CN103861721A - 液压旋回破的智能化控制系统 - Google Patents

Abstract

一种液压旋回破的智能化控制系统，涉及一种破碎机控制系统，该系统通过在液压旋回破设备中通过电流表、位置传感器、压力计、温度计、流量计实时监测电机电流、紧边排料口尺寸、衬板厚度、料位、工作负荷、供油压力、供油温度、回油压力、回油温度、流量等多个运行指标，通过化PLC技术实现智能化控制并实时反馈至可视化界面。采用加热器、冷却器、过滤器、行程开关、阀门等措施控制液压润滑系统进行加热、制冷油路或释放、锁紧油路，可实现人工实时监测信息可以实现多台设备同时控制，大大节约了人力物力。通过实时监测分析液压旋回破运行时的各项参数，规避了多项风险和措施，为无人值守的破碎作业提供了保障。

Description

液压旋回破的智能化控制系统

技术领域

本发明涉及一种破碎机控制系统，特别是涉及一种液压旋回破的智能化控制系统。

背景技术

旋回破碎机是一种比较常用的破碎机系列，也称立式复合式破碎机或复合破碎机，是破碎生产线中粗破和制砂生产线的关键设备。 通过利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动，对物料产生挤压、劈裂和弯曲作用，粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。装有破碎锥的主轴的上端支承在横梁中部的衬套内，其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时，由破碎锥绕设备的中心线作偏心旋回运动，因此它的破碎动作是连续进行的，故工作效率高于颚式破碎机。到70年代初期，大型旋回破碎机每小时已能处理物料5000吨，最大给料直径可达2000毫米。

近年来对破碎装备的自动化控制系统研究较多，针对现有技术、对重点专利技术加以介绍。

专利号201120557449.X介绍了一种强力破碎机智能电控系统，包过壳体、开关、电机综合保护器、传感器、PLC控制器、超声波液位计、指示灯、按钮、测速仪表、文本屏、软启动器。PLC控制破碎机的润滑系统和破碎系统。由超声波液位计和分配器循环开关控制润滑系统。破碎装置和电机综合保护器、该控测速仪，测速霍尔开关组成破碎系统。控制系统采用目前装备常用的电控柜，通过传感器监控系统的运行状态，通过文本屏设置，修改系统的运行参数，实现了自动化控制。

专利号201120360653.2介绍了一种液压圆锥破系统，提供一种能自动调整排料口、主驱动电机工作负荷波动小，破碎机运行经济性和生产效率可靠的液压圆锥破自动控制系统。包过破碎机主机，输送料装置，稀油润滑系统，干油润滑系统，液压调整系统、自动化控制中心系统和电机负荷自动检测盒控制系统，PLC，触摸屏人机界面。该系统实质也是一种半智能化电控柜控制系统，只是在前一专利的基础上追加了排料口控制系统和液压调整系统。

专利号201110387042.1介绍了一种破碎自动化控制台，通过在外壳内设有UPS 电源、PLC、各种控制按钮、计算机主机以及显示器；计算机主机通过RS485 总线与PLC 通讯实现后台控制；计算机主机通过RS485 总线与PLC 的CPU 连接，把逻辑控制等功能集中在计算机主机实现并显示在显示器上，同时PLC 与现场仪表接口连接以实现过程控制。本发明实现了选矿厂数字化管理，具有提高选矿生产过程的自动化水平、提高产品质量、提高资源的综合利用、提高生产能力等优点。对选厂生产过程进行优化控制、优化运行、优化管理，保证生产系统的连续、稳定和高效运行。通过优化控制实现选厂生产磨矿处理能力和金属回收率。该技术实现产量数字化管理并反馈于电脑可视化界面，但没有涉及液压旋回破及其它单机控制原理及实施方式，因此本发明的可视化界面系统采用RS422 总线与PLC 的CPU 连接，并且功能和实施方式并无雷同。

专利号201010136052.3介绍了选矿生产自动化控制系统，其核心实施方式是在皮带运输机上实现自动纠偏，通过安装打滑开关自动调节来判断皮带机是正常速度还是欠速度，该技术实现了物料输送的自动化，但没有应用于液压旋回破碎机的给料系统和输送系统，也没有应用于破碎状态的智能化控制。

