CN102744131B - 球石受力检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨细工程机械领域，尤其涉及一种球磨机。球石受力检测系统，包括球磨机主体，球磨机主体内设有球石，球磨机主体内还设有至少一个合金球石，合金球石内部设有空腔，空腔内设有传感器组，传感器组的传感器连接信号处理模块，传感器组包括至少一个应变传感器，应变传感器设置在空腔的内壁上；当球磨机主体工作时，合金球石随着球石在球磨机主体内运动，合金球石内的传感器组的传感器将检测的传感信息传送给信号处理模块，信号处理模块将传感信息处理后，进行存储。由于采用上述技术方案，本发明所使用的装置结构简单、成本低廉，实现对球石的各性能指标进行精确检测，为研磨高质量的泥浆提供了可靠的数据。

Description

球石受力检测系统及方法

技术领域

本发明涉及磨细工程机械领域，尤其涉及一种检测系统及方法。

背景技术

球磨机是原料被破碎之后，再进行粉碎研磨的关键设备，是工业生产企业中最重要的高细磨生产设备。在球磨机内部，是球石、原料、水的混合物，在球磨机不断工作进程中，球石对原料产生重击和研磨。随着原料细度的增加，原料与水的混合程度也越来越充分，越来越多的固体原料被研磨成细小的颗粒，细小的颗粒越来越多的悬浮在水里，构成泥浆。

球磨机内的球石是球磨机工作中必不可少的工具，球磨机的研磨效率与球石有着重要的关系，球石的重量、大小等规格，球石在球磨机中研磨时的磨损程度，均影响着球磨机的研磨质量。目前，还未有较好的方法或设备来确定球石在工作过程中的各性能指标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球石受力检测系统，以解决上述技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种球石受力检测方法，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

球石受力检测系统，包括一球磨机主体，所述球磨机主体内设有球石，所述球磨机主体内还设有至少一个合金球石，所述合金球石内部设有空腔，所述空腔内设有一传感器组，所述传感器组的传感器连接一信号处理模块，所述传感器组包括至少一个应变传感器，所述应变传感器设置在所述空腔的内壁上；当所述球磨机主体工作时，所述合金球石随着所述球石在球磨机主体内运动，所述合金球石内的传感器组的传感器将检测的传感信息传送给所述信号处理模块，所述信号处理模块将传感信息处理后，进行存储；

从所述合金球石内取出后的所述信号处理模块连接一球磨机主体外的计算机；当所述球磨机主体停止工作时，将所述合金球石从所述球磨机主体内取出后，将所述信号处理模块从所述空腔中取出，所述信号处理电路与所述计算机连接后，把存储的传感信息传送给所述计算机。

所述合金球石的规格和所述球石相同，所述合金球石的外表面磨损性能和所述球石相同。将合金球石的外形、重量、耐磨性要设计成与原球石相近或相似，这样检测合金球石的受力情况、磨损等各种情况，相当于检测球石的各种情况。

所述合金球石呈圆形，所述合金球石沿中心线位置方向分为两部分，两部分的合金球石通过固定螺丝固定在一起。在合金球石的空腔内设置传感器组和信号处理模块后，通过固定螺丝将两部分的合金球石固定成圆形合金球石。通过拧开固定螺丝，打开合金球石，把信号处理模块从空腔中取出。

所述球磨机主体通过一皮带连接一电动机，所述电动机连接一调速装置，调节调速装置，实现对球磨机主体的转速调整。

还包括一检测球磨机主体转速的转速传感器，所述转速传感器连接所述计算机，所述转速传感器监测球磨机主体的转速，并把转速信息传送给所述计算机，所述计算机得到所述球磨机主体的转速。

所述信号处理模块把应变传感器检测的应变力信息传送给所述计算机，所述计算机对转速信息和应变力信息进行处理，确定不同转速下合金球石的受冲击情况，进而确定球石的受冲击情况。

所述传感器组还包括一温度传感器，所述温度传感器检测合金球石内部温度，并把温度信息传送给信号处理模块，信号处理模块对温度信息进行处理后，传送给所述计算机，所述计算机对转速信息和温度信息进行处理，确定不同转速下合金球石的温度情况，进而确定球石的温度情况。

所述球石受力检测系统还包括一称重设备，所述称重设置对还未放置到球磨机主体内的合金球石进行称重，记录为初始重量；所述称重设备对从球磨机主体内取出的所述合金球石进行再次称重，记录为磨损重量；将所述磨损重量与所述初始重量进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损值。

