一种悬浮式带式输送系统

1.本发明涉及皮带输送机技术领域，尤其涉及一种悬浮式带式输送系统。


背景技术：

2.随着工业4.0的不断推进，矿山煤矿智能化或煤矿智能化也在不断地发展当中，皮带输送机作为运输煤料的重要工具，在煤矿生产中有着举足轻重的地位。
3.传统的皮带输送机是在电动机的驱动下，靠输送带与托辊组之间的摩擦力，使输送带连续运转，从而实现运输物料的功能。但是，带式输送机运行阻能耗大，托辊损坏易诱发皮带干摩擦造成自然等安全隐患。相比较而言，悬浮式带式输送机是依靠风机提供的悬浮支撑力代替托辊组的支撑力，这种结构设计能够有效减少运行阻能耗以及输送带损坏造成的安全隐患，提高输送机的运行寿命，大大降低了后期的运行维护成本。
4.然而，现有的悬浮式带式输送系统的风机都是只有一种或者几种固定的功率大小，缺少生产运输中的灵活性，在实际应用中容易形成风机提供的悬浮支撑力和物料重量不完全匹配的情况，产生“大马拉小车”或悬浮支撑力欠支护等现象。


技术实现要素：

5.本发明提供一种悬浮式带式输送系统，以解决现有悬浮式带式输送系统的风机提供的悬浮支撑力不能与输送物料重量实时匹配的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种悬浮式带式输送系统，包括输送带、输送带支撑板、出气孔、电动气阀装置、回程支撑板、风机、第一气室、第二气室、输送带驱动装置、数字气压传感器、激光测距传感器、煤量监测模块、支撑架、安装架和固定架，安装架固定在固定架上，固定架固定在支撑架上，安装架的上端固定输送带支撑板，安装架的下端固定回程支撑板，输送带支撑板内设置第一气室，回程支撑板内设置第二气室，风机固定在支撑架的一侧，风机的出风口与第一气室连通，第一气室与第二气室通过导气管连通，输送带的两端安装在输送带驱动装置上，输送带的中部安装在输送带支撑板的上方以及回程支撑板的上方，输送带的内表面设置一层反光薄膜，输送带支撑板的上部弧形板的中部以及回程支撑板的上部弧形板的中部均设置出气孔，出气孔的孔底设置电动气阀装置，电动气阀装置固定在输送带支撑板的内壁上；
7.数字气压传感器固定在输送带支撑板上，数字气压传感器成对设置，每对数字气压传感器位于相邻的两个出气孔之间，激光测距传感器固定在输送带支撑板上，煤量监测模块包括双目深度摄像头和lora无线传输模块，双目深度摄像头成对设置，每对双目深度摄像头分别固定在输送带支撑板的两边，lora无线传输模块固定在输送带支撑板上。
8.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带的上方安装除尘装置，除尘装置包括防尘罩和除尘器，防尘罩固定在固定架上，防尘罩设置在输送带的正上方，除尘器安装在防尘罩的内部上方。
9.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，除尘装置上设置入料口。
10.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带的内部采用钢丝绳材质。
11.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带的外表面设置陶瓷磨砂层。
12.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，电动气阀装置包括封口挡板和伸缩液压油缸，伸缩液压油缸的伸缩杆的端部固定封口挡板。
13.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，激光测距传感器设置两列，每列等间距设置多个。
14.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带支撑板上的出气孔以及回程支撑板上的出气孔均等间距设置多个。
15.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带驱动装置包括位于输送系统头部的驱动滚筒和位于输送系统尾部的改向滚筒，驱动滚筒和改向滚筒均通过电机带动，输送带的一端安装在驱动滚筒上，输送带的另一端安装在改向滚筒上。
16.在上述的悬浮式带式输送系统中，可选的是，输送带支撑板的边缘处设置温度传感器。
17.本发明提供的悬浮式带式输送系统，通过数字气压传感器实时监测出气孔的风压，通过激光测距传感器实时监测输送带与输送带支撑板之间的距离，通过煤量监测模块实时监测输送带上物料的重量，将采集到的数据传递给电脑端进行分析及处理，通过控制电动气阀装置调整气孔开度，通过对风机的功率进行多档位调节，从而实现风机功率与物料重量的实时匹配，使得风机提供的悬浮支撑力与输送物料重量实时匹配，最大程度实现悬浮式带式输送系统的绿色性、节能性以及高效性。
