專利名稱：基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于使煤和矸石自動(dòng)分離的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于灰度識(shí)別的煤和砰石分尚設(shè)備。
背景技術(shù)：
矸石分選是選煤廠原煤準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)，即在煤塊中將矸石挑選出來(lái)，或者從矸石中將煤塊分揀出來(lái)。目前在我國(guó)主要有以下兩種選矸方法1)、手選，這種方法不但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)含量低，而且粉塵大，工作環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響了工人的身心健康；2)、機(jī)選，現(xiàn)有的機(jī)選方法都需要事先將原煤塊進(jìn)行破碎，不但提高了工作量和增加了能耗，而且將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和部分精煤的無(wú)法分選，同時(shí)很多機(jī)選設(shè)備如動(dòng)篩跳汰機(jī)等在工作時(shí)易發(fā)生堵塞事故，從而嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性。·發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，本分離設(shè)備不但實(shí)現(xiàn)了矸石的連續(xù)分選，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，同時(shí)減少了勞動(dòng)工作量，降低了能耗。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，本分離設(shè)備包括承托物料的輸送裝置，本分離設(shè)備還包括如下組成部分導(dǎo)引裝置，設(shè)置在輸送裝置的上側(cè)，用于將限定大小的煤和矸石從物料中分選出來(lái)，并使限定大小的煤和矸石按設(shè)定間隔呈線性排列；灰度識(shí)別裝置，設(shè)置在輸送裝置的上側(cè)，并設(shè)置在導(dǎo)引裝置的沿物料輸送方向的后側(cè)，用于對(duì)線性排列的煤和矸石逐一進(jìn)行灰度識(shí)別，并發(fā)送執(zhí)行信號(hào)輸送至執(zhí)行裝置；執(zhí)行裝置，用于將通過(guò)輸送裝置的煤和矸石分別引入各自的傳輸裝置。同時(shí)，本實(shí)用新型還可以通過(guò)以下技術(shù)措施得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)引裝置包括導(dǎo)引部件，所述導(dǎo)引部件的上端呈平臺(tái)狀，下端面靠近輸送裝置的物料輸送面，且導(dǎo)引部件的靠近物料輸送面的一端設(shè)置有用于使煤和矸石自其中通過(guò)、并引導(dǎo)煤和矸石呈線性排列的引導(dǎo)槽，引導(dǎo)槽的槽寬和槽高均為50 IOOmm ;所述導(dǎo)引部件的沿物料輸送方向的前側(cè)設(shè)置有使直徑為50 IOOmm的煤和矸石按照設(shè)定時(shí)間間隔依次通過(guò)引導(dǎo)槽的扒爪機(jī)構(gòu)，且扒爪機(jī)構(gòu)還用于將直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物扒送至導(dǎo)引部件的上端面處。優(yōu)選的，所述導(dǎo)引部件的沿物料輸送方向前側(cè)的一端設(shè)置為斜面，且設(shè)置為便于直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物被扒送至導(dǎo)引部件上端面處的傾斜狀。所述灰度識(shí)別裝置包括對(duì)通過(guò)引導(dǎo)槽的煤和矸石進(jìn)行照射以獲得返回信號(hào)的灰度傳感器，灰度傳感器的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器的輸入端相連，所述信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端與執(zhí)行裝置相連。進(jìn)一步的，所述灰度傳感器的工作區(qū)域也即灰度傳感器及其照射區(qū)域處罩設(shè)有遮光裝置。所述執(zhí)行裝置包括電控風(fēng)閥，電控風(fēng)閥設(shè)置在礦井高壓風(fēng)道處以控制高壓風(fēng)道的通斷；所述執(zhí)行裝置還包括以高壓風(fēng)道中的高壓風(fēng)為動(dòng)力源的氣動(dòng)推桿，氣動(dòng)推桿背離高壓風(fēng)的一端設(shè)置有繞一支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的引導(dǎo)板，引導(dǎo)板設(shè)置在輸送裝置的沿物料輸送方向的后偵牝且引導(dǎo)板在氣動(dòng)推桿的推動(dòng)下分別引導(dǎo)通過(guò)輸送裝置的煤和矸石進(jìn)入各自的傳輸裝