专利号201220557833.4介绍了一种破碎筒转速自动控制系统，其包括：破碎筒、温控表、破碎电机电流表、破碎电机变频器、输送带及PLC 控制系统，所述破碎筒分别与温控表、破碎电机电流表、破碎电机变频器及输送带相连接，所述PLC 控制系统分别与破碎电机变频器、温控表、破碎电机电流表及输送带相连接。通过对破碎筒的转速进行控制，从而实现自动化。

可见上述专利并没有针对排料口，电机、液压、润滑系统等诸多因素考虑，而且是通过液压马达流量控制实现动锥转速调节，没有综合的考虑到通过实时检测破碎机的运行状态，包含液压智能化控制系统、润滑智能化控制系统、衬板智能化控制系统、破碎状态智能化控制系统、排料口自动调整智能化控制系统、可视化数据界面，并通过RS422数据输入控制中心电脑实时监控，采用软件编程实现智能化控制，实现自动化控制到智能化控制的过渡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压旋回破的智能化控制系统，该系统依据旋回破碎机的运行状态，采用全新的数据显示和编程理念，实现了设备的智能化控制及状态可视化控制，同时可以实现多机共同控制。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

液压旋回破的智能化控制系统，所述系统包括液压智能化控制系统、润滑智能化控制系统、衬板智能化控制系统、破碎状态智能化控制系统、排料口自动调整智能化控制系统、可视化数据界面；所述的智能化控制系统作用的液压旋回破碎机包含横梁部、中架体、破碎圆锥部、偏心套部、机座部、基底部、液压传动部，构成的智能化控制系统通过安装压力传感器、电流表、位置传感器、压力计、温度计、流量计于中架体、破碎圆锥部、偏心套、液压传动部，实时监测电机电流、紧边排料口尺寸、衬板厚度、料位、工作负荷、供油压力、供油温度、回油压力、回油温度、流量多个运行指标经过PLC自动控制回馈给实时监测的可视化数据界面，并具有报警关闭系统；所述的液压智能化控制系包含液压马达、压力开关、伸缩油缸、蓄能器、单向节流阀、流量计、温度计、放气阀等主要作用于偏心套内；偏心套是破碎机的心脏，偏心套转动时就带动破碎圆锥绕破碎机中心作旋摆运动，从而使破碎圆锥表面时而靠近时而离开固定锥表面而控制破碎比及排料口尺寸；通过PLC编程实现智能化锁紧和释放，同时反馈至操作界面，并在泵运行和油位异常报警。

所述的液压旋回破的智能化控制系统，所述的润滑智能化控制系为润滑各摩擦部位，由液压智能控制系统和压力开关控制油路供给，包含给油器和滤油器组成、油泵冷却器、过滤器，用于润滑横梁中心孔上的轴承润滑油缸上的摩擦盘，偏心套内外，圆锥齿轮下部的摩擦盘、齿轮和传动轴承；其核心是实施检测反馈供油温度、回油温度、温差，油箱温度、环境温度、流量，通过设定当油箱温度高于27°时开启制冷，当环境温度低于18°时开启加热，从而保证润滑系统的正常运行，当润滑系统油箱和油位异常报警。

所述的液压旋回破的智能化控制系统，所述的衬板智能化控制系统包含位置传感器衬板剩余厚度和磨损量，并实时记忆衬板更换时间、运行时间，并在衬板磨损量到超过80%时，或者异常情况进行报警；通过PLC更换新衬板或者异常情况下手动点击新衬板按钮，此时PLC控制松开衬板上压紧机构，然后关闭给料，运行数小时旧衬板脱落，然后更换新衬板。

所述的液压旋回破的智能化控制系统，所述的破碎状态智能化控制系统的运行方式为：电动机经液压泵传动，使破碎圆锥饶破碎机中心线作旋摆运动，破碎圆锥表面时而靠近，时而离开固定锥的表面，从而使给入破碎腔内在矿石，不断受到挤压和弯曲作用面被破碎，被破碎的矿石靠自重从破碎腔底部排出；通过电流表数值设定破碎负荷，通过位置传感器实施反馈料位信息，并实施记录整机运行时间和破碎时间；采用PLC控制当料位较低时自动给矿，有异物进入导致破碎负荷过大时自动关闭给料口，并在破碎作业，输送作业和给料作业异常时报警关闭电机。

