一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置

技术领域

本发明涉及一种储煤技术，尤其是涉及一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置。

背景技术

欧罗仓储煤是国内最新的储煤方式，具有占地面积小、节能降耗、绿色环保的特点。在国外，欧罗仓仓内储煤的储煤量始终通过测量仓内煤炭堆积高度来确定的。

如图1，欧罗仓的筒体1顶部设有仓顶栈桥3，仓顶栈桥3内设有带式输送机，筒体1内设有回转栈桥4、中心伸缩落料管6、螺旋框架8和A型架11，螺旋框架8以及A型架11通过升降钢丝绳7和卷扬机挂在回转栈桥4上，螺旋框架8和A型架11连接，螺旋框架8上设有螺旋机9，回转栈桥4通过行走机构5设置在筒体1内侧壁上的环形轨道上，回转栈桥4中心设有中心卷扬平台12，中心伸缩落料管6与筒体1同轴，且穿过中心卷扬平台12，中心伸缩落料管6的上端与仓顶栈桥3上的进料口2对准，下端通过导料槽与螺旋机9机连接，且导料槽上设有导料槽防尘罩10，煤炭由进料口2带式输送机输送至进料口2，并由中心伸缩落料管6输送至螺旋机9，煤炭从螺旋机9的落料口下落至筒体1内。螺旋机9随着回转栈桥4的旋转而旋转，同时通过升降钢丝绳7做升降运动，使得煤炭能够均匀地存储在筒体1内，中心伸缩落料管6是由若干段不同直径的圆管同心连接而成，可逐节展开或收缩，因此中心伸缩落料管6两端距离可以随回转栈桥4与螺旋框架8之间的距离变化而变化。

旋转的螺旋机9会将落到筒体1底部的煤炭从中心沿半径方向圆周堆积铺垫，堆积的煤炭能够保持同一水平高度，当螺旋机9将煤炭堆积到圆周直至仓内壁后，回转栈桥4就会在行走机构5的驱动下，顺圆周方向就会运动一段距离，螺旋框架8随回转栈桥4的旋转而转动，当转动一定角度后，进仓煤炭又会从中心开始向圆周仓壁方向堆积，重复上述操作，直至将筒体1内煤炭堆积到同一水平高度为止，此时升降钢丝绳7通过卷扬机使螺旋框架8作上升运动，当上升一定高度后，重复上述堆积煤炭的过程。总之当煤炭进仓堆积时，欧罗仓内设备可以将进仓煤炭堆积成一个与筒体1内圆柱空间一致的煤堆，并且可以使煤堆的上表面始终保持成一个相对水平的平面，同时煤堆中心形成一个落料孔。煤炭出仓时，螺旋机9反向旋转，将煤堆上表面沿半径方向上的煤刮取到中心位置，并从落料孔落至落煤斗14，并从落煤斗14出仓，刮取后的煤堆表面依然为一个水平平面。因而欧罗仓内煤堆上表面无论是在煤炭进仓堆料时还是出仓取料时，始终保持在一种水平平面的状态。

欧罗仓在储煤运行过程中需要测定欧罗仓内的煤炭质量，即储煤量，通过测定储煤量可以确定仓内的储煤情况，以确定何时需要补仓，否则就会出现入厂煤炭因欧罗仓内煤炭较多可装载煤炭的容积不足，致使无法及时卸载入仓的情况，如果采用船运煤炭就会产生滞船费，其他运载工具也会存在同样的问题，火力发电厂也能通过测定欧罗仓内储煤量变化数值来确定发电耗煤量，另外欧罗仓内储煤量的变化数值确定也能反映出发电成本变化情况，总之欧罗仓内的储煤量对于火力发电厂是一个非常重要的生产数据，准确测定储煤量有利于科学管理发电企业的生产过程，确定经济效益。

由于欧罗仓仓内煤炭上表面可以看做是一个水平平面，即使因出料后煤堆上表面出现不平整情况也能通过螺旋机9平整煤堆上表面，使之变成一个水平面，整个仓内煤堆的形状为圆柱体，因此只要确定欧罗仓仓内煤炭的高度，即煤炭从仓底开始堆积的高度与最终堆积的高度差就是煤堆实际的高度，就可以准确地确定煤堆的体积，由于螺旋机9与煤堆上表面的间距较近，而螺旋框架8的高度可以通过测定升降钢丝绳7的长度来确定，而卷扬机本身就安装了测量装置，可以准确地测定这一数值，因而可以直接获得欧罗仓内的煤堆高度。

