[發明專利]一種無人操作鐵路煤炭整平壓實系統和方法

在審

• 申請號: 202210072297.7
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114380081A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 趙星杰;武徽;孫丁丁;牛艷;孫祖明;栗偉;張緒帥;袁華;劉輝;席啟明;張新
• 申請（專利權）人: 中煤科工智能儲裝技術有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: B65G69/04
• 分類號: B65G69/04;B65G69/02
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

1.一種無人操作鐵路煤炭整平壓實系統，包括：安裝在鋼結構架上沿鐵路線排列帶有初壓滾筒的初壓擺動梁和帶有終壓滾筒的終壓擺動梁，所述的初壓擺動梁和終壓擺動梁的一端分別與鋼結構架鉸鏈連接，另一端分別與初壓鋼索、終壓鋼索及其初壓卷揚機、終壓卷揚機連接，所述的鋼結構架上還設有初壓鋼索卸載裝置和終壓鋼索卸載裝置；其特征在于，所述的鋼結構架側面對應初壓滾筒和終壓滾筒的位置設置初壓車廂位置傳感器和終壓車廂位置傳感器，所述的鋼結構架相對車廂頂部對應初壓滾筒和終壓滾筒的位置設有初壓測距傳感器和終壓測距傳感器，所述的初壓擺動梁和終壓擺動梁上分別設有初壓擺角傳感器和終壓擺角傳感器，兩條所述的鋼索分別設置初壓測力器和終壓測力器；所述的初壓車廂位置傳感器、終壓車廂位置傳感器、初壓測距傳感器、終壓測距傳感器、初壓擺角傳感器、終壓擺角傳感器、初壓測力器、終壓測力器與帶有數據庫和能夠根據物料堆形狀及初壓情況進行分析的碾壓力分析裝置的中央控制器連接，所述的中央控制器與初壓卷揚機控制器、終壓卷揚機控制器連接。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的初壓鋼索卸載裝置和終壓鋼索卸載裝置包括：行走電機，所述的行走電機與保護支架固定連接，所述的保護支架與擺動梁掛鉤連接。

3.一種使用權利要求2所述系統的無人操作鐵路煤炭整平壓實方法，其特征在于，所述的方法的步驟如下：

步驟1，裝車過程開始：系統啟動后，進行自檢，并通過初壓測距傳感器和終壓測距傳感器確認初壓滾筒和終壓滾筒處于最高位置并處于鋼索卸載的安全狀態，同時收集待裝物料的信息，包括：物料密度，堆積系數；

步驟2，檢測車頭通過：初壓測距傳感器探測車頭經過狀態，當車頭經過后，并探測到車廂前幫板，通知中央控制器；

步驟3，預測初壓碾壓力：隨著車廂不斷向前移動，初壓測距傳感器掃過車廂內物料的頂端，結合初壓車廂位置傳感器的定位，確定物料頂端的高度分布數據，碾壓力分析裝置根據物料頂端的高度分布數據以及堆積系數預測初壓碾壓力分布，并在數據庫中尋找類似壓力分布的案例，根據案例和計算結果確定初壓碾壓力分布方案；

步驟4，初壓：通過初壓卷揚機放出初壓鋼索，使初壓擺動梁向下擺動，初壓滾筒壓入車廂中，對物料堆頂端進行攤平和碾壓，結合初壓擺角傳感器，初壓測力傳感器監測初壓鋼索上的受力情況，并根據鋼索上的受力情況和初壓碾壓力分布方案，通過卷揚機收發鋼索不斷調整鋼索的受力狀態，藉以改變物料堆的形狀，削高填凹使物料堆頂部平坦；初壓車廂位置傳感器對加壓位置的定位，記錄初壓滾筒對物料堆的實際壓力分布和擺動梁的擺動角度分布，直到車廂后幫板接近，初壓卷揚機收縮鋼索，抬起初壓滾筒，結束一節車廂的初壓碾壓；

步驟5，預測終壓碾壓力：隨著車廂不斷向前移動，終壓測距傳感器掃過經過初壓的物料頂端，結合終壓車廂位置傳感器的定位，確定經初壓的物料頂端高度分布數據，碾壓力分析裝置根據經初壓的物料頂端高度分布數據以及初壓碾壓力分布，并在數據庫中尋找類似終壓的壓力分布的案例，根據案例和當前初壓碾壓力分布結果確定終壓碾壓力分布方案；

步驟6，終壓：通過終壓卷揚機放出終壓鋼索，使終壓擺動梁向下擺動，終壓滾筒壓入車廂中，對物料堆進行碾壓，結合終壓擺角傳感器，終壓測力傳感器監測終壓鋼索上的受力情況，并根據鋼索上的受力情況對比終壓碾壓力分布方案，通過卷揚機收發鋼索不斷調整鋼索的受力狀態，壓平物料堆頂端；終壓車廂位置傳感器對加壓位置的定位，記錄終壓滾筒對物料堆的實際壓力分布和擺動梁的擺動角度分布，直到車廂后幫板接近，終壓卷揚機收縮鋼索，抬起終壓滾筒，結束一節車廂的終壓碾壓；

步驟7，完成平車：對每一節車廂反復進行步驟3-步驟6，直至最后一節車廂，將初壓滾筒和終壓滾筒升高至最高位置，結束對這個列車完成平車。