本發(fā)明屬于散狀物料的存儲與輸送設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有封閉罩的錐形環(huán)保料場，適用于各種散狀物料的儲存、堆取料作業(yè)。

背景技術(shù)：

目前，我國采用的環(huán)保型料場(或料倉、料庫)主要包括：方形原料倉庫、帶密封罩的條形料場、圓筒鋼倉或砼倉和帶封閉罩的圓形料場。

方形原料倉庫是通過安裝在屋架上的膠帶機(jī)移動卸礦車往料池卸料、橋式抓斗吊取料、料池外設(shè)礦槽、圓盤給料機(jī)和輸出膠帶機(jī)，完成受料和輸送。

帶密封罩的條形料場是采用堆取料機(jī)完成堆、取料作業(yè)，其密封罩的結(jié)構(gòu)形式有輕鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、膜式結(jié)構(gòu)等，典型堆取料機(jī)的形式可分為：堆取合一斗輪式堆取料機(jī)、堆取功能分開的堆料機(jī)和斗輪取料機(jī)(兩者相間布置)、帶移動卸礦車的膠帶機(jī)堆料和刮板機(jī)取料(刮板取料機(jī)有門式、半門式、橋式，堆場有單料條和雙料條)、懸臂堆料機(jī)和雙斗輪混勻取料機(jī)、懸臂堆料機(jī)和滾筒式混勻取料機(jī)以及其它派生堆取料設(shè)備。

圓筒鋼倉或砼倉目前最大直徑已達(dá)到φ45m，通常是倉頂進(jìn)料、倉底出料。

帶封閉罩的圓形料場主要包括普通圓形堆場和圓形均化料場。其中，普通圓形堆場目前國內(nèi)最大直徑為φ127m，帶輕鋼結(jié)構(gòu)穹頂，儲量約20萬m³，周邊設(shè)鋼筋砼高擋墻，中心設(shè)旋轉(zhuǎn)臂式堆料機(jī)，采用半門架刮板取料機(jī)實(shí)現(xiàn)側(cè)料。圓形均化料場目前國內(nèi)最大直徑為φ110m，帶輕鋼結(jié)構(gòu)穹頂，儲量約10萬m³，周邊無高擋墻，中心設(shè)旋轉(zhuǎn)臂式堆料機(jī)，采用門架刮板取料機(jī)實(shí)現(xiàn)端部取料。

上述形式的料場，各有不同的特點(diǎn)，在不同的時期不同條件下發(fā)揮了各自的積極作用，但從用戶反映的意見看，這些料場在技術(shù)方案比選或生產(chǎn)實(shí)踐中或多或少暴露出一些問題，存在的主要問題如下：

1)圓筒鋼倉或砼倉單套設(shè)施儲量太小、老式方形原料倉庫單套堆取作業(yè)強(qiáng)度不夠往往難以滿足規(guī)模要求；

2)堆取合一或堆取分開的條形料場占地面積大、場地利用率低；

3)圓筒鋼倉或砼倉單位儲量投資偏高，當(dāng)資金緊張時，項(xiàng)目難以實(shí)施；

4)多料條組成的條形堆場和圓形料場封閉罩跨度大，造價高，資金受限時，影響環(huán)保措施的落實(shí)；

5)大儲量超長條形煤場封閉罩面積過大，明顯違背建筑防火分區(qū)規(guī)范要求；

6)大部分料場控制水平低，配套監(jiān)測、安全、防火防爆措施不完善，一般情況下，堆取料設(shè)備和輸送設(shè)備需要專業(yè)人員進(jìn)行巡檢，難以實(shí)現(xiàn)無人化操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明的目的是為散狀物料儲存提供一種錐形環(huán)保料場，采用的堆取料原理、設(shè)備及組合方式、料堆剖面形狀、屋面結(jié)構(gòu)形式都不同于傳統(tǒng)圓形料場，相比傳統(tǒng)儲存工藝，本發(fā)明的料場更加安全環(huán)保、自動化程度更高，同等儲存能力的錐形料場在工藝和結(jié)構(gòu)上比圓形料場更節(jié)省投資，更具市場競爭力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種錐形環(huán)保料場，該料場包括刮板取料機(jī)1、旋轉(zhuǎn)布料器2、中心立柱3、環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6、輸出膠帶機(jī)7、轉(zhuǎn)運(yùn)站8和輸入膠帶機(jī)9，其中，所述中心立柱3位于料場的中心，旋轉(zhuǎn)布料器2與中心立柱3的上部套接固定，旋轉(zhuǎn)布料器2的進(jìn)料口上方設(shè)有轉(zhuǎn)運(yùn)站8，輸入膠帶機(jī)9的通廊與轉(zhuǎn)運(yùn)站8連接，并向下傾斜與外部供料設(shè)備連接；刮板取料機(jī)1的頂端位于旋轉(zhuǎn)布料器2的下方，且與中心立柱3的上部轉(zhuǎn)動連接，刮板取料機(jī)1的底端位于環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6進(jìn)料口的上方，環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6的出料口位于輸出膠帶機(jī)7的上方。