18.本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例提供的悬浮式带式输送系统的整体结构示意图；
21.图2为本发明实施例提供的悬浮式带式输送系统的内部结构示意图；
22.图3为本发明实施例提供的悬浮式带式输送系统的部分结构的剖视结构示意图；
23.图4为本发明实施例提供的悬浮式带式输送系统的输送带支撑板处的结构示意图；
24.图5为本发明实施例提供的悬浮式带式输送系统的电动气阀装置处的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1-除尘装置；2-输送带；3-输送带支撑板；4-出气孔；5-电动气阀装置；7-回程支撑板；8-风机；9-第一气室；10-第二气室；1101-驱动滚筒；1102-改向滚筒；12-数字气压传感器；13-温度传感器；14-激光测距传感器；15-双目深度摄像头；16-支撑架；17-安装架；18-输送系统头部；19-输送系统尾部；20-入料口；21-封口挡板；22-伸缩液压油缸；23-固定架。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
28.如图1-图4所示，本发明提供一种悬浮式带式输送系统，包括输送带2、输送带支撑板3、出气孔4、电动气阀装置5、回程支撑板7、风机8、第一气室9、第二气室10、输送带驱动装置、数字气压传感器12、激光测距传感器14、煤量监测模块、支撑架16、安装架17和固定架23，安装架17固定在固定架23上，固定架23固定在支撑架16上，安装架17的上端固定输送带支撑板3，安装架17的下端固定回程支撑板7，输送带支撑板3内设置第一气室9，回程支撑板7内设置第二气室10，风机8固定在支撑架16的一侧，风机8的出风口与第一气室9连通，第一气室9与第二气室10通过导气管连通，输送带2的两端安装在输送带驱动装置上，输送带2的中部安装在输送带支撑板3的上方以及回程支撑板7的上方，输送带2的内表面设置一层反光薄膜，输送带支撑板3的上部弧形板的中部以及回程支撑板7的上部弧形板的中部均设置出气孔4，出气孔4的孔底设置电动气阀装置5，电动气阀装置5固定在输送带支撑板3的内壁上。
29.需要说明的是，输送带支撑板3上的出气孔4的一端与第一气室9连通，另一端与外部空气连通，回程支撑板7上的出气孔4的一端与第二气室10连通，另一端与外部空气连通，出气孔4的方向朝上，便于第一气室9和第二气室10内的气体向上托起输送带2；输送带2的中部安装在输送带支撑板3的上方，无需进行固定操作，输送带2在重力的作用下会有一定自动纠偏功能；输送带2的内表面设置一层反光薄膜，为激光测距传感器14提供反射；电动气阀装置5能控制出气孔4的开度，输送带支撑板3和回程支撑板7的上端面均为圆弧状，与输送带2的形状相适应。
30.数字气压传感器12固定在输送带支撑板3上，数字气压传感器12成对设置，每对数字气压传感器12位于相邻的两个出气孔4之间。
31.需要说明的是，数字气压传感器12成对设置，每对数字气压传感器12位于相邻的两个出气孔4之间，可以更加均衡的检测出输送带2各处所承受风压的大小，数字气压传感器12的内部采用惠斯登电桥电路，惠斯登电桥的输出端焊接a/d转换模块，并通过数据采集器进行数据的接收进而将数据传递给控制器。
32.激光测距传感器14固定在输送带支撑板3上。
33.需要说明的是，激光测距传感器14的发射器和接收器均固定在输送带支撑板3上，发射器发射的激光经输送带2内表面设置的反光薄膜反射回弹至接收器，经过时间差的计算，可以得出输送带支撑板3与输送带2之间的间隙。
34.煤量监测模块包括双目深度摄像头15和lora无线传输模块，双目深度摄像头15成对设置，每对双目深度摄像头15分别固定在输送带支撑板3的两边，lora无线传输模块固定在输送带支撑板3上。
35.需要说明的是，双目深度摄像头15与lora无线传输模块电性连接，双目深度摄像头15等间距设置多对，负责运输煤量的监测，双目深度摄像头15的高度高于输送带2的上端面，每对双目深度摄像头15共同拍摄输送带2上的同一区域，双目深度摄像头15采集到的数据通过lora无线传输模块传回电脑端，电脑端通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取输送带2上物料的体积，从而完成物料质量的估算。