所述的液压旋回破的智能化控制系统，其所述的排料口自动调整智能化控制系统运行方式如下：旋回破碎机的碎石过程是液压传动部带动偏心套转动，排料口自动调整智能化控制系统主要布置于偏心套内。偏心套是破碎机的心脏，偏心套转动时就带动破碎圆锥绕破碎机中心作旋摆运动，从而使破碎圆锥表面时而靠近时而离开固定锥表面而控制破碎比及排料口尺寸；通过安装位置传感器、温度传感器于偏心套部，实时监测紧边排料口尺寸和油路供回油温度并通过液压智能化控制系统调整垫调节从而实现排料口自动调整智能化控制系统，并在排料口异常时报警。

所述的液压旋回破的智能化控制系统，所述液压旋回破破碎机反馈系统通过RS422输入控制中心CPU，实现可视化系统，对多台液压旋回破设备集中于控制室检测，也可单独显示。

本发明的优点与效果是：

本发明的智能化控制系统，采用多种传感器，电磁阀，依托液压旋回破的运行机制，针对液压智能化控制系统、润滑智能化控制系统、衬板智能化控制系统、破碎状态智能化控制系统、电机智能化控制系统、报警智能化控制系统、可视化数据界面。依据其功能分别实现状态监测，数据传送，开关控制，并最终编制软件，形成可视化界面。本发明的智能化控制系统具有高度智能化系统，为解决矿山破碎行业中旋回破的使用情况提供了实时监测和智能控制，提高了使用效率，为破碎机的生产的节能环保、降低了成本，对矿山装备的智能控制具有极其深远影响与意义。

附图说明

图1是旋回破碎机的结构示意图；

图2 是液压旋回破碎机智能控制实施原理图；

图3 是排料口调整示意图；

图4、5、6、7 是本发明可视化操作界面示意照片。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。

实施例1：

液压旋回破碎机由横梁部1、中架体2、破碎圆锥部3、偏心套4、机座部5、基底部6、液压传动部7，如图1所示。原动、油缸、液压、滑车、电气和干、稀油润滑等部分组成,如图1所示。电动机经皮带轮子和圆锥齿轮的传动，使破碎圆锥饶破碎机中心线作旋摆运动，破碎圆锥表面时而靠近，使而离开固定锥的表面，从而使给入破碎腔内在矿石，不断受到挤压和弯曲作用面被破碎，被破碎的矿石靠自重从破碎腔底部排出。

液压智能化控制系统：采用压力传感器实时监测液压系统压力，位移传感器监测油位和温度传感器监测油温，并采用电磁阀控制液压调整系统，将数据送至主界面控制。液压智能化系统通过2个压力表G2和G3，并合理设置4个弹簧式压力开关，通过设置当压力大于190bar自动锁紧全部油路，压力大于160bar时锁紧液压回路，压力小于115bar时释放润滑油路，压力小于100bar释放液压油路。润滑智能化控制系统：采用温度传感器实时监控油箱、供油、回油、环境温度，位移传感器并实时监测油位和油量，并采用程序控制加热和制冷，油位调节实现润滑系统的智能化控制。其核心是实施检测反馈供油温度、回油温度、温差，油箱温度、环境温度、流量，通过设定当油箱温度高于27°时开启制冷，当环境温度低于18°时开启加热，从而保证润滑系统的正常运行，当润滑系统油箱和油位异常报警。衬板智能化控制系统：实时记忆破碎运行时间，并采用位移传感器实时监测衬板厚度，返回控制界面，使得衬板的更换有数据可依。在衬板磨损量到超过80%时，或者异常情况进行报警。通过PLC更换新衬板或者异常情况下手动点击新衬板按钮，此时PLC控制松开衬板上压紧机构，然后关闭给料，运行数小时旧衬板脱落，然后更换新衬板。破碎状态智能化控制系统：采用位移传感器实时监测破碎机负荷和运行，并采用变频器控制送料装置，实现智能化破碎。调节过程如下油缸装在机座下部，它支撑破碎圆锥，承受破碎机工作时的轴向力。通过电流表实时监测电机电流数据，并反馈给智能化控制中心，通过功率变送器调整电流大小以实现电机负荷稳定，并采用开关电磁阀控制电机启动与关闭。排料口智能化控制系统:油缸上部有三个摩擦盘，上摩擦盘固定在主轴下端，下摩擦盘固定在柱塞上，中摩擦盘上面是球面，下面是平面在二者之间。破碎机工作时，中盘之上球面和下平面与上下摩擦盘都有滑动。油缸下部靠小y型密封圈密封，而改变油缸的油量就能实现调整破碎机排矿口。可视化数据界面：所有数据形成可视化界面，并可以接入电脑控制中心实时查看，报警智能化控制系统: 以上各个系统设置异常时可报警并自动停止破碎机运行，如附图所示。

