CN105858245B - 混匀堆料设备行走控制系统及行走速度控制方法 - Google Patents
混匀堆料设备行走控制系统及行走速度控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
混匀堆料设备行走控制系统及行走速度控制方法，包括控制器；检测悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；将混匀堆料设备的轨道高度、中心高度、悬臂长度，物料堆料安息角，料堆每层要求厚度数据输入控制器；角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度；距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离；实时检测尾车带式输送机的来料量；俯仰角度、落料料斗离料堆的高度距离、来料量信息输入控制器；控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号；速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度。
Description
技术领域
本发明涉及散状物料的混匀储存、堆取和输送技术领域，尤其是涉及一种混匀堆料设备行走控制系统及行走速度控制方法。
背景技术
混匀料场输送系统是将多种不同成份的物料按一定的配比形成组份尽量相同的物料，并由带式输送机输送系统运至混匀堆料机，由混匀堆料设备将物料堆至堆场；混匀取料机沿走形轨道行走并将堆好的物料沿料堆横断面取料，经带式输送机输送系统运至用户。
CN102033551A公开了一种用堆料机控制匀矿堆积层等量方法，以最后一层所需层厚为基准，从最开始阶段就等量堆积，包括在运算控制器中置入运行及控制参数；根据上述参数进行计算，得到混匀堆料机此时需要的每米堆积料重量Wdm；确定混匀堆料机需要的行走速度V；将混匀堆料机此时需要的走行速度V送到变频控制器，对混匀堆料机的走行速度进行控制等步骤。公开的技术方案可以达到实时精准控制每层堆料量相等和到料堆表面积最大时仍能保持一定厚度，避免了物料堆积偏析影响混匀料堆积质量，提高了混匀料堆积的作业效率和减少了混匀料堆积作业能耗。
混匀堆料设备的堆料要求是每层的厚度都能够尽量均匀，但是传统的混匀堆料设备当料堆位置较低时料堆的料截面较小，造成料堆的堆料层厚度较厚，反之当料堆位置较高时料堆的料截面较大，料堆的堆料层厚度较薄，如果层厚太薄不能覆盖整个料堆表面形成网状，就会造成混合物料的成分严重偏析，使得原料在取料时，混匀效果不理想。而且在堆料过程中不能够实时的检测来料量，只能通过来料的有无来决定行走机构的启停与否。
针对这一现状，迫切需要开发混匀堆料设备对各层厚度的均匀性进行有效控制的技术，以满足实际使用的需要。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明解决的技术问题在于：提供一种能实现各堆料层厚度均匀的混匀堆料设备的行走控制系统及行走速度控制方法，使混匀堆料场的原料混匀效果更好。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种混匀堆料设备行走控制系统，包括控制器；检测混匀堆料设备的悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测混匀堆料设备的落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测混匀堆料设备尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；所述控制器与角度检测传感器、距离检测装置、尾车带式输送机来料量的检测装置、速度控制器电信号连接。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的混匀堆料设备行走控制系统，所述速度控制器包括混匀堆料设备行走机构驱动电机的变频器。
为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种混匀堆料设备行走速度控制方法，所述混匀堆料设备设有行走控制系统，所述行走控制系统包括控制器；检测混匀堆料设备的悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测混匀堆料设备的落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测混匀堆料设备尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；所述控制器与角度检测传感器、距离检测装置、尾车带式输送机来料量的检测装置、速度控制器电信号连接；混匀堆料设备行走速度控制过程包括：将混匀堆料设备的轨道高度、中心高度、悬臂长度，物料堆料安息角，料堆每层要求厚度数据输入控制器；角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度；距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离；尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量；俯仰角度、落料料斗离料堆的高度距离、来料量信息输入控制器；所述控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号；速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度；所述控制器行走速度按以下公式计算：
