CN106200429A - 悬臂式斗轮取料机远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统，包括远程控制端和斗轮取料机，所述远程控制端设置有人机交互模块和第一无线通信模块，通过人机交互模块输入斗轮取料机的运行参数，并将输入的所述运行参数通过无线通信模块传输到斗轮取料机；所述斗轮取料机设置有控制模块和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块接收所述远程控制端发送的运行参数，并发送给控制模块，控制模块经过计算后，控制斗轮取料机进行工作。本发明，可以通过远程控制的方式，远程输入运行参数，无需设置操作室，以及到操作室进行操作，提高了工作效率和降低了人力成本，提高了设备的自动化程度。

Description

悬臂式斗轮取料机远程控制系统

技术领域

本发明涉及斗轮取料机控制方式领域，特别是涉及一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统。

背景技术

斗轮取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，目前已经广泛应用于港口、码头以及冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料存储料场的堆取作业。斗轮堆取料机按结构分臂架型和桥架型两类。

随着生产和技术的发展，斗轮取料机也经过的手动向半自动、全自动的发展，斗轮取料机上设操作室，斗轮取料机在使用之前，斗轮司机可以在操作室进行程控运行的设置，使斗轮堆取料机按斗轮司机的设置进行自动堆料和取料作业，在堆料取料的作业过程中，斗轮司机可以按照现场的实际情况随时对斗轮进行重新的设置。

上述的控制方式为半自动控制方式，随着人们进一步研究，为了提高生产效率，降低人力成本，急需一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统。

发明内容

本发明的目的是针对当前对提高生产效率和降低人力成本的需求，而提供一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统，包括远程控制端和斗轮取料机，

所述远程控制端设置有人机交互模块和第一无线通信模块，通过人机交互模块输入斗轮取料机的运行参数，并将输入的所述运行参数通过无线通信模块传输到斗轮取料机；

所述斗轮取料机设置有控制模块和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块接收所述远程控制端发送的运行参数，并发送给控制模块，控制模块经过计算后，控制斗轮取料机进行工作。

其中，所述的运行参数包括料堆的安息角α和层与层之间的高度，即斗轮的切削高度h、斗轮取料机悬臂的的臂长R。

其中，所述控制模块包括依次进行计算的料堆区域计算模块、回转角度计算模块、以及回转速度计算模块，

所述料堆区域计算模块用于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，

所述回转角度计算模块用于确定边界区域对应的回转角度β：β＝2×arc sin(A/2)/R，

所述回转速度计算模块用于确定悬臂的回转速度Vn：

(1)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；

(2)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。

其中，所述现场调试经验系数K为1.2-1.5。

本发明，与现有技术相比，可以通过远程控制的方式，远程输入运行参数，无需设置操作室，以及到操作室进行操作，提高了工作效率和降低了人力成本，提高了设备的自动化程度。

附图说明

图1所示为本发明的系统结构示意图；

图2所示为本发明实施例中较窄的料堆示意图；

图3所示为本发明实施例中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4所示为本发明实施例轮斗的结构第一示意图；

图5所示为本发明实施例轮斗的结构第二示意图；

图中，1-轮斗，2-第一气缸，3-第一盖体，4-钢柱，5-第二气缸，6-保护壳，7-散热孔，8-遮挡板，9-第三气缸。

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，其既可以指代某一部件与另一部件直接连接，也可以指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

实施例1

如图1所示，本实施例包括远程控制端和斗轮取料机，所述远程控制端设置有人机交互模块和第一无线通信模块，通过人机交互模块输入斗轮取料机的运行参数，并将输入的所述运行参数通过无线通信模块传输到斗轮取料机；

所述斗轮取料机设置有控制模块和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块接收所述远程控制端发送的运行参数，并发送给控制模块，控制模块经过计算后，控制斗轮取料机进行工作。

在远程控制端和斗轮取料机上分别添加第一无线通信模块和第二无线通信模块建立两者之间的无线通信，通过无线通信既可实现远程通信，无需到现场进行操作。

其中，所述的运行参数包括料堆的安息角α和层与层之间的高度，即斗轮的切削高度h、斗轮取料机悬臂的的臂长R。

实施例2

如图2、图3所示，本实施例中提供了一种控制模块计算悬臂回转速度的方式，其中，所述控制模块包括依次进行计算的料堆区域计算模块、回转角度计算模块、以及回转速度计算模块。

需要说明的是，为了消除取料过程中的“月牙损失”，本申请中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。

基于上述，所述料堆区域计算模块用于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，

所述回转角度计算模块用于确定边界区域对应的回转角度β：β＝2×arc sin(A/2)/R，

所述回转速度计算模块用于确定悬臂的回转速度Vn：

(1)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；

(2)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。

在优选的实施方式中，所述现场调试经验系数K为1.2-1.5。

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。

实施例3

如图4所示，在某些场景中，料堆的表面可能由于凝结为块，从而难于进行取料工作，因此，在轮斗1下方设置破碎机构，破碎机构包括保护壳6，所述保护壳6为腔体结构，其内设置有第二气缸5，第二气缸5的活塞杆连接有钢柱4，保护壳6的外侧端面设置有可被钢柱4穿过的孔，孔被第一盖体3盖住，第一盖体3通过第一气缸控制移动，从而打开孔或闭合孔；在需要破碎料堆的时候，第二气缸5控制钢柱伸出，从而利用钢柱进行破碎，然后进行取料工作。

实例4

如图5所示，在某些场景中，料斗由于天气寒冷，容易结冰从而粘住较多的物料，进而影响取料工作，因此，本实施例中，在轮斗开口部位内侧设置有散热孔7，散热孔7并排设置，第三气缸9控制遮挡板8进行散热孔7的开启与关闭，轮斗1内设置加热腔，加热腔外侧连接有燃烧气进入口，燃烧气进入加热腔后燃烧，产生热量，从散热孔7处喷出，从而，可以融化，凝结的冰，保证轮斗可以正常的工作。

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 (4)

1.一种悬臂式斗轮取料机远程控制系统，其特征在于，包括远程控制端和斗轮取料机，

所述远程控制端设置有人机交互模块和第一无线通信模块，通过人机交互模块输入斗轮取料机的运行参数，并将输入的所述运行参数通过无线通信模块传输到斗轮取料机；

所述斗轮取料机设置有控制模块和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块接收所述远程控制端发送的运行参数，并发送给控制模块，控制模块经过计算后，控制斗轮取料机进行工作。

2.根据权利要求1所述的悬臂式斗轮取料机远程控制系统，其特征在于，所述的运行参数包括料堆的安息角α和层与层之间的高度，即斗轮的切削高度h、斗轮取料机悬臂的的臂长R。

3.根据权利要求2所述的悬臂式斗轮取料机远程控制系统，其特征在于，所述控制模块包括依次进行计算的料堆区域计算模块、回转角度计算模块、以及回转速度计算模块，

所述料堆区域计算模块用于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，

所述回转角度计算模块用于确定边界区域对应的回转角度β：β＝2×arc sin(A/2)/R，

所述回转速度计算模块用于确定悬臂的回转速度Vn：

(1)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；

(2)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。

4.根据权利要求3所述的悬臂式斗轮取料机远程控制系统，其特征在于，所述现场调试经验系数K为1.2-1.5。