然而，尽管进入欧罗仓内的煤炭不会因受到其他力的作用而改变位置，基本处于静止状态，但由于欧罗仓内的煤炭堆积高度很高，最高可达42.5米，煤堆的上层煤炭堆积时会将下层煤炭逐渐压实，从煤堆上表面到煤堆下底面之间的煤炭的密实度与煤炭处于的高度成梯度关系，因此煤堆内部的密实从上往下逐渐增大，在不同高度取出同样体积的煤炭，实际的煤炭质量是不一样的，另外储存在欧罗仓内的煤炭随着存放时间的增加，煤炭的外水份也会向下部流动，最终通过仓底的排水管道流出，仓内储煤量也会发生变化，因而整体煤堆的密度较难确定，单纯通过测定仓内煤堆的高度来测定储煤量的方法误差较大，而且储煤量越大，煤堆高度越高，误差也会增大，不能满足实际的生产需要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置，精度高，准确性好，可靠性高，可实时测量，拆装简便，不受煤炭状态影响，有利于精准地管理生产。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置，包括若干个计量称重模块，每个计量称重模块包括秤体、秤台和称重传感器，所述的秤体为一端开口的箱体结构，且固定在欧罗仓的筒体底部，所述的秤台为箱体结构，且与秤体相匹配，所述的秤台设于秤体内，并与秤体之间形成第一空腔，所述的秤台上设有位于第一空腔内的传压头，所述的称重传感器设于第一空腔内，且一端通过传感器固定座固定在秤体上，另一端与传压头接触；

所述的筒体内煤堆的密实度在竖直方向上呈现梯度变化，在水平方向保持一致，因此，所述的筒体底部各个位置受到的来自煤堆的压力是相同的，只需通过计量称重模块测量筒体底部上一个有限区域内所承受的压力，再根据筒体底部面积求得仓内的总储煤量，不受煤炭状态影响，精度高，可靠性高，同时不改变欧罗仓原有结构，不影响欧罗仓的正常运行，同时计量称重模块可实时测量，因此可获取每次进仓和出仓的煤炭量，有利于精准地管理生产；

在筒体底部设置若干个计量称重模块，通过若干个计量称重模块分别测得一个煤炭量，再进行综合评估，提高了测量结果的准确性。

同时秤体和秤台是两个独立的结构体，在筒体内煤炭清空的条件下，便于拆卸，并取出需要维修和标定的称重传感器；

由于筒体内煤堆的密实度在水平方向保持一致，而筒体内煤堆的密实度在竖直方向上呈现梯度变化，因此筒体内侧壁所受压力也呈梯度变化，因此筒体内侧壁上与筒体底部位于同一高度的位置所承受的压力与计量称重模块测得的压力相等，且为最大值，因此当该压力值接近限定值时，停止煤炭进仓，或尽快取出煤炭，保障筒体的安全，具有预警功能。

进一步地，所述的秤台上表面与秤体开口一端平齐。

进一步地，所述的装置还包括秤台压板、秤体压板和柔性密封件，所述的秤体开口一端设有密封法兰，所述的柔性密封件设置于秤体开口一端与秤台上表面之间的缝隙处，所述的秤台压板、柔性密封件和秤台通过螺栓依次连接，所述的秤体压板、柔性密封件和密封法兰通过螺栓依次连接，确保柔性密封件能够将秤台和秤体开口一端的接缝遮蔽，防止水、气体或煤炭颗粒进入第一空腔内。

进一步地，所述的秤台侧壁设有支撑凸起，所述的秤体内侧壁设有与支撑凸起相匹配的错位凹槽，所述的支撑凸起设于错位凹槽内，所述的错位凹槽通过支撑凸起支撑秤台，避免煤炭的重量直接作用在柔性密封件上，而柔性密封件的下部却无任何支撑，从而导致柔性密封件发生剪切损坏而开裂，提高了柔性密封件的使用寿命。

进一步地，所述的秤台外侧壁均匀设有若干个定位块，所述的定位块与秤体内侧壁保持1～3mm的距离，安装时保证秤台每一个侧边与秤体内侧壁之间的间距都相等，避免秤台外侧壁和秤体内侧壁接触，产生摩擦阻力，影响测量结果。

