CN106853405A - 一种高效率球磨机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率球磨机的控制系统，包括检测模块、中央处理器、执行模块，所述检测模块：通过设置于筒体表面的转速传感器，检测筒体转速；通过设置于研磨体内部的三维加速度传感器和三轴佗螺仪组成的数据采集模块，检测研磨体运动情况；通过设置于给料器出口的固体流量检测仪，检测填充量；通过安装在筒体内的超声波位传感器，检测物位；所述中央处理器：接收检测模块上传的检测量，经过处理，发出执行信号，控制执行器。本发明对球磨机的筒体转速、物位、研磨体的运动情况、物料填充量、物料出料量以及筒体内的压力、温度和湿度等进行检测，控制执行器，从而达到最好的粉磨效果。

Description

一种高效率球磨机控制系统

技术领域

本发明涉及矿山机械设备控制系统，尤其是一种高效率球磨机的控制系统。

背景技术

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于有色金属选矿等生产行业。现有的球磨机一般利用旋转时的离心力将内部的钢球提升，通过钢球与物料之间的相互作用对物料进行粉碎，但是离心力的提升能力有限，在钢球未达到顶部之前就会下落，无法达到最大的粉碎高度，另外钢球在于球磨机本体碰撞时会产生巨大的冲击力和摩擦力，产生了严重的噪音污染；此外，球磨机在工作时会产生大量的热，会影响到球磨机的工作效率。

球磨机内的研磨体的运动状态通常与磨机转速、磨内存料量及研磨体的质量有很大关系。因为筒体的转速决定着研磨体能产生的惯性离心力的大小，当筒体具有不同的转速时，研磨体的运动状态便会出现研磨体的三种运动状态。筒体转速过低：研磨体和物料随即因重力作用产生下滑，呈倾泻运动状态，对物料的冲击作用很小，几乎只起到研磨作用，因而粉磨效果不佳，生产能力降低；筒体转速过高：研磨体和物料贴附在筒体内壁上，随筒体一起旋转不降落，呈圆周运动状态。研磨体对物料起不到任何冲击和研磨作用；筒体转速适中：研磨体被提升到一定高度后抛落下来，呈抛落运动状态，此时研磨体对物料有较大的冲击和研磨作用，粉磨效果较好。由于磨内存料量及研磨体的质量都在不断的变化，筒体转速达不到适中，许多时候研磨体达不到最高点，或在最高点抛落，影响粉磨效果。

没有比较完善的控制系统对球磨机进行控制，使得球磨机的转速、物位以及研磨体的运动等之间不能有机的配合，粉磨效果不太好。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种对球磨机的筒体转速、物位、研磨体的运动情况、物料填充量、物料出料量以及筒体内的压力、温度和湿度等进行检测，从而达到最好的粉磨效果的控制系统。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所基于的高效率球磨机，包括球磨机本体，所述球磨机本体包括筒体、给料器、排料器、旋转轴和传动装置，所述给料器安装在筒体的前端，所述排料器安装在筒体的后端，所述传动装置通过旋转轴带动筒体旋转，所述传动装置包括变频电机和自动变速器；其特征在于：所述筒体为多层结构，最外层为高锰钢，最内层为衬板，所述衬板采用的是橡胶磁性衬板，衬板与最外层之间有由电磁体构成的中间层，其中电磁铁连接外端的电流；衬板内侧为筒体的加工腔，加工腔内放置有研磨体，研磨体的中心为磁芯，磁性外包裹耐磨钢层。

进一步，所述电磁铁正向通电时，所产生的磁性跟研磨体所带的磁性相反，电磁体对研磨体的吸引力大于研磨体的重力势能；电磁铁反向通电时，所产生的磁性跟研磨体所带的磁性相同，电磁体对研磨体的排斥力大于惯性作用力。

进一步，所述一种高效率球磨机，其特征在于：所述给料器出口设置有电磁阀A，所述出料器出口设置有电磁阀B。

本发明高效率球磨机的控制系统，包括检测模块、中央处理器、执行模块，所述检测模块包括

筒体转速检测模块：通过设置于筒体表面的转速传感器，将筒体的转速信息转化为数字信号01，上传到中央处理器；

研磨体运动情况检测模块：通过设置于研磨体内部的三维加速度传感器和三轴佗螺仪组成的数据采集模块，将研磨体的运动情况转化为数字信号02，上传到中央处理器；

物料填充检测模块：通过设置于给料器出口的固体流量检测仪，将填充的物料量转化为数字信号03，上传到中央处理器；

物位检测模块：通过安装在筒体内的超声波位传感器，将物位转化为数字信号04，上传到中央处理器；

温度检测模块：通过设置于筒体内的温度传感器，将筒内的温度信息转化为数字信号05，上传到中央处理器；

压力检测模块：通过设置于筒体内的压力传感器，将筒内的压力信息转化为数字信号06，上传到中央处理器；

湿度检测模块：通过设置于筒体内的湿度传感器，将筒内的湿度信息转化为数字信号07，上传到中央处理器；

出料量检测模块：通过设置于排料器出口的流量计，将排出的物料量转化为数字信号08，上传到中央处理器；

所述中央处理器：接收筒体转速检测模块上传的数字信号01，接收研磨体运动情况检测模块上传的数字信号02，若研磨体的上升高度没有到达最高点，发出执行新号001，若研磨体的上升高度超过最高点，发出执行新号002；接收物料填充检测模块上传的数字信号03，若所测的填充量大于预设值，发出执行新号003；接收物位检测模块上传的数字信号04，若物位大于工作腔深度的2/3，发出执行信号004；接收筒内温度检测模块上传的数字信号05，若所测的温度大于预设值，发出执行信号005；接收筒内压力检测模块上传的数字信号06，若所测的压力大于预设值，发出执行信号006；接收筒内湿度检测模块上传的数字信号07，若所测的湿度大于预设值，发出执行信号007；接收出料量检测模块上传的数字信号08，若出料量大于填充量，发出执行信号008；接收检测模块发送的信号02，若研磨体处于上升状态，发出执行信号009，若研磨体到达最高点处于下降状态，发出执行信号010

