本發(fā)明涉及塊煤輸送裝置領域，尤其是涉及一種塊煤防破碎裝置。

背景技術：

塊煤，化石能源，煤炭經過地下開采而分揀出來的塊狀形體。經簡單篩選后剩下的大塊有煙煤，篩選常用通過網目大小來規(guī)定最小尺寸的塊度。

塊煤的用途有很多，如：

1)發(fā)電用煤：我國約1/3以上的煤用來發(fā)電，目前平均發(fā)電耗煤為標準煤370g/(kW·h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉變?yōu)殡娔堋?/p>

2)蒸汽機車用煤：占動力用煤2％左右，蒸汽機車鍋爐平均耗煤指標為100kg/(萬噸·km)左右。

3)建材用煤：約占動力用煤的l0％以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。

4)一般工業(yè)鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號繁多，數量大且分散，用煤量約占動力煤的30％。

5)生活用煤：生活用煤的數量也較大，約占燃料用煤的20％。

6)冶金用動力煤：冶金用動力煤主要為燒結和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤量的1％。

煤炭供給側結構調整的關鍵是清潔高效，而分質利用、分級利用、多級聯(lián)產等措施是具有中國特色的潔凈能源技術之路，在當前煤炭市場萎靡的大形勢下，市場對塊煤的巨大需求促使塊煤價格急劇攀升，塊煤產品價格比末煤產品價格普遍高出100元/t以上，因此，提高塊煤產量，減少塊煤破損率，成為提高煤炭企業(yè)經濟效益的重要途徑之一。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供塊煤防破碎裝置，以解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題。

本發(fā)明提供的塊煤防破碎裝置，其包括高位接料直線溜槽；

所述高位接料溜槽包括接料部和直線溜槽部；

所述接料部固定設置在所述直線溜槽部的上端；

所述接料部為弧形。

進一步的，所述直線溜槽部的槽底與所述接料部的槽底相切。

進一步的，塊煤防破碎裝置還包括溜槽蓋板；

所述溜槽蓋板固定設置在所述高位接料直線溜槽的上方，與所述高位接料直線溜槽共同構成筒狀結構。

進一步的所述接料部遠離所述直線溜槽部的一端的寬度大于所述接料部靠近所述直線溜槽部的一端的寬度。

進一步的所述直線溜槽部遠離所述接料部的一端設置有緩沖部；

所述緩沖部為坡度小于所述直線溜槽部的直線式溜槽。

本發(fā)明還提供了另一種塊煤防破碎裝置，其包括高位接料螺旋溜槽；

所述高位接料螺旋溜槽包括接料部和螺旋溜槽部；

所述接料部高度設置在所述螺旋溜槽部的上端；

所述接料部為弧形。

進一步的，所述螺旋溜槽部的槽底與所述接料部的槽底相切。

進一步的，塊煤防破碎裝置，還包括溜槽蓋板；

所述溜槽蓋板固定設置在所述高位接料螺旋溜槽的上方，與所述高位接料螺旋溜槽共同構成筒狀結構。

進一步的，所述接料部遠離所述螺旋溜槽部的一端的寬度大于所述接料部靠近所述螺旋溜槽部的一端的寬度。

進一步的，所述螺旋溜槽部的螺旋角從靠近所述接料部的一端向遠離所述接料部的一端漸小。

本發(fā)明提供的塊煤防破碎裝置，通過將接料部設置在輸送機處，再通過直線溜槽部或螺旋溜槽部將之輸送到下方的需要使用的地方。通過傾斜設置在直線溜槽部或螺旋溜槽部將塊煤下落時的豎直方向的速度降低，進而避免塊煤之間的相互碰撞，減少了塊煤破碎的幾率，提高了塊煤的產量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的塊煤防破碎裝置的主視圖；

圖2為圖1所示的塊煤防破碎裝置的俯視圖；

圖3為圖1所示的塊煤防破碎裝置的另一種結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種塊煤防破碎裝置的結構示意圖。

附圖標記：

1：輸送機 2：接料部 3：直線溜槽部

4：溜槽蓋板 5：緩沖部 6：螺旋溜槽部

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

針對塊煤在高落差轉載環(huán)節(jié)產生破碎的實際情況，從碰撞接觸力學角度分析塊煤的破碎機理，得出塊煤碰撞時產生的瞬時沖擊力是導致其破碎的最主要原因。

塊煤轉載時，煤流卸載方式是以一定的初速度做平拋運動。煤流與下一部設備第一時間接觸的點稱為落煤點。依據動量定理Ft＝△p和動量守恒定律mgt₁-F₀t₂-Ft₃＝0進行分析，塊煤在豎直下落的時間t₁內，受到重力向下的沖量為mgt₁；塊煤在接觸到物體并與物體發(fā)生相對運動，摩擦力F₀對塊煤產生的阻力沖量為F₀t₂；塊煤在接觸到物體(落煤點)并同時發(fā)生形變時，阻力F對塊煤的沖量是Ft₃，塊煤所受擠壓應力越大，即單位面積受到接觸力F越大，塊煤形變越大，當擠壓應力達到一定值(δ_jy)時，則會發(fā)生破碎。因此塊煤不破碎需滿足以下條件：