36.需要说明的是，悬浮式带式输送系统的电气控制部分包括电气控制柜、plc控制器和变频器，电气控制柜通过外部电路与电源电性连接，电气控制柜的输出端通过导线与plc控制器的输入端电连接，plc控制器安装在电气控制柜内部，方便现场工作人员进行操作及设置，变频器设置在电气控制柜内与plc控制器电性连接，plc控制器的模拟量输出端与变频器的模拟量输入端电性连接，变频器的输出端通过导线与风机8的输入端电性连接，plc控制器的输出端通过导线与风机8电性连接，使得风机8的功率能够进行多档位调节。
37.风机8向第一气室9和第二气室10内提供具有一定压力和流量的空气后，第一气室9内的空气经第一气室9上的出气孔4溢出，第二气室10内空气经第二气室10上的出气孔4溢出，在输送带2与输送带支撑板3以及输送带2与回程支撑板7之间形成具有一定压力的气膜支承输送带2及其上部物料，输送带2在输送带驱动装置的驱动下进行转动，对物料进行输送；通过数字气压传感器12实时监测出气孔4风压，通过激光测距传感器14实时监测输送带2与输送带支撑板3之间的距离，通过煤量监测模块实时监测输送带2上物料的重量，将采集到的数据传递给电脑端进行分析及处理，通过对风机8的功率进行多档位调节，通过控制电动气阀装置5调整气孔4开度，从而实现风机8功率与物料重量的实时匹配，使得风机提供的悬浮支撑力与输送物料重量实时匹配。
38.如图1所示，输送带2的上方安装除尘装置1，除尘装置1包括防尘罩和除尘器，防尘罩固定在固定架23上，防尘罩设置在输送带2的正上方，除尘器安装在防尘罩的内部上方。
39.需要说明的是，防尘罩设置在输送带2的正上方，防尘罩将输送带2完全笼罩起来，保障物料运输时产生的粉尘不会外溢，以免造成环境污染；除尘器安装在防尘罩的内部上方，确保物料粉尘能够被及时收回。
40.如图1所示，除尘装置1上设置入料口20。
41.需要说明的是，物料从入料口20进入落在输送带2上。
42.如图1-图3所示，输送带2的内部采用钢丝绳材质。
43.需要说明的是，输送带2的内部采用钢丝绳材质，增加输送带2的使用寿命及耐拉伸性。
44.如图1-图3所示，输送带2的外表面设置陶瓷磨砂层。
45.需要说明的是，输送带2的外表面设置陶瓷磨砂层，增加物料与输送带2之间的摩擦系数。
46.如图5所示，电动气阀装置5包括封口挡板21和伸缩液压油缸22，伸缩液压油缸22的伸缩杆的端部固定封口挡板21。
47.需要说明的是，封口挡板21和伸缩液压油缸22处于输送带支撑板3内，伸缩液压油缸22的伸缩杆通过伸缩推动封口挡板21移动，封口挡板21对出气孔4进行遮挡，使得封口挡板21起到控制出气孔4开度的作用；每个出气孔4的开度通过与其对应的电动气阀装置5独立控制，互不影响，使得系统风压的控制精度更加准确。
48.如4所示，激光测距传感器14设置两列，每列等间距设置多个。
49.需要说明的是，激光测距传感器14等间距设置多个，实现实时监测各处输送带2与输送带支撑板3之间的距离。
50.如图3所示，输送带支撑板3上的出气孔4以及回程支撑板7上的出气孔4均等间距设置多个。
51.需要说明的是，输送带支撑板3上的出气孔4以及回程支撑板7上的出气孔4均等间距设置多个，增加输送带2的运行平稳性。
52.如图2所示，输送带驱动装置包括位于输送系统头部18的驱动滚筒1101和位于输送系统尾部19的改向滚筒1102，驱动滚筒1101和改向滚筒1102均通过电机带动，输送带2的一端安装在驱动滚筒1101上，输送带2的另一端安装在改向滚筒1102上。
53.需要说明的是，电机带动驱动滚筒1101和改向滚筒1102转动，驱动滚筒1101和改向滚筒1102带动输送带2转动。
54.如图4所示，输送带支撑板3的边缘处设置温度传感器13。
55.需要说明的是，温度传感器13设置多个，多个温度传感器13间隔分布，用来检测悬浮式带式输送系统的工作环境温度，以免因悬浮式带式输送系统所处海拔、气温等环境因素对皮带机的运行有所影响。
56.本发明提供的悬浮式带式输送系统，通过数字气压传感器12实时监测出气孔4的风压，通过激光测距传感器14实时监测输送带2与输送带支撑板3之间的距离，通过煤量监测模块实时监测输送带2上物料的重量，将采集到的数据传递给电脑端进行分析及处理，通过控制电动气阀装置5调整气孔4开度，通过对风机8的功率进行多档位调节，从而实现风机8功率与物料重量的实时匹配，使得风机提供的悬浮支撑力与输送物料重量实时匹配，最大程度实现悬浮式带式输送系统的绿色性、节能性以及高效性。
57.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
58.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。