CN101293223A - 一种自动控制的组合型选矿机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动控制的组合型选矿机，基本结构包括进料分选机衔接粉碎机，粉碎机与磁选机一体设置，通过如下方法实现自动控制：控制模块由电压放大电路、比较电路、指示电路依次连接组成，控制模块的信号输入端接在粉碎机电机的供电回路中，控制继电器的线圈接在控制模块中。在粉碎机电机的负荷增大时，可以通过控制模块停止振动筛的运行；而随着粉碎机负荷降低到预定值，控制模块则可以再自动启动振动筛的运动，实现自动控制。本发明采用组合衔接结构，在矿石原料进入磁选环节之前，根据颚破、反击破的最大进料粒度和磁选机的可入选颗粒度，进行三次不同规格的筛分，从而进一步减轻了“矿石破碎”环节的工作负荷，配合自动控制可有效减少矿石在粉碎机中的堵塞现象，提高选矿效率和生产能力。

Description

一种自动控制的组合型选矿机

技术领域

本发明涉及到一种自动控制的组合型选矿机，属于控制技术领域。

背景技术

传统的选矿机械均为单一结构，经粉碎、过筛的矿石由传送带或输送机输送到磁选机进行磁选，需要多台/架设备同时作业完成，这种工作方式比较适于作业面大的大型矿山，如果作业面较小，则造成设备的综合利用率不够，生产成本较高。为此申请人曾经公开了名称为“一种组合型节能选矿机(专利号200520135524.8)”的选矿机械，将矿石筛分、粉碎和磁选机械组合衔接以提高工作效率。但是这种组合型选矿机在粉碎机发生堵塞或物料过多时，上游的振动筛不能自动减速或停止供料，必须由人工停机，如果振动筛停机不及时，常常会造成粉碎机电机负荷过大而损坏。因此实现振动筛和粉碎机的自动联动控制是提高生产效率减少设备损坏率的重要措施。

发明内容

本发明的目的之一是：针对选矿机粉碎机负荷过大时振动筛不能自动减速供料，容易造成粉碎机损坏的缺陷进行改进，提供一种组合型选矿机的自动控制装置，以便于根据粉碎机的负荷状态自动控制振动筛的运行，目的之二是：针对选矿机矿石筛分、粉碎和磁选机械组合衔接中易发生堵料的环节进行结构上的改进，以便于控制矿石进料量和进料速度，提高工作效率、减少设备损坏率。

本发明的技术方案是这样实现的：这种自动控制的组合型选矿机，基本结构包括进料分选机衔接粉碎机，粉碎机与磁选机一体设置，通过如下方法实现自动控制：在粉碎机电机(D2)的负荷增大时，由控制模块从粉碎机电机(D2)供电回路中取出电信号，经过控制模块M的放大、比较后接通控制继电器(J1)的线圈，控制继电器(J1)得电后断开其常闭触头(JI-1)，所在的控制回路断开，接在控制回路中的交流接触器(J2)的线圈失电，将接在振动筛供电回路中的交流接触器(J2)的常开触头(J2-1)断开，停止振动筛的运行；随着粉碎机负荷降低到预定值，控制模块从粉碎机电机(D2)供电回路中取出电信号使得控制继电器(J1)的线圈失电，则控制回路接通，自动启动振动筛的运动。

上述组合型选矿机的自动控制装置，它包括控制继电器J1、由电压放大电路、比较电路和指示电路依次连接组成控制模块M和交流接触器J2，控制继电器J1的常闭触头JI-1与交流接触器J2的线圈串联组成控制回路，交流接触器J2的常开触头J2-1接在振动筛电机D1的供电回路中，控制模块的信号输入端接在粉碎机电机D2的供电回路中，控制继电器J1的线圈接在控制模块M中。

上述组合型选矿机的自动控制装置，所述的电压放大电路由运放器U1、电阻R1、R2组成，运放器U1的同相输入端和反相输入端跨接在粉碎机电机D2供电回路的电流表两端，运放器U1的输出端接比较电路的输入端。