∵mgt₁-F₀t₂-Ft₃＝0

$t_1=\sqrt{\frac{2h}{g}}$

再加上位置修正參數：mv₀sinθ，得出塊煤防破碎數學模型：

式中：g——重力加速度，m/s²；

δ_jy——塊煤最小擠壓破碎應力，為固定值；

δ_煤——塊煤所受擠壓應力；

m——塊煤質量，kg；

h——轉載點兩設備之間的落差，m；

t₁——塊煤下落的總時間，s；

t₂——塊煤與物體接觸并發(fā)生相對運動的時間，s；

t₃——塊煤開始碰撞瞬時和脫離瞬時的時間差，s；

A——塊煤與被撞物體的接觸面積，m²；

以上是對于塊煤從拋離設備到落入下一設備整個過程運用動量定理做出的塊煤防破碎數學模型。對于塊煤碰撞瞬間(包括塊煤與塊煤、塊煤與設備之間的碰撞)進行動量定理分析，接觸單元之間碰撞產生的擠壓應力可表示為：

式中：m₁、m₂——接觸單元1、2的質量；

e——恢復系數；

v——開始碰撞瞬時接觸單元的速度；

由式2-1可知：塊煤在轉載過程中所受的擠壓應力與塊煤轉載的高差h成正比，與塊煤下落過程中所受的摩擦力F₀和作用時間t₂成反比，同時與塊煤質量m、接觸面積A等參數有關；由式2-2可知：塊煤在碰撞時產生的擠壓應力與碰撞瞬時相對運動速度v成正比，與接觸時間t₃成反比，同時還與恢復系數e有關。相對運動速度v越大、接觸時間t₃越短，碰撞產生的擠壓應力越大，反之，碰撞產生的擠壓應力越小，塊煤越不容易破碎。

對于單質點間的碰撞，我們可以運用以上方法計算，對于屬于散體物料的塊煤來說，其運行過程中各質點間都存在相互作用，雖然以上方法同樣適用，但由于運算量太大無法采用普通方法進行求解。

針對散體物料國內外有很多理論進行計算，具有代表性的是離散單元法(DEM)。離散單元法是求解與分析復雜離散系統(tǒng)的運動規(guī)律與力學特性的數值方法，其認為系統(tǒng)是由離散的個體組成，個體之間存在接觸與脫離、相互作用以及接觸力與能量的聯(lián)系，再借助計算機強大的計算能力，對物料的運動規(guī)律進行模擬仿真研究。

基于上述原理，本發(fā)明提供了一種塊煤防破碎裝置，如圖1和圖2所示，其包括高位接料直線溜槽；

所述高位接料溜槽包括接料部2和直線溜槽部3；

所述接料部2固定設置在所述直線溜槽部3的上端；

所述接料部2為弧形。

輸送塊煤的帶式輸送機1與其它設備搭接時，在帶式輸送機1機頭部位采用高位接料型式，如圖1所示，帶式輸送機1來料沿機頭滾筒滑落到溜槽內。該結構型式的優(yōu)點是塊煤下落到溜槽內落差非常小，塊煤和溜槽底板間幾乎不會產生沖擊力，塊煤的防破碎效果十分明顯。

優(yōu)選的實施方式為，所述直線溜槽部3的槽底與所述接料部2的槽底相切。

將直線溜槽部3的槽底和接料部2的槽底相切設置后，能夠保證塊煤不會從輸送機1上平射出去，進而不會在直線溜槽部3的槽內產生撞擊，保證了塊煤的完整性。

優(yōu)選的實施方式為，塊煤防破碎裝置還包括溜槽蓋板4；

所述溜槽蓋板4固定設置在所述高位接料直線溜槽的上方，與所述高位接料直線溜槽共同構成筒狀結構。

在高位接料直線溜槽上高地設置溜槽蓋板4，能夠將接料部2和直線溜槽部3的滑槽覆蓋，進而避免了由于塊煤輸送量過大時造成塊煤從滑槽內滑落，進而保證了不會有塊煤掉在地上后被摔碎，進而保證了塊煤輸送的完整性，提高了塊煤的生產率。

優(yōu)選的實施方式為，所述接料部2遠離所述直線溜槽部3的一端的寬度大于所述接料部2靠近所述直線溜槽部3的一端的寬度。

接料部2靠近輸送機1的一端開口較大，另一端開口較小，進而能夠使得輸送機1與接料部2連接的一端能夠深入到接料部2的較大的開口端，進而保證了塊煤都能夠從輸送機1上進入到接料部2內，不會從輸送機1上直接掉落，而影響到塊煤的完整性。

優(yōu)選的實施方式為，如圖3所示，所述直線溜槽部3遠離所述接料部2的一端設置有緩沖部5；

所述緩沖部5為坡度小于所述直線溜槽部3的直線式溜槽。

由于直線溜槽部3的長度較長，進而在通過直線溜槽部3的滑槽內進行滑行的塊煤會在重力的作用下，持續(xù)的加速，進而會使得塊煤在落在地面上時的速度較高，會產生較大的撞擊，進而容易將塊煤撞碎。