进一步地，所述的称重传感器的端面设有与传压头端部匹配的受压圆弧面，所述的传压头端部与受压圆弧面接触，保证传压头仅向称重传感器施加竖直向下的作用力，保障称重传感器正常工作，提高了测量精度。

进一步地，所述的秤台内设有第二空腔，减轻秤台的重量，所述的第二空腔内设有加劲肋，提高了秤台的刚度，所述的称台的刚度满足其在欧罗仓内煤炭堆积后产生的压力作用下不会发生变形。

进一步地，所述的秤体内设有电缆线盒，用于接入和固定与称重传感器连接的输出电缆，所述的秤体外侧壁设有电缆输出线管接头，通过电缆输出线管接头将信号线接触，密封性好，防止筒体底部积水进入秤体内，安全性好。

进一步地，所述的秤体通过固定地脚固定在筒体底部。

进一步地，所述的称重传感器的数量为多个，多个称重传感器对称设置在秤体上，形成一个稳定的支撑平面，可以完全支撑起秤台所承受的压力。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

(1)本发明包括计量称重模块，计量称重模块包括秤体、秤台和称重传感器，秤体为一端开口的箱体结构，且固定在欧罗仓的筒体底部，秤台为箱体结构，且与秤体相匹配，秤台设于秤体内，并与秤体之间形成第一空腔，秤台上设有位于第一空腔内的传压头，称重传感器设于第一空腔内，且一端通过传感器固定座固定在秤体上，另一端与传压头接触，秤台通过传压头将其上表面承受的煤炭重量传递给称重传感器，称重传感器产生电信号并传输至控制系统，并转化为对应的重量读数，从而获得储煤量数值，筒体内煤堆的密实度在竖直方向上呈现梯度变化，在水平方向保持一致，因此，筒体底部各个位置受到的来自煤堆的压力是相同的，只需通过计量称重模块测量筒体底部上一个有限区域内所承受的压力，再根据筒体底部面积求得仓内的总储煤量，不受煤炭状态影响，由于秤重传感器处于全密封的环境，因而不受煤炭状态和仓底环境的影响，精度高，可靠性高，同时不改变欧罗仓原有结构，不影响欧罗仓的正常运行，同时计量称重模块可实时测量，因此可获取每次进仓和出仓的煤炭量，有利于精准地管理生产；

(2)本发明秤体和秤台是两个独立的结构体，在筒体内煤炭清空的条件下，便于拆卸，并取出需要维修和标定的称重传感器，或可以直接在秤台上放置砝码用以标定秤重装置的精准度，标定和拆装简便；

(3)本发明在筒体底部设置若干个计量称重模块，通过若干个计量称重模块分别测得一个煤炭量，再进行综合评估，提高了测量结果的准确性；

(4)本发明可以通过测定筒体底部煤堆产生的压力，从而得知筒体侧壁底部所承受的压力，当压力接近限定值时，停止煤炭进仓，或尽快取出煤炭，保障筒体的安全；

(5)本发明秤台上表面与秤体开口一端平齐，秤体开口一端设有密封法兰，柔性密封件设置于秤体开口一端与秤台上表面之间的缝隙处，秤台压板、柔性密封件和秤台通过螺栓依次连接，秤体压板、柔性密封件和密封法兰通过螺栓依次连接，确保柔性密封件能够将秤台和秤体开口一端的接缝遮蔽，防止水、气体或煤炭颗粒进入第一空腔内；

(6)本发明秤台侧壁设有支撑凸起，秤体内侧壁设有与支撑凸起相匹配的错位凹槽，支撑凸起设于错位凹槽内，错位凹槽通过支撑凸起支撑秤台，避免煤炭的重量直接作用在柔性密封件上，从而导致柔性密封件发生剪切损坏而开裂，提高了柔性密封件的使用寿命；

(7)本发明秤台外侧壁均匀设有若干个定位块，定位块与秤体内侧壁保持1～3mm的距离，保证秤台每一个侧边与秤体内侧壁之间的间距都相等，避免秤台外侧壁和秤体内侧壁接触，产生摩擦阻力或变形挤压，影响测量精度；

(8)本发明称重传感器为圆柱形，称重传感器的端面中心设有与传压头端部匹配的受压圆弧面，传压头端部与受压圆弧面接触，保证传压头仅向称重传感器施加竖直向下的作用力，保障称重传感器正常工作，提高了测量精度；

