CN102902284A - 悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法，而提供一种能够提高悬臂式斗轮取料机取料效率的方法。确定窄料堆边界区域：设定边界区域对应的水平方向的长度为A，确定边界区域对应的回转角度β；将悬臂旋转运行中与轨道之间形成的任意夹角Φ与回转角度β进行比较；如果Φ≥β，则回转速度为Vn＝V0×1/cosΦ，如果Φ＜β，则回转速度为Vn＇=K×V0×1/cosΦ×1/cosα；如果边界处的理论回转速度Vn＇小于最大取料回转速度,且斗轮电机实时电流值小于斗轮电机额定电流值同时成立,则将计算得到的边界处的理论回转速度Vn＇作为边界取料回转速度；否则,将最大取料回转速度作为边界处的取料的回转速度。
Description
技术领域
本发明涉及斗轮取料机运行控制方式领域，特别是涉及一种悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法。
背景技术
悬臂式斗轮取料机广泛的应用于料场的取料作业中。在旋转取料过程中，其切削面积为一月牙形，因此，在回转角度一定的情况下，斗中的物料充满量是变化的。远离轨道，取料量小，悬臂垂直轨道时取料量为零。正常取料作业，旋转角度一般控制在60°左右。
为了消除取料过程中的“月牙损失”，利用斗轮取料机回转绝对值编码器可准确检测悬臂旋转运动中与轨道之间形成的任意夹角Φ，因为斗轮在任意处取料的截面是相等的，所以，根据采样值Φ计算出臂架在旋转过程中与行走轨道任意夹角处的速度V，使臂架的旋转取料速度按1/cosΦ函数的变化规律进行调速,使臂架在任意角度下，在相同的时间内均匀取料，从而使生产率恒定而不随回转角度的变化而减少。臂架旋转与行走轨道任意夹角Φ处的速度为：V＝V0×1/cosΦ(r/min)，其中：V—任意处的回转速度，Φ—任意处的回转角度，V0—初始回转速度。由于回转角度Φ＞60°以后回转速度急剧增大,因此,取料回转调速应在0～60°范围内进行。
然而，当料堆较窄时，由于两边的料比较薄，所以完全按照1/COSφ调速只能满足在较大角度上的取料效率，在较小角度的一侧，按照1/COSφ调速理论，回转的速度是比较慢的，这样反而影响了取料效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够提高悬臂式斗轮取料机取料效率的悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）确定窄料堆边界区域：设定边界区域对应的水平方向的长度为A，A=h/tanα，
其中：h为层与层之间的高度，取斗轮的切削高度；
α为料堆的安息角；
（2）确定边界区域对应的回转角度β：
β=2×arcsin（A/2）/R，
其中：R为斗轮取料机悬臂的的臂长；
（3）将悬臂旋转运行中与轨道之间形成的任意夹角Φ与回转角度β进行比较；
如果Φ≥β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＝V0×1/cosΦ(r/min)，
其中：Vn—区别于边界处的任意处的回转速度，Φ—任意处的回转角度，V0—初始回转速度；
如果Φ＜β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＇=K×V0×1/cosΦ×1/cosα，其中：Vn＇为边界处的理论回转速度，K为现场调试经验系数；所述现场调试经验系数K一般为1.2-1.5。
（4）将边界处的理论回转速度Vn＇与最大取料回转速度比较,同时将斗轮电机实时电流值与斗轮电机额定电流值进行比较,如果边界处的理论回转速度Vn＇小于最大取料回转速度,且斗轮电机实时电流值小于斗轮电机额定电流值,则将计算得到的边界处的理论回转速度Vn＇作为边界取料回转速度;否则,将最大取料回转速度作为边界处取料的回转速度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的控制方法在斗轮取料机1/COSφ调速方式的基础上，在料堆较窄的情况下，在角度φ较小的一侧，依靠物料的安息角α计算出物料两边需要区别于1/COSφ调速的范围，使悬臂回转速度在两个边界处根据物料的安息角的大小使回转速度加快，提高了取料效率。
附图说明
图1所示为较窄的料堆示意图；
图2所示为边界区域对应的水平方向的长度所对应的回转角度示意图；