為了解決上述問題，本實施例中，在直線溜槽部3的下端設置了緩沖部5，將塊煤的下落速度降低下。

在本實施例中，緩沖部5為與直線溜槽部3相同的結構，但其坡度要小于直線溜槽部3，進而能夠減緩塊煤的下落速度，進一步保證了塊煤的完整性。

本發(fā)明還提供了另一種塊煤防破碎裝置，如圖4所示，其包括高位接料螺旋溜槽；

所述高位接料螺旋溜槽包括接料部2和螺旋溜槽部6；

所述接料部2高度設置在所述螺旋溜槽部6的上端；

所述接料部2為弧形。

因轉載高差較大，為減少物料下落過程中對溜槽底板或側板的沖擊，可根據物料所需走向設計為螺旋曲面結構，壓濾車間塊煤防破碎裝置如圖2所示。由于是改造項目，廠房內每層的設備布置都很緊湊，所設計的螺旋溜槽要精準的穿過兩層樓板而不能與現(xiàn)有設備干涉，且要留出設備檢修空間，樓層的土建主梁也不能破壞。除了滿足上述條件以外，還要滿足塊煤在溜槽內平滑的運行。與設備及土建結構間的關系可以通過安裝關系圖得到，但塊煤是否能在溜槽內平滑運行從設計圖中是看不出來的，如果螺旋角度過小，則會發(fā)生堵煤現(xiàn)象；如果螺旋角度過大，則塊煤在溜槽內會不斷加速，達不到理想的防破碎效果。

為此，我們引入了離散元動態(tài)仿真技術。將圖4所示防破碎裝置的三維模型導入離散元動態(tài)仿真軟件，然后建立散裝物料模型(塊煤)，并設置其屬性參數，同時設置物料與設備之間的屬性參數，如摩擦系數等；在所有參數設定完成后，開始仿真計算，最后以動畫圖形的方式輸出計算結果。經過多次螺旋角度的調整及仿真分析。在本實施例中，塊煤在防破碎裝置中運行的速度始終保持在2m/s-4m/s之間，且沒有較大的速度沖擊，出料速度約為2.5m/s，與下部帶式輸送機1帶速相當，因此落料時也不會產生較大的沖擊，從而達到良好的塊煤防破碎效果。

優(yōu)選的實施方式為，所述螺旋溜槽部6的槽底與所述接料部2的槽底相切。

將螺旋溜槽部6的槽底和接料部2的槽底相切設置后，能夠保證塊煤不會從輸送機1上平射出去，進而不會在螺旋溜槽部6的槽內產生撞擊，保證了塊煤的完整性。

優(yōu)選的實施方式為，塊煤防破碎裝置，還包括溜槽蓋板4；

所述溜槽蓋板4固定設置在所述高位接料螺旋溜槽的上方，與所述高位接料螺旋溜槽共同構成筒狀結構。

在高位接料螺旋溜槽上高地設置溜槽蓋板4，能夠將接料部2和螺旋溜槽部6的滑槽覆蓋，進而避免了由于塊煤輸送量過大時造成塊煤從滑槽內滑落，進而保證了不會有塊煤掉在地上后被摔碎，進而保證了塊煤輸送的完整性，提高了塊煤的生產率。

優(yōu)選的實施方式為，所述接料部2遠離所述螺旋溜槽部6的一端的寬度大于所述接料部2靠近所述螺旋溜槽部6的一端的寬度。

接料部2靠近輸送機1的一端開口較大，另一端開口較小，進而能夠使得輸送機1與接料部2連接的一端能夠深入到接料部2的較大的開口端，進而保證了塊煤都能夠從輸送機1上進入到接料部2內，不會從輸送機1上直接掉落，而影響到塊煤的完整性。

優(yōu)選的實施方式為，所述螺旋溜槽部6的螺旋角從靠近所述接料部2的一端向遠離所述接料部2的一端漸小。

由于螺旋溜槽部6的長度較長，進而在通過螺旋溜槽部6的滑槽內進行滑行的塊煤會在重力的作用下，持續(xù)的加速，進而會使得塊煤在落在地面上時的速度較高，會產生較大的撞擊，進而容易將塊煤撞碎。

為了解決上述問題，本實施例中，在螺旋溜槽部6的下端設置了緩沖部5，將塊煤的下落速度降低下。

在本實施例中，緩沖部5為與螺旋溜槽部6相同的結構，但其坡度要小于螺旋溜槽部6，進而能夠減緩塊煤的下落速度，進一步保證了塊煤的完整性。

本發(fā)明提供的塊煤防破碎裝置，通過將接料部2設置在輸送機1處，再通過直線溜槽部3或螺旋溜槽部6將之輸送到下方的需要使用的地方。通過傾斜設置在直線溜槽部3或螺旋溜槽部6將塊煤下落時的豎直方向的速度降低，進而避免塊煤之間的相互碰撞，減少了塊煤破碎的幾率，提高了塊煤的產量。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。