(9)本发明秤台内设有第二空腔，减轻秤台的重量，所述的第二空腔内设有加劲肋，提高了秤台的刚度；

(10)本发明秤体内设有电缆线盒，用于接入和固定与称重传感器连接的输出电缆，秤体外侧壁设有电缆输出线管接头，通过电缆输出线管接头将信号线接触，密封性好，防止筒体底部积水进入秤体内，安全性好；

(11)本发明进一步地秤体通过固定地脚固定在筒体底部，防止秤体发生移动；

(12)本发明称重传感器的数量为多个，多个称重传感器对称设置在秤体上，形成一个稳定的支撑平面，可以完全支撑起秤台所承受的压力，结构稳定。

附图说明

图1为欧罗仓的结构示意图；

图2为计量称重模块的结构示意图；

图3为计量称重模块的安装位置示意图；

图4为秤体的立体结构示意图；

图5为秤台的立体结构示意图；

图6为计量称重模块的截面图；

图7为柔性密封件的安装位置示意图；

图8为称重传感器的立体结构示意图；

图中标号说明：

1.筒体，2.进料口，3.仓顶栈桥，4.回转栈桥，5.行走机构，6.中心伸缩落料管，7.升降钢丝绳，8.螺旋框架，9.螺旋机，10.导料槽防尘罩，11.A型架，12.中心卷扬平台，13.中心回转平台，14.落煤斗，15.计量称重模块，16.秤体，17.秤台，18.秤台压板，19.秤体压板，20.柔性密封件，21.称重传感器，22.第二空腔，23.加劲肋，16-1.密封法兰，16-2.电缆输出线管接头，16-3.传感器固定座，16-4.电缆线盒，16-5.第一螺栓孔，16-6.固定地脚，16-7.错位凹槽，16-8.密封螺栓孔，17-1.支撑凸起，17-2.传压头，17-3.定位块，21-1.受压圆弧面，21-2.输出电缆，21-3.第二螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置，如图2、图3、图4、图5、图6和图8，包括3个计量称重模块15，每个计量称重模块15包括秤体16、秤台17和称重传感器21，秤体16和秤台17采用不锈钢，秤体16为一端开口的箱体结构，且通过设置在其侧壁上的固定地脚16-6固定在筒体1底部的混凝土基础上，秤台17为箱体结构，且与秤体16相匹配，秤台17设于秤体16内，并与秤体16之间形成第一空腔，秤台17上表面与秤体16开口一端平齐，秤台17上设有位于第一空腔内的传压头17-2，称重传感器21设于第一空腔内，且一端通过传感器固定座16-3固定在秤体16上，另一端与传压头17-2接触；

当筒体1内堆积煤炭时，煤炭会堆积在秤台17的上表面，秤台17通过传压头17-2将其上表面承受的煤炭重量传递给称重传感器21，称重传感器21产生电信号，并通过信号电缆传输至控制系统，并转化为对应的重量读数。

回转栈桥4带动螺旋框架8上的螺旋机9转动，将从中心伸缩落料管6进仓的煤炭一层层均匀地铺垫在煤堆的水平圆面上，煤堆铺垫一层后螺旋框架8即上升一段距离，在螺旋框架8上的螺旋机9同时向上移动，满足再一次铺垫的要求，在这个过程中煤炭没有直接冲击煤堆，没有对煤堆的密实度产生影响，因此筒体1内的煤堆位于同一水平高度上的密实度是相同的，但随着煤堆高度不断增加，上层的煤炭会对下层的煤炭产生重力积压效应，因而下层煤炭的密实度大于上层煤炭，筒体1内煤堆的密实度在竖直方向上呈现出梯度变化的特点，而在水平方向保持一致；

因此筒体1底部各个位置受到的来自煤堆的压力是相同的，只需通过计量称重模块15测量筒体1底部上一个有限区域内所承受的压力，再根据筒体1底部面积求得仓内的总储煤量，不受煤炭状态影响，精度高，可靠性高，同时不改变欧罗仓原有结构，不影响欧罗仓的正常运行，同时计量称重模块15可实时测量，因此可获取每次进仓和出仓的煤炭量，有利于精准地管理生产。