置。所述煤的傳輸裝置為煤溜槽和設(shè)置在煤溜槽下側(cè)的煤傳輸皮帶，矸石的傳輸裝置為矸石溜槽和設(shè)置在矸石溜槽下側(cè)的矸石傳輸皮帶；所述煤溜槽和矸石溜槽并行排布在引導(dǎo)板的下側(cè)；所述引導(dǎo)板的板面呈傾斜狀，引導(dǎo)板與所述支點(diǎn)的鉸接端位于上側(cè)，且所述鉸接端設(shè)置在靠近輸送裝置一側(cè)，引導(dǎo)板的遠(yuǎn)離輸送裝置的一端也即導(dǎo)出端位于下側(cè)，所述引導(dǎo)板的導(dǎo)出端在氣動(dòng)推桿的推動(dòng)下分別對(duì)準(zhǔn)煤溜槽和矸石溜槽的入口以使得通過(guò)煤和矸石分別單獨(dú)排放。本實(shí)用新型的有益效果在于I)、本實(shí)用新型通過(guò)灰度傳感器識(shí)別煤與矸石，并使用機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)使煤和矸石得以最終分離，整個(gè)分選過(guò)程不需要人工手選，省時(shí)、省力，大大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和減少了勞動(dòng)工作量，并改善了工人的工作環(huán)境。2)、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)工作可靠，使用維護(hù)方便，設(shè)備檢修點(diǎn)少，故障率極低，維護(hù)費(fèi)用少。3)、本實(shí)用新型中還設(shè)置有扒爪機(jī)構(gòu)，能夠有效清除軟性雜物，解決了以往選煤廠系統(tǒng)改造，去除人工手選過(guò)程后雜物難以去除的難題。4)、本實(shí)用新型可以直接在原矸石分選系統(tǒng)上進(jìn)行改造，改造簡(jiǎn)便且速度快。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記的含義如下I-導(dǎo)引部件 2-扒爪機(jī)構(gòu) 3-灰度傳感器4-信號(hào)處理器 5-電控風(fēng)閥 6-推桿 7-引導(dǎo)板8-煤溜槽 9-矸石溜槽 10-輸送裝置 11-物料12-物料輸送面 13-導(dǎo)出端
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，本分離設(shè)備包括承托物料的輸送裝置10，本分離設(shè)備還包括如下組成部分導(dǎo)引裝置，設(shè)置在輸送裝置10的上側(cè)，用于將限定大小的煤和矸石從物料中分選出來(lái)，并使限定大小的煤和矸石按設(shè)定間隔呈線性排列；灰度識(shí)別裝置，設(shè)置在輸送裝置的上側(cè)，并設(shè)置在導(dǎo)引裝置的沿物料輸送方向的后側(cè)，用于對(duì)線性排列的煤和矸石逐一進(jìn)行灰度識(shí)別，并發(fā)送執(zhí)行信號(hào)輸送至執(zhí)行裝置；執(zhí)行裝置，用于將通過(guò)輸送裝置的煤和矸石分別引入各自的傳輸裝置。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)引裝置包括導(dǎo)引部件1，所述導(dǎo)引部件I的上端呈平臺(tái)狀，下端面靠近輸送裝置10的物料輸送面12，且導(dǎo)引部件I的靠近物料輸送面12的一端設(shè)置有用于使煤和矸石自其中通過(guò)、并引導(dǎo)煤和矸石呈線性排列的引導(dǎo)槽，引導(dǎo)槽的槽寬和槽高均為50 IOOmm ;所述導(dǎo)引部件I的沿物料輸送方向的前側(cè)設(shè)置有使直徑為50 IOOmm的煤和矸石按照設(shè)定時(shí)間間隔依次通過(guò)引導(dǎo)槽的扒爪機(jī)構(gòu)2，且扒爪機(jī)構(gòu)2還用于將直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物扒送至導(dǎo)引部件I的上端面處。