所述中心立柱3包括下部的砼管柱3-1和上部的鋼管柱3-2。

所述刮板取料機(jī)1為外刮式半門架刮板取料機(jī)，其包括軸承1-1、走行輪1-2、第一環(huán)形軌道1-3、車輪1-4、第二環(huán)形軌道1-5、三合一驅(qū)動裝置1-6、卷揚(yáng)系統(tǒng)1-7、刮板1-8和骨架1-9；

所述刮板取料機(jī)1的頂端通過軸承1-1與中心立柱3上部的鋼管柱3-2根部轉(zhuǎn)動連接；

軸承1-1的外側(cè)設(shè)有走行輪1-2，走行輪1-2支撐于中心立柱3下部的砼管柱3-1頂面的第一環(huán)形軌道1-3上，刮板取料機(jī)1的底端設(shè)有單輪緣的車輪1-4，行走在料場周邊地面的第二環(huán)形軌道1-5上，車輪1-4上設(shè)有三合一驅(qū)動裝置1-6，刮板1-8通過設(shè)在骨架1-9上的卷揚(yáng)系統(tǒng)1-7實(shí)現(xiàn)垂直方向的落下和提升。

所述旋轉(zhuǎn)布料器2包括環(huán)形槽體2-1、溜管2-2和伸縮筒2-3，溜管2-2的頂端與環(huán)形槽體2-1連接，溜管2-2的底端設(shè)有伸縮筒2-3。

所述環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6為臺車式環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)，其包括犂式卸料器6-1；

所述犂式卸料器6-1落料點(diǎn)處設(shè)有單機(jī)布袋除塵器。

該料場還包括圍墻11，圍墻11圍在料場的外圍，所述圍墻11的形狀為圓形。

該料場還包括封閉罩5，所述封閉罩5設(shè)置于輸入膠帶機(jī)9的下側(cè)，以中心立柱3頂端的轉(zhuǎn)運(yùn)站8為中心，上端與轉(zhuǎn)運(yùn)站8的周邊鋼結(jié)構(gòu)連接，沿徑向呈放射狀向下延伸至圍墻12，形成錐形的密閉空間。

所述封閉罩5包括鋼構(gòu)5-1和面材5-2，面材5-2位于鋼構(gòu)5-1的外側(cè)，鋼構(gòu)5-1采用網(wǎng)架或管絎架，面材5-2采用彩板或膜結(jié)構(gòu)。

該料場還包括干霧抑塵裝置10，所述干霧抑塵裝置10設(shè)置于旋轉(zhuǎn)布料器2的溜管2-2的周邊，干霧抑塵裝置10包括干霧噴嘴10-1。

該料場還包括紅外檢測系統(tǒng)和噴水防火系統(tǒng)，紅外檢測裝置和噴水系統(tǒng)可覆蓋料場整個平面；

該料場采用全分布式光纖拉曼溫度傳感網(wǎng)在料場建立分布式光纖溫度監(jiān)控系統(tǒng)；

該料場各部件的潤滑均采用分散式智能潤滑系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)本發(fā)明的錐形環(huán)保料場以中心立柱為核心圓錐形堆料，區(qū)別于圓形料場以周邊擋墻為依靠的堆料，相比圓形料場節(jié)省了擋墻。

2)本發(fā)明的錐形環(huán)保料場采取旋轉(zhuǎn)布料器來實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)布料，區(qū)別于圓形料場的懸臂式堆料機(jī)，結(jié)構(gòu)形式更為簡單。