为了减少人工作业，避免人工记录重量情况，所述称重设备可以采用电子式称重设备，所述称重设备的输出端连接所述计算机，所述称重设备将所述初始重量和所述磨损重量分别传送给所述计算机，所述计算机将所述初始重量减去所述磨损重量，得出磨损值。

所述球石受力检测系统还包括一拍照设备，所述拍照设备对还未放置到球磨机主体内的合金球石进行拍照，记录为初始形状；所述拍照设备对从球磨机主体内取出的所述合金球石进行再次拍照，记录为磨损形状；将所述磨损形状与所述初始形状进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损程度。

人工观察合金球石的磨损程度难度大、不太精确，而且为了减少人工作业，所述拍照设备的输出端连接所述计算机，所述拍照设备将所述初始形状和所述磨损形状分别传送给所述计算机，所述计算机将所述初始形状和所述磨损形状通过软件进行比较，得出磨损程度。

球石受力检测方法，包括如下步骤：

1)取至少一个合金球石，确定合金球石内的信号处理模块和传感器组处于工作状态，并将合金球石放入球磨机主体内，球磨机主体进入工作状态；

2)通过转速传感器采集球磨机主体的转速，并将转速信息实时发送给计算机；

3)球磨机主体停止工作时，从球磨机主体内取出合金球石，并从合金球石中取出信号处理模块，将信号处理模块与计算机连接；

4)计算机对信号处理模块传送的传感信息和转速传感器传送的转速信息进行处理，得出合金球石在球磨机主体不同转速下的受冲击情况，进而确定球石在球磨机主体不同转速下的受冲击情况。

所述合金球石的规格和球磨机主体内的球石相同，所述合金球石的外表面磨损性能和所述球石相同。将合金球石的外形、重量、耐磨性要设计成与原球石相近或相似，这样检测合金球石的受力情况、磨损等各种情况，相当于检测球石的各种情况。

所述合金球石呈圆形，所述合金球石沿直径方向分为两部分，两部分的合金球石通过两个固定螺丝固定在一起。在合金球石的空腔内设置传感器组和信号处理模块后，通过固定螺丝将两部分的合金球石固定成圆形合金球石。通过拧开固定螺丝，打开合金球石，把信号处理模块从空腔中取出。

步骤1)中，在合金球石放入球磨机主体前，采用称重设备对合金球石进行称重，记录为初始重量；在步骤3)中，取出合金球石后，采用称重设备对合金球石进行再次称重，记录为磨损重量；将所述磨损重量与所述初始重量进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损值，进而确定球石的磨损值。

步骤1)中，在合金球石放入球磨机主体前，采用拍照设备对合金球石进行拍照，记录为初始状态；在步骤3)中，取出合金球石后，采用拍照设备对合金球石进行再次拍照，记录为磨损状态；将初始状态与磨损状态进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损程度，进而确定球石的磨损程度。

所述传感器组可以包括应变传感器，还可以包括温度传感器、噪声传感器等。

步骤4)后，计算机可以根据球石受冲击情况，控制调速装置来调整电动机的转速。

有益效果：由于采用上述技术方案，本发明所使用的装置结构简单、成本低廉，实现对球石的各性能指标进行精确检测，为研磨高质量的泥浆提供了可靠的数据。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明合金球石的剖视图；

图3为本发明合金球石的部分结构示意图；

图4为本发明的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1、图2、图4，球石受力检测系统，包括球磨机主体1，球磨机主体1内设有球石2，球磨机主体1内还设有至少一个合金球石3，合金球石3内部设有空腔，空腔内设有传感器组，传感器组的传感器连接信号处理模块4，传感器组包括至少一个应变传感器41，应变传感器41设置在空腔的内壁上。多个应变传感器41可以均匀安装在空腔内部，也可以根据需要，按照一定距离安装。当球磨机主体1工作时，合金球石3随着球石2在球磨机主体1内运动，合金球石3内的传感器组的传感器将检测的传感信息传送给信号处理模块4，信号处理模块4将传感信息处理后，进行存储；从合金球石3内取出后的信号处理模块4连接球磨机主体1外的计算机5；当球磨机主体1停止工作时，将合金球石3从球磨机主体1内取出后，将信号处理模块4从空腔中取出，信号处理电路与计算机5连接后，把存储的传感信息传送给计算机5。

参照图1、图2，合金球石3的规格和球石2相同，合金球石3的外表面磨损性能和球石2相同。将合金球石3的外形、重量、耐磨性要设计成与原球石2相近或相似，这样检测合金球石3的受力情况、磨损等各种情况，相当于检测球石2的各种情况。参照图3，合金球石3呈圆形，合金球石3沿中心线位置方向分为两部分，两部分的合金球石3通过两个固定螺丝31固定在一起。在合金球石3的空腔内设置传感器组和信号处理模块4后，通过固定螺丝31将两部分的合金球石3固定成圆形合金球石3。通过拧开固定螺丝31，打开合金球石3，把信号处理模块4从空腔中取出。