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)引部件I的沿物料輸送方向前側(cè)的一端設(shè)置為斜面，且設(shè)置為便于直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物被扒送至導(dǎo)引部件I上端面處的傾斜狀。引導(dǎo)槽通過(guò)槽體的強(qiáng)制引導(dǎo)，使得原本無(wú)序排列的物料呈線性排列，以為后續(xù)灰度傳感器的識(shí)別提供前提條件。在矸石分選前，原煤還要經(jīng)過(guò)分級(jí)篩的篩選，而分級(jí)篩的篩孔通常為50mm，同時(shí)直 徑IOOmm以上的物料，根據(jù)選煤廠經(jīng)驗(yàn)，可以直接作為矸石處理，因此槽體的寬度和高度均為50 100mm,以便于后續(xù)的分選進(jìn)程。扒爪機(jī)構(gòu)2可參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，例如如圖I所示，扒爪機(jī)構(gòu)2中的扒爪由一個(gè)液壓推桿帶動(dòng)，每3秒完成一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)。所述扒爪首先在液壓推桿的推動(dòng)下前伸并擋住后續(xù)物料，以保證每3秒內(nèi)每個(gè)引導(dǎo)槽中只有一個(gè)物料通過(guò)；其次，扒爪在液壓推桿的作用下收回時(shí)中，配合導(dǎo)引部件I的設(shè)置在槽體入口處的30°傾角的斜面，可以將直徑IOOmm以上的物料和木棍、塑料制品等一些其他軟性雜物扒送到導(dǎo)引部件I的上端面處，并作為雜物處理掉。所述灰度識(shí)別裝置包括對(duì)通過(guò)引導(dǎo)槽的煤和矸石進(jìn)行照射以獲得返回信號(hào)的灰度傳感器3，灰度傳感器3的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器4的輸入端相連，所述信號(hào)處理器4的信號(hào)輸出端與執(zhí)行裝置相連?；叶葌鞲衅?上有一個(gè)光源和光敏電阻,光源發(fā)出的光信號(hào)發(fā)射到物料表面并返回到光敏電阻，并根據(jù)物料灰度的不同返回不同的信號(hào)。為保證灰度傳感器3能夠更好地工作，本實(shí)用新型還在灰度傳感器3的工作區(qū)域增設(shè)遮光裝置，此遮光裝置只要將灰度傳感器3及其照射區(qū)域遮蓋起來(lái)即可，以使得灰度傳感器3能夠得到較好的返回信號(hào)。信號(hào)處理器4將光敏電阻上采集的信號(hào)處理后，根據(jù)設(shè)定值判斷該物料是否作為煤處理。如圖I所示，所述執(zhí)行裝置包括電控風(fēng)閥5，電控風(fēng)閥5設(shè)置在礦井高壓風(fēng)道處以控制高壓風(fēng)道的通斷；所述執(zhí)行裝置還包括以高壓風(fēng)道中的高壓風(fēng)為動(dòng)力源的氣動(dòng)推桿6，氣動(dòng)推桿6背離高壓風(fēng)的一端設(shè)置有繞一支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的引導(dǎo)板7，引導(dǎo)板7設(shè)置在輸送裝置的沿物料輸送方向的后側(cè)，且引導(dǎo)板7在氣動(dòng)推桿6的推動(dòng)下分別引導(dǎo)通過(guò)輸送裝置的煤和矸石進(jìn)入各自的傳輸裝置。進(jìn)一步的，所述煤的傳輸裝置為煤溜槽8和設(shè)置在煤溜槽8下側(cè)的煤傳輸皮帶，矸石的傳輸裝置為矸石溜槽9和設(shè)置在矸石溜槽9下側(cè)的矸石傳輸皮帶；所述煤溜槽8和矸石溜槽9并行排布在引導(dǎo)板7的下側(cè)；所述引導(dǎo)板7的板面呈傾斜狀，引導(dǎo)板7與所述支點(diǎn)的鉸接端位于上側(cè)，且所述鉸接端設(shè)置在靠近輸送裝置一側(cè)，引導(dǎo)板7的遠(yuǎn)離輸送裝置的一端也即導(dǎo)出端位于下側(cè)，所述引導(dǎo)板7的導(dǎo)出端在氣動(dòng)推桿6的推動(dòng)下分別對(duì)準(zhǔn)煤溜槽8和矸石溜槽9的入口以使得通過(guò)煤和矸石分別單獨(dú)排放。[0041]下面結(jié)合圖I對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I中的箭頭所示，煤、矸石以及其他雜物組成的物料11被運(yùn)送至輸送裝置10的物料輸送面12上，物料11在輸送裝置10的作用下繼續(xù)前移至導(dǎo)引部件I的前側(cè)。