3)本發(fā)明的錐形環(huán)保料場采取半門架式刮板取料機(jī)結(jié)合環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)的360度旋轉(zhuǎn)卸料方式，區(qū)別于圓形料場的門架式刮板取料機(jī)結(jié)合中心受料斗、地下通廊的中心卸料方式，取消地下通廊，結(jié)構(gòu)形式更為簡單、可靠，并且檢修方便。

4)本發(fā)明的錐形環(huán)保料場利用中心立柱上方的轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊鋼結(jié)構(gòu)作為圓錐形料場密閉罩網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的中心支點(diǎn)，相比于中心無支點(diǎn)的穹頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式跨度減少一半、受力條件優(yōu)越，其抗風(fēng)抗震效果更好，并且節(jié)省投資。

5)本發(fā)明的錐形環(huán)保料場采用的旋轉(zhuǎn)布料器、刮板取料機(jī)、環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶機(jī)等均屬于簡易設(shè)備，其動作都是一維、兩維，比起堆取料機(jī)之類三維操作設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人化即遙控操作更有優(yōu)勢。自動化控制專業(yè)的設(shè)計(jì)充分利用PLC的功能，將程控操作與各種監(jiān)控信號相結(jié)合，使堆、取料作業(yè)線的各種組態(tài)模塊化，通過光纜將信號傳輸?shù)街锌厥?，對料庫的堆取料作業(yè)實(shí)行遙控操作，現(xiàn)場不需設(shè)專人對設(shè)備進(jìn)行操作。堆取料作業(yè)無人化操作和設(shè)備無人化巡檢的實(shí)現(xiàn)，大大減少了工廠儲運(yùn)系統(tǒng)的勞動定員，提高了勞動生產(chǎn)率，節(jié)省儲運(yùn)生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的錐形環(huán)保料場的剖視圖；

圖2為本發(fā)明的錐形環(huán)保料場的半門架刮板取料機(jī)底端部分部件的局部示意圖；

圖3為本發(fā)明的錐形環(huán)保料場半門架刮板取料機(jī)頂端部分部件的局部示意圖；

圖4為本發(fā)明的錐形環(huán)保料場旋轉(zhuǎn)布料器溜管、伸縮筒及干霧逸塵裝置的布置關(guān)系示意圖；

圖5為傳統(tǒng)圓形料場的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明

1 刮板取料機(jī)

1-1 軸承

1-2 走行輪

1-3 第一環(huán)形軌道

1-4 車輪

1-5 第二環(huán)形軌道

1-6 三合一驅(qū)動裝置

1-7 卷揚(yáng)系統(tǒng)

1-8 刮板

1-9 骨架

2 旋轉(zhuǎn)布料器

2-1 環(huán)形槽體

2-2 溜管

2-3 伸縮筒

3 中心立柱

3-1 砼管柱

3-2 鋼管柱

4 散狀物料

5 密閉罩

5-1 鋼構(gòu)

5-2 面材

6 環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)

6-1 犁式卸料器

7 輸出膠帶機(jī)

8 轉(zhuǎn)運(yùn)站

9 輸入膠帶機(jī)

9-1 頭部漏斗

10 干霧抑塵裝置

10-1 干霧噴嘴

11 圍墻

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1-4所示，本發(fā)明的錐形環(huán)保料場包括刮板取料機(jī)1、旋轉(zhuǎn)布料器2、中心立柱3、封閉罩5、環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6、輸出膠帶機(jī)7、轉(zhuǎn)運(yùn)站8、輸入膠帶機(jī)9、干霧抑塵裝置10和圍墻11。

所述中心立柱3位于料場的中心，旋轉(zhuǎn)布料器2與中心立柱3的上部鋼管柱3-2套接固定，旋轉(zhuǎn)布料器2的進(jìn)料口上方設(shè)有轉(zhuǎn)運(yùn)站8，輸入膠帶機(jī)9的通廊與轉(zhuǎn)運(yùn)站8連接，并向下傾斜與外部供料設(shè)備(圖中未示出)連接；刮板取料機(jī)1的頂端位于旋轉(zhuǎn)布料器2的下方，且與中心立柱3上部鋼管柱3-2的根部轉(zhuǎn)動連接，刮板取料機(jī)1的底端位于環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6進(jìn)料口的上方，環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6的出料口位于輸出膠帶機(jī)7的上方。