球磨机主体1通过皮带连接电动机，电动机连接调速装置6，调节调速装置6，实现对球磨机主体1的转速调整。还包括检测球磨机主体1转速的转速传感器11，转速传感器11连接计算机5，转速传感器11监测球磨机主体1的转速，并把转速信息传送给计算机5，计算机5得到球磨机主体1的转速。信号处理模块4把应变传感器41检测的应变力信息传送给计算机5，计算机5对转速信息和应变力信息进行处理，确定不同转速下合金球石3的受冲击情况，进而确定球石2的受冲击情况。

传感器组还包括温度传感器42，温度传感器42设置在空腔内部，温度传感器42检测合金球石3内部温度，并把温度信息传送给信号处理模块4，信号处理模块4对温度信息进行处理后，传送给计算机5，计算机5对转速信息和温度信息进行处理，确定不同转速下合金球石3的温度情况，进而确定球石2的温度情况。球石受力检测系统还包括一称重设备，称重设置对还未放置到球磨机主体1内的合金球石3进行称重，记录为初始重量；称重设备对从球磨机主体1内取出的合金球石3进行再次称重，记录为磨损重量；将磨损重量与初始重量进行比较，得出合金球石3在球磨机主体1内运行时的磨损值。称重设备可以采用电子式称重设备，称重设备的输出端连接计算机5，称重设备将初始重量和磨损重量分别传送给计算机5，计算机5将初始重量减去磨损重量，得出磨损值。球石2受力检测系统还包括拍照设备，拍照设备对还未放置到球磨机主体1内的合金球石3进行拍照，记录为初始形状；拍照设备对从球磨机主体1内取出的合金球石3进行再次拍照，记录为磨损形状；将磨损形状与初始形状进行比较，得出合金球石3在球磨机主体1内运行时的磨损程度。拍照设备的输出端连接计算机5，拍照设备将初始形状和磨损形状分别传送给计算机5，计算机5将初始形状和磨损形状通过软件进行比较，得出磨损程度。

球石受力检测方法，包括如下步骤：1)取至少一个合金球石3，确定合金球石3内的信号处理模块4和传感器组处于工作状态，并将合金球石3放入球磨机主体1内，球磨机主体1进入工作状态。传感器组可以包括应变传感器41，还可以包括温度传感器42、噪声传感器等。2)通过转速传感器11采集球磨机主体1的转速，并将转速信息实时发送给计算机5。3)球磨机主体1停止工作时，从球磨机主体1内取出合金球石3，并取出信号处理模块4，将信号处理模块4与计算机5连接。4)计算机5对信号处理模块4传送的传感信息和转速传感器11传送的转速信息进行处理，得出在球磨机主体不同转速下，合金球石3的受冲击情况，进而确定在球磨机主体不同转速下，球石2的受冲击情况。步骤4)后，计算机5可以根据球石2受冲击情况，控制调速装置6来调整电动机的转速。

合金球石3的规格和球石2相同，合金球石3的外表面磨损性能和球石2相同。将合金球石3的外形、重量、耐磨性要设计成与原球石2相近或相似，这样检测合金球石3的受力情况、磨损等各种情况，相当于检测球石2的各种情况。参照图3，合金球石3呈圆形，合金球石3沿直径方向分为两部分，两部分的合金球石3通过两个固定螺丝31固定在一起。在合金球石3的空腔内设置传感器组和信号处理模块4后，通过固定螺丝31将两部分的合金球石3固定成圆形合金球石3。通过拧开固定螺丝31，打开合金球石3，把信号处理模块4从空腔中取出。

步骤1)中，在合金球石3放入球磨机主体1前，采用称重设备对合金球石3进行称重，记录为初始重量。在步骤3)中，取出合金球石3后，采用称重设备对合金球石3进行再次称重，记录为磨损重量；将磨损重量与初始重量进行比较，得出合金球石3在球磨机主体1内运行时的磨损值，进而确定球石2的磨损值。步骤1)中，在合金球石3放入球磨机主体1前，采用拍照设备对合金球石3进行拍照，记录为初始状态。在步骤3)中，取出合金球石3后，采用拍照设备对合金球石3进行再次拍照，记录为磨损状态；将初始状态与磨损状态进行比较，得出合金球石3在球磨机主体1内运行时的磨损程度，进而确定球石2的磨损程度。计算机5包括显示装置，供使用者查看不同转速下球石2的受冲击情况、不同转速下球石2的温度情况、不同转速下球石2的磨损情况等。计算机5的显示方式可以采用图表的方式、也可以采用数据的方式。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.球石受力检测系统，包括一球磨机主体，所述球磨机主体内设有球石，其特征在于，所述球磨机主体内还设有至少一个合金球石，所述合金球石内部设有空腔，所述空腔内设有一传感器组，所述传感器组的传感器连接一信号处理模块，所述传感器组包括至少一个应变传感器，所述应变传感器设置在所述空腔的内壁上；