上述组合型选矿机的自动控制装置，所述的比较电路由运放器U2、三极管T1、控制继电器J1、可调电阻R4组成，运放器U2的同相输入端接电压放大电路的输出端，运放器U2的反相输入端通过可调电阻R4接电源，运放器U2的输出端接三极管T1的基极，三极管T1的发射极接地，集电极接电源，控制继电器J1的线圈接在三极管T1集电极与电源之间，运放器U2的输出端还接到指示电路的输入端。

上述组合型选矿机的自动控制装置，所述的指示电路由运放器U3、U4、发光二极管E1、E2组成，运放器U3、U4的反相输入端分别接运放器U2的输出端，运放器U3、U4的输出端分别通过发光二极管E1、E2接地。

上述组合型选矿机的自动控制装置，所述的控制继电器J1的常闭触头JI-1与交流接触器J2的线圈串联组成控制回路中还连接有数字时间继电器J3，数字时间继电器J3的常开触头J3-1与控制继电器J1的常闭触头JI-1相串联，数字时间继电器J3的线圈与交流接触器J2的线圈相并联。

所述自动控制的组合型选矿机所述的进料分选机是设置于机架7上的料斗1和与料斗衔接的振动筛，分选机振动筛的上筛板衔接粉碎机进口，振动筛下筛板衔接磁选机料板，料斗上又设置有筛板，筛板一端用铰轴铰接的在料斗一侧，另三端用弹簧支架架持在料斗另外三侧；粉碎机和磁选机设置于同一机架上，磁选机对应粉碎机下料口梯度设置两个磁选辊。

上述自动控制的组合型选矿机的粉碎机是设置于机架上方的飞锤式粉碎机，粉碎机壳内飞锤上部设置分隔钢筋，环绕飞锤下部设置U形筛网。

上述自动控制的组合型选矿机的磁选机是由机架上倾斜设置的料板，机架上梯度设置的磁选辊和电机减速机构成，对应磁选辊转动方向设置矿粉漏出的夹缝，在机架上对应两个磁选辊出料方向设置有挡板，机架下方对应两个挡板设置有双凹槽输送带。

上述自动控制的组合型选矿机，所述的磁选辊设置半圆永磁材料，外置滚筒由电机驱动旋转。

采用这种结构的自动控制的组合型选矿机，其自动控制装置在粉碎机电机的负荷增大时，控制模块从粉碎机电机供电回路中取出电信号，经过比较后断开控制继电器的常闭触头，并同时断开接在振动筛供电回路中的交流接触器的常开触头，停止振动筛的运行，以减轻粉碎机的负荷，随着粉碎机负荷降低到预定值，则再自动启动振动筛的运动。这种控制装置可以根据粉碎机的负荷状态自动控制振动筛的运行，减少设备损坏率。

本发明采用组合衔接结构，将矿石筛分、粉碎和磁选同步完成，在每一环节设置多组振动筛将矿石分部筛分，分部磁选，在矿石原料进入磁选环节之前，根据颚破、反击破的最大进料粒度和磁选机的可入选颗粒度，进行三次不同规格的筛分，从而进一步减轻了“矿石破碎”环节的工作负荷，同时控制矿石筛分和磁选的进料和出料速度，配合自动控制可有效减少矿石在粉碎机中的堵塞现象，提高选矿效率和生产能力。本发明作业占地面积小，结构简单使用方便，可依靠矿山的山体设置，应用前景十分广阔。