導(dǎo)引部件I的前方上側(cè)設(shè)置有扒爪機(jī)構(gòu)2，扒爪機(jī)構(gòu)2中的扒爪由一個(gè)液壓推桿帶動(dòng)，每3秒完成一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)。所述扒爪首先在液壓推桿的推動(dòng)下前伸并擋住后續(xù)物料，以保證每3秒內(nèi)每個(gè)引導(dǎo)槽中只有一個(gè)物料通過(guò)；其次，扒爪在液壓推桿的作用下收回時(shí)中，配合導(dǎo)引部件I的設(shè)置在槽體入口處的30°傾角的斜面，可以將直徑IOOmm以上的物料和木棍、塑料制品等一些其他軟性雜物扒送到導(dǎo)引部件I的上端面處，并作為雜物處理掉。而物料11中直徑在50 IOOmm之間的煤和矸石則按照設(shè)定間隔依次進(jìn)入引導(dǎo)槽 中，由此引導(dǎo)槽I通過(guò)槽體的強(qiáng)制引導(dǎo)，使得原本無(wú)序排列的煤和矸石呈線性排列，以為灰度傳感器3的識(shí)別提供前提條件?；叶葌鞲衅?設(shè)置在物料輸送面12的上方,且灰度傳感器3中設(shè)有一個(gè)光源和光敏電阻，光源發(fā)出的光信號(hào)發(fā)射到物料表面并返回到光敏電阻，根據(jù)物料灰度的不同返回不同的信號(hào)。信號(hào)處理器4將光敏電阻上采集的信號(hào)處理后，根據(jù)設(shè)定值，判斷該物料是否作為煤處理。電控風(fēng)閥5控制從礦井高壓風(fēng)道引來(lái)的高壓風(fēng)是否送風(fēng)給氣動(dòng)推桿6。氣動(dòng)推桿6帶動(dòng)引導(dǎo)板7決定引導(dǎo)板7的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況。引導(dǎo)板7的導(dǎo)出端決定煤和矸石的走向。如圖I所示，引導(dǎo)板7呈鉸接端在上而導(dǎo)出端13在下的傾斜狀，自物料輸送面12送來(lái)的煤和矸石下落到引導(dǎo)板7的上板面上，并在引導(dǎo)板7的作用下進(jìn)入各自的溜槽。當(dāng)信號(hào)處理器4判斷當(dāng)前物料為煤，則信號(hào)處理器4發(fā)送信號(hào)使電控風(fēng)閥5打開(kāi)，高壓風(fēng)推動(dòng)推桿6動(dòng)作，推桿6進(jìn)一步推動(dòng)引導(dǎo)板7轉(zhuǎn)動(dòng)，并使得引導(dǎo)板7的導(dǎo)出端13朝向煤溜槽8的入口，此時(shí)煤即通過(guò)引導(dǎo)板7進(jìn)入煤溜槽8，最后通過(guò)煤傳輸皮帶運(yùn)走；當(dāng)信號(hào)處理器4判斷當(dāng)前物料為矸石，則信號(hào)處理器4發(fā)送信號(hào)使電控風(fēng)閥5關(guān)閉，引導(dǎo)板7轉(zhuǎn)動(dòng)以回復(fù)到初始位置，同時(shí)使得引導(dǎo)板7的導(dǎo)出端13朝向矸石溜槽9的入口，此時(shí)矸石即通過(guò)引導(dǎo)板7進(jìn)入矸石溜槽9，最后通過(guò)矸石傳輸皮帶運(yùn)走。
權(quán)利要求1.一種基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，本分離設(shè)備包括承托物料的輸送裝置，其特征在于本分離設(shè)備還包括如下組成部分 導(dǎo)引裝置，設(shè)置在輸送裝置的上側(cè)，用于將限定大小的煤和矸石從物料中分選出來(lái)，并使限定大小的煤和矸石按設(shè)定間隔呈線性排列； 灰度識(shí)別裝置，設(shè)置在輸送裝置的上側(cè)，并設(shè)置在導(dǎo)引裝置的沿物料輸送方向的后側(cè)，用于對(duì)線性排列的煤和矸石逐一進(jìn)行灰度識(shí)別，并發(fā)送執(zhí)行信號(hào)輸送至執(zhí)行裝置； 執(zhí)行裝置，用于將通過(guò)輸送裝置的煤和矸石分別引入各自的傳輸裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)引裝置包括導(dǎo)引部件(I)，所述導(dǎo)引部件(I)的上端呈平臺(tái)狀，下端面靠近輸送裝置的物料輸送面，且導(dǎo)引部件(I)的靠近物料輸送面的一端設(shè)置有用于使煤和矸石自其中通過(guò)、并引導(dǎo)煤和矸石呈線性排列的引導(dǎo)槽，引導(dǎo)槽的槽寬和槽高均為50 IOOmm ； 所述導(dǎo)引部件(I)的沿物料輸送方向的前側(cè)設(shè)置有使直徑為50 