所述合金球石的规格和所述球石相同，所述合金球石的外表面磨损性能和所述球石相同；

当所述球磨机主体工作时，所述合金球石随着所述球石在球磨机主体内运动，所述合金球石内的传感器组的传感器将检测的传感信息传送给所述信号处理模块，所述信号处理模块将传感信息处理后，进行存储。

2.根据权利要求1所述的球石受力检测系统，其特征在于，所述合金球石沿中心线位置方向分为两部分，两部分的合金球石通过固定螺丝固定在一起。

3.根据权利要求1所述的球石受力检测系统，其特征在于，从所述合金球石内取出后的所述信号处理模块连接一球磨机主体外的计算机；

当所述球磨机主体停止工作时，将所述合金球石从所述球磨机主体内取出后，将所述信号处理模块从所述空腔中取出，所述信号处理电路与所述计算机连接后，把存储的传感信息传送给所述计算机。

4.根据权利要求1所述的球石受力检测系统，其特征在于，所述球磨机主体通过一皮带连接一电动机，所述电动机连接一调速装置，调节调速装置，实现对球磨机主体的转速调整。

5.根据权利要求3所述的球石受力检测系统，其特征在于，还包括一检测球磨机主体转速的转速传感器，所述转速传感器连接所述计算机，所述转速传感器监测球磨机主体的转速，并把转速信息传送给所述计算机，所述计算机得到所述球磨机主体的转速；

所述信号处理模块把应变传感器检测的应变力信息传送给所述计算机，所述计算机对转速信息和应变力信息进行处理，确定不同转速下合金球石的受冲击情况，进而确定球石的受冲击情况。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的球石受力检测系统，其特征在于，所述球石受力检测系统还包括一称重设备，所述称重设置对还未放置到球磨机主体内的合金球石进行称重，记录为初始重量；所述称重设备对从球磨机主体内取出的所述合金球石进行再次称重，记录为磨损重量；将所述磨损重量与所述初始重量进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损值。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的球石受力检测系统，其特征在于，所述球石受力检测系统还包括一拍照设备，所述拍照设备对还未放置到球磨机主体内的合金球石进行拍照，记录为初始形状；所述拍照设备对从球磨机主体内取出的所述合金球石进行再次拍照，记录为磨损形状；将所述磨损形状与所述初始形状进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损程度。

8.球石受力检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）取至少一个合金球石，所述合金球石的规格和球石相同，所述合金球石的外表面磨损性能和球石相同；

确定合金球石内的信号处理模块和传感器组中的传感器处于工作状态，并将合金球石放入球磨机主体内，球磨机主体进入工作状态；

2）通过转速传感器采集主体的转速，并将转速信息实时发送给计算机；

3）球磨机主体停止工作时，从球磨机主体内取出合金球石，并从合金球石中取出信号处理模块，将信号处理模块与计算机连接；

4）计算机对信号处理模块传送的传感信息和转速传感器传送的转速信息进行处理，得出合金球石在球磨机主体不同转速下的受冲击情况，进而确定球石在球磨机主体不同转速下的受冲击情况。

9.根据权利要求8所述的球石受力检测方法，其特征在于，步骤1）中，在合金球石放入球磨机主体前，采用称重设备对合金球石进行称重，记录为初始重量；

在步骤3）中，取出合金球石后，采用称重设备对合金球石进行再次称重，记录为磨损重量；

将所述磨损重量与所述初始重量进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损值，进而确定球石的磨损值。

10.根据权利要求9所述的球石受力检测方法，其特征在于，步骤1）中，在合金球石放入球磨机主体前，采用拍照设备对合金球石进行拍照，记录为初始状态；

在步骤3）中，取出合金球石后，采用拍照设备对合金球石进行再次拍照，记录为磨损状态；

将初始状态与磨损状态进行比较，得出所述合金球石在球磨机主体内运行时的磨损程度，进而确定球石的磨损程度。

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