所述中心立柱3包括下部的砼管柱3-1和上部的鋼管柱3-2。

所述刮板取料機(jī)1優(yōu)選為外刮式半門架刮板取料機(jī)，其包括軸承1-1、走行輪1-2、第一環(huán)形軌道1-3、車輪1-4、第二環(huán)形軌道1-5、三合一驅(qū)動裝置1-6、卷揚(yáng)系統(tǒng)1-7、刮板1-8和骨架1-9；刮板取料機(jī)1的頂端通過軸承1-1與中心立柱3上部的鋼管柱3-2根部轉(zhuǎn)動連接，可繞鋼管柱3-2旋轉(zhuǎn)。軸承1-1的外側(cè)設(shè)有走行輪1-2，走行輪1-2支撐于中心立柱3下部的砼管柱3-1頂面的第一環(huán)形軌道1-3上，該走行輪1-2優(yōu)選為無輪緣不帶驅(qū)動的被動輪，刮板取料機(jī)1的底端設(shè)有單輪緣的車輪1-4，行走在料場周邊地面的第二環(huán)形軌道1-5上，車輪1-4上設(shè)有三合一驅(qū)動裝置1-6，刮板1-8通過設(shè)在骨架1-9上的卷揚(yáng)系統(tǒng)1-7實(shí)現(xiàn)垂直方向的落下和提升。

所述旋轉(zhuǎn)布料器2包括環(huán)形槽體2-1、溜管2-2和伸縮筒2-3，溜管2-2的頂端與環(huán)形槽體2-1連接，溜管2-2的底端設(shè)有伸縮筒2-3，伸縮筒2-3可隨卸載散裝物料4的落差收放伸縮。由于旋轉(zhuǎn)布料器2實(shí)行定點(diǎn)堆料時，離地面高度較高，在溜管2-2的底端設(shè)置伸縮筒2-3可以避免因落差大而出現(xiàn)的揚(yáng)塵問題。

所述環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6優(yōu)選為臺車式環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)，其包括犂式卸料器6-1。所述犂式卸料器6-1落料點(diǎn)處設(shè)有單機(jī)布袋除塵器(圖中未示出)。

所述輸入膠帶機(jī)9包括頭部漏斗9-1，頭部漏斗9-1位于轉(zhuǎn)運(yùn)站8的上方。

所述圍墻11圍在料場的外圍，圍墻11的形狀優(yōu)選為圓形。

所述封閉罩5設(shè)置于輸入膠帶機(jī)9的下側(cè)，以中心立柱3的頂端的轉(zhuǎn)運(yùn)站8為中心，上端與轉(zhuǎn)運(yùn)站8的周邊鋼結(jié)構(gòu)連接，沿徑向呈放射狀向下延伸至圍墻11，形成錐形的密閉空間。封閉罩5包括鋼構(gòu)5-1和面材5-2，面材5-2位于鋼構(gòu)5-1的外側(cè)，主要起防風(fēng)防雨和防止粉塵擴(kuò)散的環(huán)保作用。鋼構(gòu)5-1采用網(wǎng)架或管絎架，面材5-2采用彩板或膜結(jié)構(gòu)。近幾年來膜結(jié)構(gòu)在大型料場的應(yīng)用越來越多，膜材除具有強(qiáng)度高、防腐、阻燃、質(zhì)輕、透光等優(yōu)點(diǎn)外，采用膜作為面材還可加大鋼骨架間距、省去大量檁條，降低結(jié)構(gòu)造價。所以為提高封閉罩5的防腐、抗風(fēng)、抗雪載性能，所述封閉罩5的面材5-2優(yōu)選為張拉膜結(jié)構(gòu)。

所述干霧抑塵裝置10設(shè)置于旋轉(zhuǎn)布料器2的溜管2-2的周邊，干霧抑塵裝置10包括干霧噴嘴10-1，當(dāng)旋轉(zhuǎn)布料器2完成定點(diǎn)堆料、進(jìn)入移動堆料(此時伸縮筒2-3已收起)階段時，會有不同程度的揚(yáng)塵，開啟設(shè)于旋轉(zhuǎn)布料器溜管上方的干霧抑塵裝置10，通過設(shè)于溜筒周邊的干霧噴嘴10-1，可形成長筒形霧罩，有效地控制布料揚(yáng)塵。