在筒体1底部设置3个计量称重模块15，通过3个计量称重模块15分别测得一个煤炭量，再进行综合评估，提高了测量结果的准确性。

秤体16和秤台17是两个独立的金属结构体，在筒体1内煤炭清空的条件下，便于拆卸，并取出需要维修和标定的称重传感器21。

如图7，装置还包括秤台压板18、秤体压板19和柔性密封件20，秤台压板18和秤体压板19均为方形环状，秤体16开口一端设有密封法兰16-1，柔性密封件20设置于秤体16开口一端与秤台17上表面之间的缝隙处，秤台压板18、柔性密封件20和秤台17通过螺栓依次连接，秤体压板19、柔性密封件20和密封法兰16-1通过螺栓依次连接，确保柔性密封件20能够将秤台17和秤体16开口一端的接缝遮蔽，防止水、气体或煤炭颗粒进入第一空腔内，避免对第一空腔内的部件造成损坏或干扰。

秤台17上表面与螺旋机9最大取料深度相匹配，即螺旋机9在极限位置时不能触碰到计量称重模块15，并保持安全距离。

柔性密封件20为具有弹性和延展性的高分子材料或橡胶，具有性能稳定、耐酸碱和耐水的特点，不与煤炭或煤炭本身携带的各种化学物质发生化学反应，使用寿命长，稳定性好，密封性好。

秤台17侧壁设有支撑凸起17-1，秤体16内侧壁设有与支撑凸起17-1相匹配的错位凹槽16-7，支撑凸起17-1设于错位凹槽16-7内，错位凹槽16-7通过支撑凸起17-1支撑秤台17，避免煤炭的重量直接作用在柔性密封件20上，从而导致柔性密封件20发生剪切损坏而开裂，提高了柔性密封件20的使用寿命。

秤台17侧壁均匀设有8个定位块17-5，秤台17的各个侧壁上分布有两个定位块17-5，定位块17-5与秤体16内侧壁保持1～3mm的距离，保证秤台17每一个侧壁与秤体16内侧壁之间的间距都相等，避免秤台17外侧壁和秤体16内侧壁接触，产生摩擦阻力或变形挤压，影响测量精度。

秤体16内设有4个称重传感器21，4个称重传感器21呈四角设置，形成一个稳定的支撑平面，可以完全支撑起秤台17所承受的压力。

如图8，称重传感器21为圆柱形，称重传感器21的端面中心设有与传压头17-2端部匹配的受压圆弧面21-1，传压头17-2端部与受压圆弧面21-1接触，保证传压头17-2仅向称重传感器21施加竖直向下的作用力，保障称重传感器21正常工作，提高了测量精度。

称重传感器21上均匀对称设有多个第二螺栓孔21-3，传感器固定座16-3上均匀对称设有多个与第二螺栓孔21-3匹配的第一螺栓孔16-5，称重传感器21通过穿过第二螺栓孔21-3和第一螺栓孔16-5的内六角螺栓固定在传感器固定座16-3上，保证称重传感器21不发生任何方向上的位移，提高了测量精度和可靠性。

如图6，秤台17内设有第二空腔22，减轻秤台17的重量，第二空腔22内设有加劲肋23，提高了秤台17的刚度，不易发生变形或损坏。

秤体16内设有电缆线盒16-4，用于接入和固定与称重传感器21连接的输出电缆21-2，秤体16外侧壁设有电缆输出线管接头16-2，通过电缆输出线管接头16-2将信号线接触，密封性好，防止筒体1底部积水进入秤体16内，安全性好，电缆输出线管采用金属套管保护，并通过落煤斗14侧壁穿入地下输煤廊道，避免直接在筒体1底部钻孔，导致结构损坏。

欧罗仓筒体1底部为混凝土结构，筒体1底部上敷设有鹅软石堆，在鹅软石堆中安装了排水管道，并将排水管道引导到欧罗仓下方的地下输煤廊道内，鹅软石堆上敷设了透水布，煤炭堆积在透水布上方，秤体16固定在筒体1的混凝土底部上，秤台17上表面与煤堆重力方向垂直。

本实施例提出了一种储煤欧罗仓用储煤量计量称重装置，利用筒体1内煤堆的密实度在竖直方向上呈现梯度变化，在水平方向保持一致的特点，在筒体1底部设置多个计量称重模块15，通过计量称重模块15测量筒体底部上一个有限区域内所承受的压力，再根据筒体1底部面积求得仓内的总储煤量，不受煤炭状态影响，精度高，可靠性高，同时不改变欧罗仓原有结构，不影响欧罗仓的正常运行，同时计量称重模块15可实时测量，因此可获取每次进仓和出仓的煤炭量，有利于精准地管理生产。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。