料除铁装置1供电。

所述顺料滚筒2可以将煤料里的煤块和杂铁分别顺至迎料侧和卸铁侧。所述落料侧是指所述皮带输料系统12下落煤料的一侧。所述迎料侧为所述顺料滚筒2迎接皮带输料系统12下落煤料的一侧，所述卸铁侧为所述顺料滚筒2吸附杂铁并转至输铁通道11（图2中所示）卸铁的一侧。

在可选的实施例中，所述顺料滚筒2也可以由驱动部件进一步驱动精确控制其转速与转力。例如，驱动部件可以是驱动电机等。

在该实施例中，所述顺料滚筒2的具体结构是圆形滚筒结构。在可选的其他实施例中，顺料滚筒2的结构形状可以根据实际现场的环境来制定。

在所述顺料滚筒2上可以安装有电磁铁叶片3，所述电磁铁叶片3在被供电时赋磁吸铁、在被断电时消磁卸铁。

电磁铁叶片3的数量可以为多个并且在顺料滚筒2上间隔排布成矩阵。在该实施例中，所述电磁铁叶片3呈齿轮状、翼型状或履带状，该种外表形状不易卡料，具有防止煤料滞留、增加受力支点以及增加顺料滚筒2转动动能的作用。在可选的其他实施例中，电磁铁叶片3可以呈其他的各种形状，只要有受力点能够带动所述顺料滚筒2滚动顺料并且能够在被供电时赋磁吸铁、在被断电时消磁卸铁即可。

在该实施例中，电磁铁叶片3密集分布在顺料滚筒2的中间部分，往两边延伸时可以适当增加部署间隙。在可选的其他实施例中，电磁铁叶片3分布具体密集程度与间隙应当根据现实中使用情况以及工作环境而调整。在这里需要说明的是，所述电磁铁叶片3在通电赋磁吸杂铁时，所述有效的吸附磁场集合的范围应当全覆盖下落煤料的表面积，确保所有杂铁能被吸附，没有遗漏。

电磁铁叶片3上可以设置有电磁检测模块41和叶片定位模块13。

所述叶片定位模块13能够确认所在的电磁铁叶片3的空间具体角度方向，并将其通过数据线传输至控制终端5，随后控制终端5能够基于该方位角度给靠近迎料口的电磁铁叶片3供电赋磁吸铁，给靠近卸铁口的电磁铁叶片3断电消磁卸铁，从而实现了电磁铁叶片3的智能化除铁。在该实施例中，所述叶片定位模块是一种能够获取物体的方位数据的测量仪器或设备，例如陀螺仪。在可选的其他实施例中，本领域工作人员可以根据实际工作情况选取其它合适的设备作为叶片定位模块13。

所述电磁检测模块41和叶片定位模块13的分布密集程度与部署位置可根据实际情况来定，但在这里需要说明的是，所述电磁检测模块41的分布位置要使其检测时投射的磁场集合的范围能够全覆盖下落煤料的表面积，确保没有漏检测的杂铁。

在该实施例中，所述电磁检测模块41在顺料滚筒2上的分布是通过voronoi策略实现的，该种策略使得顺料滚筒2上安装的电磁检测模块41的磁场集合对落料空间区投射的合成磁场可以完全覆盖该落料空间区，从而实现磁性杂物的全方位、无死角检测。在可选的其他实施例中，本领域工作人员可以根据实际现场工作情况设计合适的算法与策略并累计数据。

每个所述电磁铁叶片3分别由控制终端5的单个独立电路分别进行控制供电和断电，从而使该电磁铁叶片3在被供电时赋磁吸铁而在被断电时消磁卸铁。

如图1所示，磁性检测装置41、42设置于煤料的路径处用于检测煤料是否含有杂铁。在该实施例中，所述磁性检测装置41、42可以是皮带输料系统12的落料侧下方的电磁铁叶片3中的电磁检测模块41，也可以是位于皮带输料系统12的皮带上方的磁性检测设备42，或者两者都是。在可选的其他实施例中，所述磁性检测设备42可以分布在皮带机上方的多个角度、多个位置。

在可选的其他实施例中，顺料滚筒2上还可以安装有料刷（未图示），所述料刷可以设置于顺料滚筒2的卸铁侧且其固定设置或由控制终端5控制驱动，及时清理顺料滚筒2，有效防止杂铁卡死在电磁铁叶片3的缝隙中。

图2为本发明的用于皮带输料系统的输料除铁装置的另一个实施例的结构示意图。

在该实施例中，输料除铁装置1可以设置有外壳9以增加运输的安全性，顺料滚筒2被罩设在所述外壳9的内部，而发电机6、变速箱7、控制终端5、充电电池元件8、磁性检测设备42均位于所述外壳9的外部，皮带输料系统12可以伸入于所述外壳9且位于顺料滚筒2的侧上方，并且，在所述外壳9的下面设置有输煤通道10和输铁通道11，输煤通道10位于顺料滚筒2的迎料侧的下方，而输铁通道11位于顺料滚筒2的卸铁侧的下方，所述输煤通道10和所述输铁通道11分别将由所述顺料滚筒2所分离的煤和铁输送到指定地点。