V=M *Sinβ/(ρ*(Hg+Hs+Lx*Sinα-Hc)*Ho）)
V为混匀堆料设备的行走速度，单位m/s；
M为单位时间里尾车带式输送机的来料量，单位Kg/s
β为物料堆料安息角，单位°；
ρ为物料密度，单位kg/m3；
Hg为设备轨道高度，单位m；
Hs为悬臂的俯仰铰点离轨道的高度，单位m；
Lx为设备悬臂长度，单位m；
α为实时检测混匀堆料设备的悬臂的俯仰角度，单位°；
Hc为距离检测装置检测的落料料斗离料堆的高度距离，单位m；
Ho为料堆每层要求厚度，单位m。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的混匀堆料设备行走速度控制方法，所述混匀堆料设备行走速度控制过程，还包括控制器根据尾车带式输送机来料量的检测装置到落料料斗之间的距离来预留混匀堆料设备行走机构的变速时间，使尾车带式输送机来料量的检测装置检测时的物料到达落料料斗时走行速度正好发生变化，以实现在尾车带式输送机来料量不断变化过程中对走行速度进行精准控制；行走机构的变速时间按以下公式计算：
Tb=Lw/Vw+Lx/Vx；
Tb为行走机构的变速时间，单位为s；
Lw为尾车带式输送机来料量的检测装置到尾车带式输送机落料点的长度，单位为m；
Vw为尾车带式输送机带速，单位m/s；
Lx为悬臂带式输送机来料点到落料料斗的长度，单位为m；
Vx为悬臂带式输送机带速，单位m/s。
本发明提供的技术方案，通过角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度，距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离，尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量，控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号，速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度，通过改变混匀堆料设备的堆料行走速度，来保证料堆截面不同料层的厚度均匀，提高了混料的均匀性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例混匀堆料设备行走速度控制方法的原理图；
图2为传统混匀堆料各堆层示意图；
图3为实施例混匀堆料各堆层示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，混匀堆料设备的行走速度控制方法。所述混匀堆料设备设有行走控制系统，该行走控制系统包括控制器；检测混匀堆料设备的悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测混匀堆料设备的落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测混匀堆料设备尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；所述控制器与角度检测传感器、距离检测装置、尾车带式输送机来料量的检测装置、速度控制器电信号连接；混匀堆料设备行走速度控制过程包括：将混匀堆料设备的轨道高度、中心高度、悬臂长度，物料堆料安息角，料堆每层要求厚度数据输入控制器；角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度；距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离；尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量；俯仰角度、落料料斗离料堆的高度距离、来料量信息输入控制器；所述控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号；速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度；所述控制器行走速度按以下公式计算：
V=M *Sinβ/(ρ*(Hg+Hs+Lx*Sinα-Hc)*Ho）)
V为混匀堆料设备的行走速度，单位m/s；
M为单位时间里尾车带式输送机的来料量，单位Kg/s
β为物料堆料安息角，单位°；
ρ为物料密度，单位kg/m3；
Hg为设备轨道高度，单位m；
Hs为悬臂的俯仰铰点离轨道的高度，单位m；
Lx为设备悬臂长度，单位m；
α为实时检测混匀堆料设备的悬臂的俯仰角度，单位°；
Hc为距离检测装置检测的落料料斗离料堆的高度距离，单位m；
Ho为料堆每层要求厚度，单位m。
可选地，所述混匀堆料设备行走速度控制过程，还包括控制器根据尾车带式输送机来料量的检测装置到落料料斗之间的距离来预留混匀堆料设备行走机构的变速时间，使尾车带式输送机来料量的检测装置检测时的物料到达落料料斗时走行速度正好发生变化，以实现在尾车带式输送机来料量不断变化过程中对走行速度进行精准控制；行走机构的变速时间按以下公式计算：
Tb=Lw/Vw+Lx/Vx；
Tb为行走机构的变速时间，单位为s；
Lw为尾车带式输送机来料量的检测装置到尾车带式输送机落料点的长度，单位为m；
Vw为尾车带式输送机带速，单位m/s；
Lx为悬臂带式输送机来料点到落料料斗的长度，单位为m；
Vx为悬臂带式输送机带速，单位m/s。