附图说明

图1是本发明的电控原理框图

图2是本发明的电路原理图

图3是组合型选矿机改进的结构示意图

图中：

1、料斗2、筛板3、铰轴4、振动筛上筛板

5、振动筛下筛板6、弹簧7、分选机机架8、料板9、粉碎机

10、粉碎机电机11、磁选辊12、磁选辊13、磁选辊外滚筒

14、永磁体15、双凹槽输送带16、废料17、粉碎机机架

18、前挡板19、后挡板20、磁选电机21、分隔钢筋

22、弹簧支架23、振动电机24、U形筛网

M1、电压放大电路M2、比较电路M3、指示电路

具体实施方式

下面按照自动控制和结构改进两个方面，分别叙述本发明给出的具体技术方案：

1、自动控制

图1、2中显示，这种组合型选矿机的自动控制装置包括控制继电器J1、控制模块M、数字时间继电器J3和交流接触器J2。

控制继电器J1的常闭触头JI-1、数字时间继电器J3的常开触头与交流接触器J2的线圈串联组成控制回路，数字时间继电器J3的线圈与与交流接触器J2的线圈相并联，交流接触器J2的常开触头J2-1接在振动筛电机D1的供电回路中，控制继电器J1的线圈接在控制模块M中。

本发明的工作过程是，在粉碎机电机D2的负荷增大时，控制模块M从粉碎机电机D2供电回路中取出电信号，经过控制模块M的放大、比较后接通控制继电器J1的线圈，控制继电器J1得电后断开其常闭触头JI-1，所在的控制回路断开，接在控制回路中的交流接触器J2的线圈失电，因此将接在振动筛供电回路中的交流接触器J2的常开触头J2-1断开，停止振动筛的运行，以减轻粉碎机的负荷。然后，随着粉碎机负荷降低到预定值，控制模块M从粉碎机电机D2供电回路中取出电信号使得控制继电器J1的线圈失电，则控制回路接通，自动启动振动筛的运动。

上述控制模块M由电压放大电路M1、比较电路M2和指示电路M3组成。

电压放大电路M1由运放器U1、电阻R1、R2组成，运放器U1的同相输入端和反相输入端跨接在粉碎机电机D2供电回路的电流表两端，运放器U1的输出端接比较电路的输入端。

比较电路M2由运放器U2、三极管T1、控制继电器J1、可调电阻R4组成，运放器U2的同相输入端接电压放大电路的输出端，运放器U2的反相输入端通过可调电阻R4接电源，运放器U2的输出端接三极管T1的基极，控制继电器J1的线圈接在三极管T1集电极与电源之间，运放器U2的输出端还接到指示电路的输入端。

指示电路M3由运放器U3、U4、发光二极管E1、E2组成。运放器U3和发光二极管E1组成正常指示电路，运放器U4和发光二极管E2组成保护指示电路。

在控制模块M的上述电路中，端跨接在粉碎机电机D2供电回路的电流表两端的运放器U1把电流表的表头两端0.2---0.6V左右的电压放大器10倍，然后在送到下一个比较电路的运放器U2中，调整电阻R4的值为所需要的控制点。当图中A点电压达不到B点电压时，运放器U2输出低，三极管T1截止，数字时间继电器J3吸合，交流接触器J2也吸合，振动筛电机D1正常工作，正常指示灯发光二极管E1亮。当A点电压等于B点时，运放器U2输出高，三极管T1导通，控制继电器J1得电后断开其常闭触头JI-1，因此将接在振动筛供电回路中的交流接触器J2的常开触头J2-1断开，停止振动筛的运行，保护指示灯发光二极管E2亮。

上述电路中A点电压是把电流取样的电压0.2-0.6V放大10倍左右的一个电压值，A点的放大倍数是(R1+R2)/R2。一般R2值较大R1较小，R2值是R1值的10倍左右，本发明的一个实施例的R1＝1.6K，R2＝15K。B点电压是这个模块的控制点，如粉碎机电流到150A时需要让振动筛电机停止，这时150A在A点对应有一个电压值，这个电压值就是控制点，这时调整电阻R4使B点的电压等于电流表在150A时A点的电压值。