本發(fā)明的錐形環(huán)保料場還包括紅外檢測系統(tǒng)和噴水防火系統(tǒng)，紅外檢測裝置和噴水系統(tǒng)可覆蓋料場整個平面，一旦紅外檢測系統(tǒng)檢測到料堆的某個點(diǎn)溫度升高，操作室可以發(fā)出報警信號，監(jiān)視器自動顯示料場溫升部位，當(dāng)溫升超過設(shè)定值需要進(jìn)行處理時，可自動或人工控制噴水防火系統(tǒng)的相應(yīng)噴頭對溫升部位噴水降溫。本發(fā)明的錐形環(huán)保料場用于儲煤，可有效控制煤的自燃引起的火災(zāi)隱患，能夠?qū)崿F(xiàn)自動防爆防火功能。

圖5為傳統(tǒng)圓形料場的剖視圖，通過對比圖1和圖5可以看出，本發(fā)明的錐形料場是以中心立柱為核心堆料，圓形料場是靠近周邊擋墻堆料，從結(jié)構(gòu)上來講，錐形料場相比圓形料場除增加了一臺環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)外，省去了造價較高的擋墻，屋架結(jié)構(gòu)由中部無支撐變?yōu)橛兄?，堆料機(jī)變?yōu)樾D(zhuǎn)布料器，取消了地下設(shè)施，整體構(gòu)造上變得更為簡單。

本發(fā)明的圓錐形環(huán)保料場的工作過程如下：

堆料階段：外部供料設(shè)備將散裝物料4卸載至輸入膠帶機(jī)9的底端，輸入膠帶機(jī)9向上運(yùn)動通過頭部漏斗9-1將散裝物料4運(yùn)至轉(zhuǎn)運(yùn)站8并進(jìn)一步卸載至旋轉(zhuǎn)布料器2的環(huán)形槽體2-1中；旋轉(zhuǎn)布料器2作360度旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)布料器2的溜管2-2及伸縮筒2-3將散狀物料4沿中心立柱3的外側(cè)均勻卸至整個料場，形成錐臺形的料堆；

取料階段：啟動刮板取料機(jī)1圍繞中心立柱3做360度回轉(zhuǎn)，由刮板取料機(jī)1的刮板1-8從料堆的外側(cè)由上往下將散狀物料4從料堆中心向外緣刮取。

出料階段：刮板1-8取到的散狀物料卸至環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6，通過環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6和輸出膠帶機(jī)7將散狀物料運(yùn)出，送往用戶。

本發(fā)明的錐形環(huán)保料場能夠?qū)崿F(xiàn)無人化巡檢，主要從兩個方面著手：

1)建立分布式光纖溫度監(jiān)控系統(tǒng)

鑒于本發(fā)明的錐形環(huán)保料場采用的主要堆取料設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)都是轉(zhuǎn)動部位，設(shè)計(jì)采用全分布式光纖拉曼溫度傳感網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在料場建立分布式光纖溫度監(jiān)控系統(tǒng)，對設(shè)備上最容易出現(xiàn)故障的轉(zhuǎn)動部件的軸承溫度進(jìn)行在線監(jiān)測。一旦某個軸承溫度超過設(shè)定值，計(jì)算機(jī)會自動報警并顯示所在位置，以便及時更換部件，平時不需專人巡檢，而且避免人員因疏忽大意造成的漏檢。光纖測溫技術(shù)采用的探測光纖具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、耐高壓高溫和抗電磁干擾，系統(tǒng)安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在長距離監(jiān)測中具有較高靈敏度。

2)采用智能潤滑系統(tǒng)

本發(fā)明的錐形環(huán)保料場內(nèi)設(shè)備的所有滾筒、電機(jī)、車輪等(如軸承1-1、走行輪1-2、車輪1-4、三合一驅(qū)動裝置1-6、卷揚(yáng)系統(tǒng)1-7、旋轉(zhuǎn)布料器2、環(huán)形轉(zhuǎn)載機(jī)6、輸出膠帶機(jī)7、輸入膠帶機(jī)9的轉(zhuǎn)動部位)的潤滑均采用分散式智能潤滑系統(tǒng)，兼有測壓、補(bǔ)油、備油功能，只需定期更換油包，可大大減少因軸承缺油引起的溫升和燒損，減少80％以上的故障。