图3所示为本发明悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1所示为较窄的料堆示意图,判断是正常的料堆还是较窄的料堆可以根据现场经验判断。一般将堆存量小于5000吨，而高度大于17米的料堆，视为较窄料堆。在取料操作前，操作人员根据经验确定是否是较窄的料堆，如果是较窄的料堆取料，将PLC控制器的控制方式调整为较窄料堆的工作模式。
当料堆较窄时，在较小角度的一侧，依靠物料的安息角α计算出物料两边需要区别于1/COSφ调速的范围。安息角越小，在原速度的基础上需增加的速度ΔV越大，安息角越大，在原速度的基础上需增加的速度ΔV就越小，由此可以看出，ΔV与物料的安息角α大致成反比关系。而煤的安息角α一般在30°-45°之间。
对于较窄料堆，通过引入安息角对边界处的速度进行调节，其悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法的流程图如图3所示，包括下述步骤：
（1）确定窄料堆边界区域：设定边界区域对应的水平方向的长度为A，A=h/tanα，
其中：h为层与层之间的高度，取斗轮的切削高度，其值约为≤3.25米（斗轮直径的一半高度）；
α为料堆的安息角；
（2）确定边界区域对应的回转角度β，图2所示为边界区域对应的水平方向的长度所对应的回转角度示意图，由图2可知：
β=2×arcsin（A/2）/R，
其中：R为斗轮取料机悬臂的的臂长；
（3）将悬臂旋转运行中与轨道之间形成的任意夹角Φ与回转角度β进行比较；
如果Φ≥β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＝V0×1/cosΦ(r/min)，
其中：Vn—区别于边界处的任意处的回转速度，Φ—任意处的回转角度，V0—初始回转速度；
如果Φ＜β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＇=K×V0×1/cosΦ×1/cosα，其中：Vn＇为边界处的理论回转速度，K为现场调试经验系数。K的确定，主要通过取料机现场取料测试取得，当K的数值满足边界处取料流量要求即可。一般参数K的取值范围为：1.2-1.5。
（4）将边界处的理论回转速度Vn＇与取料回转最大速度比较,同时将斗轮电机实时电流值与斗轮电机额定电流值进行比较,如果边界处的理论回转速度Vn＇小于取料回转最大速度,且斗轮电机实时电流值小于斗轮电机额定电流值同时成立,则将计算得到的边界处的理论回转速度Vn＇作为边界取料回转速度;否则,将最大取料回转速度作为边界处取料的回转速度。
经测算，本发明的回转机构运行速度控制方法使用后，可提高边界处取料流量50%以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）确定窄料堆边界区域：设定边界区域对应的水平方向的长度为A，A=h/tanα，
其中：h为层与层之间的高度，取斗轮的切削高度；
α为料堆的安息角；
（2）确定边界区域对应的回转角度β：
β=2×arcsin（A/2）/R，
其中：R为斗轮取料机悬臂的的臂长；
（3）将悬臂旋转运行中与轨道之间形成的任意夹角Φ与回转角度β进行比较；
如果Φ≥β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＝V0×1/cosΦ，
其中：Vn为区别于边界处的任意处的回转速度，Φ为任意处的回转角度，V0为初始回转速度；
如果Φ＜β，则回转速度按照下述公式计算：
Vn＇=K×V0×1/cosΦ×1/cosα，其中：Vn＇为边界处的理论回转速度，K为现场调试经验系数；
（4）将边界处的理论回转速度Vn＇与最大取料回转速度比较,同时将斗轮电机实时电流值与斗轮电机额定电流值进行比较,如果边界处的理论回转速度Vn＇小于最大取料回转速度,且斗轮电机实时电流值小于斗轮电机额定电流值,则将计算得到的边界处的理论回转速度Vn＇作为边界取料回转速度;否则,将最大取料回转速度作为边界处取料的回转速度。
2.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮取料机臂架回转机构运行速度的控制方法，其特征在于，所述现场调试经验系数K为1.2-1.5。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130130 |