Claims (6)

1. 液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述系统包括液压智能化控制系统、润滑智能化控制系统、衬板智能化控制系统、破碎状态智能化控制系统、排料口自动调整智能化控制系统、可视化数据界面；所述的智能化控制系统作用的液压旋回破碎机包含横梁部（1）、中架体（2）、破碎圆锥部（3）、偏心套部（4）、机座部（5）、基底部（6）、液压传动部（7），构成的智能化控制系统通过安装压力传感器、电流表、位置传感器、压力计、温度计、流量计于中架体（2）、破碎圆锥部（3）、偏心套（4）、液压传动部（7），实时监测电机电流、紧边排料口尺寸、衬板厚度、料位、工作负荷、供油压力、供油温度、回油压力、回油温度、流量多个运行指标经过PLC自动控制回馈给实时监测的可视化数据界面，并具有报警关闭系统；所述的液压智能化控制系包含液压马达、压力开关、伸缩油缸、蓄能器、单向节流阀、流量计、温度计、放气阀等主要作用于偏心套内；偏心套是破碎机的心脏，偏心套转动时就带动破碎圆锥绕破碎机中心作旋摆运动，从而使破碎圆锥表面时而靠近时而离开固定锥表面而控制破碎比及排料口尺寸；通过PLC编程实现智能化锁紧和释放，同时反馈至操作界面，并在泵运行和油位异常报警。

2.根据权利要求1所述的液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述的润滑智能化控制系为润滑各摩擦部位，由液压智能控制系统和压力开关控制油路供给，包含给油器和滤油器组成、油泵冷却器、过滤器，用于润滑横梁中心孔上的轴承润滑油缸上的摩擦盘，偏心套内外，圆锥齿轮下部的摩擦盘、齿轮和传动轴承；其核心是实施检测反馈供油温度、回油温度、温差，油箱温度、环境温度、流量，通过设定当油箱温度高于27°时开启制冷，当环境温度低于18°时开启加热，从而保证润滑系统的正常运行，当润滑系统油箱和油位异常报警。

3.根据权利要求1所述的液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述的衬板智能化控制系统包含位置传感器衬板剩余厚度和磨损量，并实时记忆衬板更换时间、运行时间，并在衬板磨损量到超过80%时，或者异常情况进行报警；通过PLC更换新衬板或者异常情况下手动点击新衬板按钮，此时PLC控制松开衬板上压紧机构，然后关闭给料，运行数小时旧衬板脱落，然后更换新衬板。

4.根据权利要求1所述的液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述的破碎状态智能化控制系统的运行方式为：电动机经液压泵传动，使破碎圆锥饶破碎机中心线作旋摆运动，破碎圆锥表面时而靠近，时而离开固定锥的表面，从而使给入破碎腔内在矿石，不断受到挤压和弯曲作用面被破碎，被破碎的矿石靠自重从破碎腔底部排出；通过电流表数值设定破碎负荷，通过位置传感器实施反馈料位信息，并实施记录整机运行时间和破碎时间；采用PLC控制当料位较低时自动给矿，有异物进入导致破碎负荷过大时自动关闭给料口，并在破碎作业，输送作业和给料作业异常时报警关闭电机。

5.根据权利要求1所述的液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述的排料口自动调整智能化控制系统运行方式如下：旋回破碎机的碎石过程是液压传动部带动偏心套转动，排料口自动调整智能化控制系统主要布置于偏心套内；偏心套是破碎机的心脏，偏心套转动时就带动破碎圆锥绕破碎机中心作旋摆运动，从而使破碎圆锥表面时而靠近时而离开固定锥表面而控制破碎比及排料口尺寸；通过安装位置传感器、温度传感器于偏心套部，实时监测紧边排料口尺寸和油路供回油温度并通过液压智能化控制系统调整垫调节从而实现排料口自动调整智能化控制系统，并在排料口异常时报警。

6.根据权利要求1所述的液压旋回破的智能化控制系统，其特征在于，所述液压旋回破破碎机反馈系统通过RS422输入控制中心CPU，实现可视化系统，对多台液压旋回破设备集中于控制室检测，也可单独显示。

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