在本发明的控制装置中，数字时间继电器J3的作用是是当破碎机电流增大到控制点时，振动筛电机被控停止，此时破碎机需要几秒钟的时间去把机子里面的石块完全清理掉，这样才不容易被卡死，所以利用数字时间继电器J3控制延时时间，也可以在控制模块中设立延时电路。

上述实施例的部分器件的型号为：

控制继电器JQX13-F；数字时间继电器JS14P；三极管9013；运放器LM324。

2、结构改进

图3中的组合型节能选矿机由分选机、矿石粉碎机和磁选机组合构成，分选机包括设置于机架7上的料斗1和设置于料斗下方的振动筛，振动筛的上筛板5与粉碎机9的进料口衔接，使相对较大的矿石进入粉碎机进一步粉碎机；振动筛的下筛板4与磁选机料板8衔接，即振动筛的筛下物直接进行磁选；为了避免大矿石直接落入料斗造成的赌塞，本发明在料斗上方倾斜设置一个筛板2，筛板2的一端用铰轴3铰接在料斗的一侧，另外三面架持在料斗上设置的弹簧支架22上，振动电机驱动振动筛振动时，料斗上面筛板2也随之振动。

本发明的粉碎机与磁选机安装在同一机架17上，粉碎机设置于机架上部，磁选机阶梯设置于机架下部，粉碎机的出料口对应磁选机料板8。本实用新型的粉碎机采用飞锤式，为了防止赌塞，粉碎机机壳内还设置有分隔钢筋21和一端延伸至粉碎机顶端的U形筛网24，分隔钢筋21可将大一点的矿石暂时阻隔在飞锤运转轨迹的上方，逐步打碎后再落下，而比较小的粉料可沿着飞锤抛物线方向经U形筛网尽快落入下方出料；

本发明的磁选机是由倾斜设置的料板8和与料板阶梯设置的两个磁选辊11、12组成，磁选辊内部安装半圆的永磁材料，外围设置滚筒13，料板8在对应滚筒旋转方向设置矿石落下的夹缝，当磁选机工作时，吸附在磁选滚筒13上的铁矿石旋转到永磁材料下方磁力消失，矿石即落入下方挡板18、19处。本实用新型磁选机上面设置的磁选辊11设计磁场强度2000-3000奥斯特(Oe)，将较高品位的铁矿石粉选出落入下方挡板19；下面设置的磁选辊12设计磁场强度3000-5000奥斯特(Oe)，将较低品位的铁矿石粉选出落入下方挡板18，对应两个挡板出料方向，在机架17下方还设置有双凹槽输送带15，将两个磁选辊选出的不同品位铁矿石粉经由输送带的两个凹槽运出，便于后续分别储运。

图3中自动控制的组合型选矿机可以依靠矿山的山体设置，占地面积小，安装和操作都比较方便，设备制造成本也比较低，尤其适用于工作面比较小矿山选矿。

本发明列举的实施例旨在更进一步地阐明这种自动控制的组合型选矿机的控制方式及组合应用方式，而不对本发明的范围构成任何限制。

Claims (10)

1、一种自动控制的组合型选矿机，基本结构包括进料分选机衔接粉碎机，粉碎机与磁选机一体设置，其特征在于：这种组合型选矿机是通过如下方法实现自动控制的：在粉碎机电机(D2)的负荷增大时，由控制模块从粉碎机电机(D2)供电回路中取出电信号，经过控制模块M的放大、比较后接通控制继电器(J1)的线圈，控制继电器(J1)得电后断开其常闭触头(JI-1)，所在的控制回路断开，接在控制回路中的交流接触器(J2)的线圈失电，将接在振动筛供电回路中的交流接触器(J2)的常开触头(J2-1)断开，停止振动筛的运行；随着粉碎机负荷降低到预定值，控制模块从粉碎机电机(D2)供电回路中取出电信号使得控制继电器(J1)的线圈失电，则控制回路接通，自动启动振动筛的运动。