IOOmm的煤和矸石按照設(shè)定時(shí)間間隔依次通過(guò)引導(dǎo)槽的扒爪機(jī)構(gòu)(2)，且扒爪機(jī)構(gòu)(2)還用于將直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物扒送至導(dǎo)引部件(I)的上端面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)引部件(I)的沿物料輸送方向前側(cè)的一端設(shè)置為斜面，且設(shè)置為便于直徑大于IOOmm的物料和軟性雜物被扒送至導(dǎo)引部件(I)上端面處的傾斜狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述灰度識(shí)別裝置包括對(duì)通過(guò)引導(dǎo)槽的煤和矸石進(jìn)行照射以獲得返回信號(hào)的灰度傳感器(3)，灰度傳感器(3)的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器(4)的輸入端相連,所述信號(hào)處理器(4)的信號(hào)輸出端與執(zhí)行裝置相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述灰度傳感器(3)的工作區(qū)域也即灰度傳感器(3)及其照射區(qū)域處罩設(shè)有遮光裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述執(zhí)行裝置包括電控風(fēng)閥(5)，電控風(fēng)閥(5)設(shè)置在礦井高壓風(fēng)道處以控制高壓風(fēng)道的通斷；所述執(zhí)行裝置還包括以高壓風(fēng)道中的高壓風(fēng)為動(dòng)力源的氣動(dòng)推桿出)，氣動(dòng)推桿(6)背離高壓風(fēng)的一端設(shè)置有繞一支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的引導(dǎo)板(7)，引導(dǎo)板(7)設(shè)置在輸送裝置的沿物料輸送方向的后側(cè)，且引導(dǎo)板(7)在氣動(dòng)推桿￠)的推動(dòng)下分別引導(dǎo)通過(guò)輸送裝置的煤和矸石進(jìn)入各自的傳輸裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備，其特征在于所述煤的傳輸裝置為煤溜槽(8)和設(shè)置在煤溜槽(8)下側(cè)的煤傳輸皮帶，矸石的傳輸裝置為矸石溜槽(9)和設(shè)置在矸石溜槽(9)下側(cè)的矸石傳輸皮帶；所述煤溜槽(8)和矸石溜槽(9)并行排布在引導(dǎo)板(7)的下側(cè)；所述引導(dǎo)板(7)的板面呈傾斜狀，引導(dǎo)板(7)與所述支點(diǎn)的鉸接端位于上側(cè)，且所述鉸接端設(shè)置在靠近輸送裝置一側(cè)，引導(dǎo)板(7)的遠(yuǎn)離輸送裝置的一端也即導(dǎo)出端位于下側(cè)，所述引導(dǎo)板(7)的導(dǎo)出端在氣動(dòng)推桿￠)的推動(dòng)下分別對(duì)準(zhǔn)煤溜槽(8)和矸石溜槽(9)的入口以使得通過(guò)煤和矸石分別單獨(dú)排放。
專利摘要本實(shí)用新型屬于使煤和矸石自動(dòng)分離的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于灰度識(shí)別的煤和矸石分離設(shè)備。本分離設(shè)備包括承托物料的輸送裝置；用于將限定大小的煤和矸石從物料中分選出來(lái)，并使限定大小的煤和矸石按設(shè)定間隔呈線性排列的導(dǎo)引裝置；用于對(duì)線性排列的煤和矸石逐一進(jìn)行灰度識(shí)別，并發(fā)送執(zhí)行信號(hào)輸送至執(zhí)行裝置的灰度識(shí)別裝置；用于將通過(guò)輸送裝置的煤和矸石分別引入各自傳輸裝置的執(zhí)行裝置。本實(shí)用新型使煤和矸石自動(dòng)得以最終分離，整個(gè)分選過(guò)程不需要人工手選，省時(shí)、省力，大大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和減少了勞動(dòng)工作量，并改善了工人的工作環(huán)境。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)工作可靠，使用維護(hù)方便，設(shè)備檢修點(diǎn)少，故障率極低，維護(hù)費(fèi)用少。
文檔編號(hào)B07C5/36GK202490789SQ20122004959
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者劉海增, 張歌, 李玲, 楊虓, 査佳偉, 鄭鋼豐, 金允成 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)