通过角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度，距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离，尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量，控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号，速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度，通过改变混匀堆料设备的堆料行走速度，保证了料堆截面不同料层的厚度均匀，提高混料的均匀性。实施例混匀堆料各堆层的厚度如图3所示，保证料堆截面不同料层的厚度均匀，提高混料的均匀性。而图2所示传统混匀堆料方法各堆层的厚度是非均匀的。
显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种混匀堆料设备行走控制系统，其特征在于，包括控制器；检测混匀堆料设备的悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测混匀堆料设备的落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测混匀堆料设备尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；所述控制器与角度检测传感器、距离检测装置、尾车带式输送机来料量的检测装置、速度控制器电信号连接；混匀堆料设备的轨道高度、中心高度、悬臂长度，物料堆料安息角，料堆每层要求厚度数据输入控制器；角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度；距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离；尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量；俯仰角度、落料料斗离料堆的高度距离、来料量信息输入控制器；所述控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号；速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度。
2.根据权利要求1所述的混匀堆料设备行走控制系统，其特征在于，所述速度控制器包括混匀堆料设备行走机构驱动电机的变频器。
3.一种混匀堆料设备行走速度控制方法，所述混匀堆料设备设有行走控制系统，其特征在于，所述行走控制系统包括控制器；检测混匀堆料设备的悬臂实时俯仰状态的角度检测传感器；检测混匀堆料设备的落料料斗离料堆高度的距离检测装置；检测混匀堆料设备尾车带式输送机来料量的检测装置；控制混匀堆料设备行走速度的速度控制器；所述控制器与角度检测传感器、距离检测装置、尾车带式输送机来料量的检测装置、速度控制器电信号连接；混匀堆料设备行走速度控制过程包括：将混匀堆料设备的轨道高度、中心高度、悬臂长度，物料堆料安息角，料堆每层要求厚度数据输入控制器；角度检测传感器实时检测悬臂的俯仰角度；距离检测装置实时检测落料料斗离料堆的高度距离；尾车带式输送机来料量的检测装置实时检测尾车带式输送机的来料量；俯仰角度、落料料斗离料堆的高度距离、来料量信息输入控制器；所述控制器计算得出混匀堆料设备的行走速度，并将得出的行走速度向速度控制器发送控制信号；速度控制器控制混匀堆料设备的行走速度；所述控制器行走速度按以下公式计算：
V＝M*Sinβ/(ρ*(Hg+Hs+Lx*Sinα-Hc)*Ho))
V为混匀堆料设备的行走速度，单位m/s；
M为单位时间里尾车带式输送机的来料量，单位Kg/s
β为物料堆料安息角，单位°；
ρ为物料密度，单位kg/m3；
Hg为设备轨道高度，单位m；
Hs为悬臂的俯仰铰点离轨道的高度，单位m；
Lx为设备悬臂长度，单位m；
α为实时检测混匀堆料设备的悬臂的俯仰角度，单位°；
Hc为距离检测装置检测的落料料斗离料堆的高度距离，单位m；
Ho为料堆每层要求厚度，单位m。
4.根据权利要求3所述的混匀堆料设备行走速度控制方法，其特征在于，所述混匀堆料设备行走速度控制过程，还包括控制器根据尾车带式输送机来料量的检测装置到落料料斗之间的距离来预留混匀堆料设备行走机构的变速时间，使尾车带式输送机来料量的检测装置检测时的物料到达落料料斗时走行速度正好发生变化，以实现在尾车带式输送机来料量不断变化过程中对走行速度进行精准控制；行走机构的变速时间按以下公式计算：
Tb＝Lw/Vw+Lx/Vx；
Tb为行走机构的变速时间，单位为s；
Lw为尾车带式输送机来料量的检测装置到尾车带式输送机落料点的长度，单位为m；
Vw为尾车带式输送机带速，单位m/s；
Lx为悬臂带式输送机来料点到落料料斗的长度，单位为m；
Vx为悬臂带式输送机带速，单位m/s。
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Denomination of invention: Mixing and stockpiling equipment walking control system and walking speed control method Effective date of registration: 20180503 Granted publication date: 20180223 Pledgee: Xiangtan Jiuhua Economic Construction Investment Co., Ltd. Pledgor: Tidfore Engineering Co., Ltd.|Tidfore Heavy Industry Co., Ltd.|Ocean engineering equipment (Tianjin) Co., Ltd. Registration number: 2018430000029 |