一、立项背

目前针对散状物料的公路装车，普遍采用两种方案

1、产品仓下安装地磅，利用放料闸板给

优点：①装车精度高

②装车、称重、开票等工作可以集中完成

缺点：①人员利用率低，每个装车点都必须安排岗位人员，现场操作； ②一次性投入成本高，施工周期长

③北方冬季，一旦地磅结冰，称重精度无法保证，处理难度大

2、利用带式称重给料机给

优点：①利用集控改造，可以实现自动装车

②施工周期短，投入相对较低

缺点：①精度低，稳定性差，装车效率低；

②皮带粘料、撒料现象严重，现场卫生普遍较差

上述两种给料方案，核心区别在于给料精度及人员利用率，如果能设计出精度高，性能稳定且方便实现集控的给料装置，对散状物料装车的效率提升，具有非常重要的意义

二、技术关

晋煤集团煤炭加工利用分公司集合上述两种给料方式的优点，自主设计了螺旋定量给料机，取得了非常理想的效果，并取得了国家专利

螺旋定量给料机具有静音、不扬尘、不漏煤、耐腐蚀、免维护等优点，在其出口处自主设计了称重装置，如图所示：在称重溜槽下方和测速板后方各安装了一个压力传感器，通过特定的算法，动态称重精度非常高

工作流程如下

通过螺旋给料机内部螺旋体的旋转，持续输送散状物料至出料口，物料首先进入过渡段（2），再流入称重溜槽（4），然后冲向测速板（9），由于物料的作用力，称重溜槽下方压力传感器（5）与测速板后方的压力传感器（10），均会向PLC可编程控制器（11）反馈电信号，主要计算理论依据是动量定理，具体算法在专利中有详细的解释

三、给料精度测

采用自主设计的QLG600型螺旋定量给料机，可应用在0—100mm粒度区间的散状物料，给料量达600t/h，通过连续对1000辆6轴车（载重49吨）的给料跟踪，数据如下

6轴重型货车装车净重约35吨左右，由此可计算出称重误差在0.6%以内，精度非常高，完全可以满足公路装车的要求

四、无人公路装车系统的设计及应

1、定量给料装

采用QLG600型螺旋定量给料机做给料装置，依托其高精度的动态称重性能，实现定量给料装车

2、远程自动化控

利用PLC控制，控制系统采用西门子S7-200 SMART系列PLC控制模块，并编辑人机对话界面，上位机软件与PLC通过网线通讯，实现对设备的远程控制。人机对话操作界面简洁、生动、形象，整个控制系统稳定、高效、可靠，可实现多台给料机并列运行

系统还配有运行数据库，实时记录各给料机的运行数据，并可以生成运行报表

3、设计刷卡软件系

采用IC卡作为数据传输的媒介，实现刷卡数据与控制软件的数据通讯

由司磅员负责发卡，当司机上磅登记皮重及需装品种时，司磅员把皮重及品种输入IC卡中。

司机持卡驶入装车点，进行自助刷卡装车，系统还配有语音播报及品种核对等功能

4、自助装

当车辆驶入装车点，刷卡，系统自动上传车辆信息，品种一致，给料机自动启动，到达预装量自动停止

当车辆驶入装车点，刷卡，系统自动上传车辆信息，品种不符，给料机无法启动，语音播报系统告知司机“品种不符，请核实信息”

5、系统运行流

四、改造前后对

1、改造

晋煤集团煤炭技工利用分公司下属的寺河矿选煤厂有公路装车点3个，分别涉及洗中块、洗小块、标末煤及中煤四个品种，岗位配置如下

人员利用率低，装车采用的是K4往复式给料机，装车量完全依靠人工经验，“多装要卸，少装再补”问题严重，装车效率非常低

2、改造

目前，保留的一位司磅员，仅仅负责进厂空车上磅登记信息时的领卡以及重车上磅时交卡、称重、开票工作，人员利用率大幅提升，彻底避免了公路装车时“多装要卸，少装再补”的问题，目前一个磅房一名司磅员一天可完成8000——10000吨的公路装车任务，效率非常高

五、推广应用范

螺旋定量给料机的成功应用，是散状物料动态称重技术革新上的重大突破，系统具有精度高、无易损件、结构简单、免维护、安装效率高等优势，结合公路无人定量装车系统，已经在煤炭行业内率先实现了无人化公路装车，取得了良好的示范效果

目前已经有十一台螺旋定量给料机成功投入工业应用，取得了可观的经济及社会效益，因此具有巨大的推广应用价值