2、根据权利要求1所述的自动控制的组合型选矿机，其特征在于：组合型选矿机的自动控制装置包括控制继电器(J1)、由电压放大电路(M1)、比较电路(M2)和指示电路(M3)依次连接组成的控制模块M和交流接触器(J2)，控制继电器(J1)的常闭触头(JI-1)与交流接触器(J2)的线圈串联组成控制回路，交流接触器(J2)的常开触头(J2-1)接在振动筛电机(D1)的供电回路中，控制模块的信号输入端接在粉碎机电机(D2)的供电回路中，控制继电器(J1)的线圈接在控制模块中。

3、根据权利要求2所述的自动控制的组合型选矿机，其特征在于：组合型选矿机的自动控制装置所述的电压放大电路(M1)由运放器(U1)、电阻(R1、R2)组成，运放器(U1)的同相输入端和反相输入端跨接在粉碎机电机(D2)供电回路的电流表两端，运放器(U1)的输出端接比较电路的输入端。

4、根据权利要求3所述的组合型选矿机的自动控制装置，其特征在于：组合型选矿机的自动控制装置所述的比较电路(M2)由运放器(U2)、三极管(T1)、控制继电器(J1)、可调电阻(R4)组成，运放器(U2)的同相输入端接电压放大电路的输出端，运放器(U2)的反相输入端通过可调电阻(R4)接电源，运放器(U2)的输出端接三极管(T1)的基极，三极管(T1)的发射极接地，集电极接电源，控制继电器(J1)的线圈接在三极管(T1)集电极与电源之间，运放器(U2)的输出端还接到指示电路的输入端。

5、根据权利要求4所述的组合型选矿机的自动控制装置，其特征在于：组合型选矿机的自动控制装置所述的指示电路(M3)由运放器(U3、U4)、发光二极管(E1、E2)组成，运放器(U3、U4)的反相输入端分别接运放器(U2)的输出端，运放器(U3、U4)的输出端分别通过发光二极管(E1、E2)接地。

6、根据权利要求5所述的组合型选矿机的自动控制装置，其特征在于：组合型选矿机的自动控制装置所述的控制继电器(J1)的常闭触头(JI-1)与交流接触器(J2)的线圈串联组成控制回路中还连接有数字时间继电器(J3)，数字时间继电器(J3)的常开触头(J3-1)与控制继电器(J1)的常闭触头(JI-1)相串联，数字时间继电器(J3)的线圈与交流接触器(J2)的线圈相并联。

7、根据权利要求1所述的自动控制的组合型选矿机，其特征在于：所述的进料分选机是设置于机架(7)上的料斗(1)和与料斗衔接的振动筛，分选机振动筛的上筛板(5)衔接粉碎机(9)进口，振动筛下筛板(4)衔接磁选机料板(8)，料斗上又设置有筛板(2)，筛板一端用铰轴(3)铰接的在料斗一侧，另三端用弹簧支架(22)架持在料斗另外三侧；粉碎机和磁选机设置于同一机架(17)上，磁选机对应粉碎机下料口梯度设置两个磁选辊(11、12)。

8、根据权利要求7所述自动控制的组合型选矿机，其特征在于：所述的粉碎机是设置于机架(17)上方的飞锤式粉碎机，粉碎机壳内飞锤上部设置分隔钢筋(21)，环绕飞锤下部设置U形筛网(24)。

9、根据权利要求7或8所述自动控制的组合型选矿机，其特征在于：所述的磁选机是由机架上倾斜设置的料板(8)，机架上梯度设置的磁选辊(11、12)和电机(20)减速机构成，对应磁选辊转动方向设置矿粉漏出的夹缝，在机架上对应两个磁选辊出料方向设置有挡板(18、19)，机架下方对应两个挡板设置有双凹槽输送带(15)。

10、根据权利要求9所述自动控制的组合型选矿机，其特征在于：所述的磁选辊设置半圆永磁材料，外置滚筒(13)由电机驱动旋转。

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