在可选的其他实施例中，外壳9的设计可根据实际的工作需要与环境来布局。外壳9可以为全封闭式或者半封闭式的。

本发明提出的一种用于皮带输料系统12的输料除铁装置1在一些实施例中可以具有两种工作模式，分别为常规工作模式和节能工作模式。

在所述常规工作模式中，控制终端5对顺料滚筒2的迎料侧的全部电磁铁叶片3供电赋磁，所述电磁铁叶片3的磁场合集覆盖所述落料侧的表面积，并且所述控制终端5对所述顺料滚筒2的卸铁侧的全部电磁铁叶片3断电消磁。

具体而言，当皮带输料系统12的煤料和杂铁从其落料侧下落到顺料滚筒2的迎料侧时，控制终端5随即对顺料滚筒2的迎料侧的全部电磁铁叶片3供电赋磁，杂铁将吸附在电磁铁叶片3上；当吸附在电磁铁叶片3上的杂铁从顺料滚筒2的迎料侧旋转至顺料滚筒2的卸铁侧时，由于叶片定位模块13会实时确定顺料滚筒2的方位角度并将其传输至控制终端5，控制终端5随即对顺料滚筒2的卸铁侧的全部电磁铁叶片3断电消磁，杂铁将从顺料滚筒2的卸铁侧的电磁铁叶片3下落至输铁通道11，不含杂铁的煤块顺势落至输煤通道10。

在所述节能工作模式中，磁性检测装置41、42监测所述煤料中是否存在所述杂铁，如果是则所述控制终端5对所述顺料滚筒2的迎料侧的全部电磁铁叶片3供电赋磁，所述电磁铁叶片3的磁场合集覆盖所述落料侧的表面积，并且所述控制终端5对所述顺料滚筒2的卸铁侧的全部电磁铁叶片3断电消磁，如果否则保持所述控制终端5对所述顺料滚筒2的迎料侧的全部电磁铁叶片3断电消磁。

具体而言，位于皮带输料系统12的皮带上方的磁性检测设备42先检测皮带输料系统12皮带运输过程中的煤料是否含有杂铁，同时，控制终端5给位于顺料滚筒2的电磁铁叶片3上的电磁检测模块41通电，使其在煤料下落的过程中检测下落煤料中是否含有杂铁，当磁性检测设备42或电磁检测模块41或二者都检测到煤料中存在杂铁时，则控制终端5给顺料滚筒2迎料侧的对应的电磁铁叶片3供电赋磁吸除杂铁，待已通电赋磁的电磁铁叶片3对应旋转至卸铁侧，则控制终端5对这些电磁铁叶片3进行断电消磁。卸铁侧断电消磁的电磁铁叶片3，在旋转到迎料侧时同样被供电赋磁。即，电磁铁叶片3被检测为旋转到迎料侧时供电、被检测为旋转到卸铁侧时断电。当磁性检测设备42和电磁检测模块41都未检测到煤料中有杂铁时，控制终端5保持对所述顺料滚筒的全部电磁铁片断电状态。

在可选的实施例中，控制终端5可以根据磁性检测装置提前检测出的杂铁的数量，控制启动激活迎料侧对应数量的电磁铁叶片3。

综上所述，本发明提出了一种用于皮带输料系统12的输料除铁装置1，通过对顺料滚筒2的电磁铁叶片3的通断电来控制其赋磁与消磁，实现对煤料中的煤和铁进行分离处理并分别通过输煤通道10和输铁通道11将二者输送到指定地点。

顺料滚筒2、变速箱7以及发电机6的联动设计可将皮带输料系统12上煤料的重力势能转换为机械能进而转换为电能并储存在充电电池元件8中作为备用，实现了电能的再利用。

输料除铁装置1不仅实现了被埋在煤料底部的铁性杂质的高效清除，而且还提供了两种工作模式的自由选择，节能环保。实现了自动化控制和无人化清理，提高了工作效率，保证了工作人员的人身安全。

通过电能管理模块通断电路来对顺料滚筒2上的电磁铁叶片赋磁或消磁，电能管理模块集成于控制终端5中。另外，由于电磁铁叶片3拥有复杂的结构，其外表形状采用齿轮界面等不易卡料形状，防止滞留煤料，且可增加受力支点增强顺料滚筒转动动能，其上电磁铁矩阵由许多小块电磁铁排列组合而成，通过对不同数量和方位的电磁矩阵赋磁、消磁来实现磁性物质感知、赋磁吸铁和消磁卸铁的功能。整个设备的优势是可最终实现无人化及自动化控制、无铁质漏吸、无能耗、无局部附铁导致长期饱和以及可铁料自卸等功能。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施方式进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。