所述执行模块：接收执行信号001，调节变速器，加快筒体的转动；接收执行新号002，调节变速器，减慢筒体的转动；接收执行信号003，将给料器出口的电磁阀A调小；接收执行信号004，将给料器出口的电磁阀A调小，将排料器出口的电磁阀B调大，加快筒体的转动；接收执行信号005，将通风装置开大，增加筒内的喷水量；接收执行信号006，开大通风装置，加快气体流通；接收执行信号007，将通风装置开大，减少筒内的喷水量；接收执行信号008，将给料器出口的电磁阀A调大，将排料器出口的电磁阀B调小，减慢筒体的转动；接收执行信号009，给电磁铁正向通电；接收执行信号010，给电磁铁反向通电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、 对研磨体的运动情况进行检测，及时调节变速器，从而改变筒体的速度，使研磨体转到最高处，产生最多的重力势能，得到最大的动能，达到最好的粉碎效果。

2、 通过改变电磁铁的电流方向和电量，使其产生对研磨体相反的作用力，增加上升动力和下降动力，提高粉碎效果。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明高效率球磨机控制系统的结构图。

图2是本发明高效率球磨机的结构示意图。

图中标志，1为给料器，2为筒体，3为电磁铁层，4为衬板，5为排料器，6为旋转轴，7为自动变速器，8为变频电机，9为研磨体，10为磁芯。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1 ，本发明一种高效率球磨机的控制系统，包括检测模块、中央处理器、执行模块，所述检测模块包括

筒体转速检测模块：通过设置于筒体表面的转速传感器，将筒体的转速信息转化为数字信号01，上传到中央处理器；

研磨体运动情况检测模块：通过设置于研磨体内部的三维加速度传感器和三轴佗螺仪组成的数据采集模块，将研磨体的运动情况转化为数字信号02，上传到中央处理器；

物料填充检测模块：通过设置于给料器出口的固体流量检测仪，将填充的物料量转化为数字信号03，上传到中央处理器；

物位检测模块：通过安装在筒体内的超声波位传感器，将物位转化为数字信号04，上传到中央处理器；

温度检测模块：通过设置于筒体内的温度传感器，将筒内的温度信息转化为数字信号05，上传到中央处理器；

压力检测模块：通过设置于筒体内的压力传感器，将筒内的压力信息转化为数字信号06，上传到中央处理器；

湿度检测模块：通过设置于筒体内的湿度传感器，将筒内的湿度信息转化为数字信号07，上传到中央处理器；

出料量检测模块：通过设置于排料器出口的流量计，将排出的物料量转化为数字信号08，上传到中央处理器；

所述中央处理器：接收筒体转速检测模块上传的数字信号01，接收研磨体运动情况检测模块上传的数字信号02，若研磨体的上升高度没有到达最高点，发出执行新号001，若研磨体的上升高度超过最高点，发出执行新号002；接收物料填充检测模块上传的数字信号03，若所测的填充量大于预设值，发出执行新号003；接收物位检测模块上传的数字信号04，若物位大于工作腔深度的2/3，发出执行信号004；接收筒内温度检测模块上传的数字信号05，若所测的温度大于预设值，发出执行信号005；接收筒内压力检测模块上传的数字信号06，若所测的压力大于预设值，发出执行信号006；接收筒内湿度检测模块上传的数字信号07，若所测的湿度大于预设值，发出执行信号007；接收出料量检测模块上传的数字信号08，若出料量大于填充量，发出执行信号008；接收检测模块发送的信号02，若研磨体处于上升状态，发出执行信号009，若研磨体到达最高点处于下降状态，发出执行信号010

所述执行模块：接收执行信号001，调节变速器，加快筒体的转动；接收执行新号002，调节变速器，减慢筒体的转动；接收执行信号003，将给料器出口的电磁阀A调小；接收执行信号004，将给料器出口的电磁阀A调小，将排料器出口的电磁阀B调大，加快筒体的转动；接收执行信号005，将通风装置开大，增加筒内的喷水量；接收执行信号006，开大通风装置，加快气体流通；接收执行信号007，将通风装置开大，减少筒内的喷水量；接收执行信号008，将给料器出口的电磁阀A调大，将排料器出口的电磁阀B调小，减慢筒体的转动；接收执行信号009，给电磁铁正向通电；接收执行信号010，给电磁铁反向通电。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1.一种高效率球磨机的控制系统，包括检测模块、中央处理器、执行模块，所述检测模块包括

筒体转速检测模块：通过设置于筒体表面的转速传感器，将筒体的转速信息转化为数字信号01，上传到中央处理器；

研磨体运动情况检测模块：通过设置于研磨体内部的三维加速度传感器和三轴佗螺仪组成的数据采集模块，将研磨体的运动情况转化为数字信号02，上传到中央处理器；

物料填充检测模块：通过设置于给料器出口的固体流量检测仪，将填充的物料量转化为数字信号03，上传到中央处理器；

物位检测模块：通过安装在筒体内的超声波位传感器，将物位转化为数字信号04，上传到中央处理器；

温度检测模块：通过设置于筒体内的温度传感器，将筒内的温度信息转化为数字信号05，上传到中央处理器；

压力检测模块：通过设置于筒体内的压力传感器，将筒内的压力信息转化为数字信号06，上传到中央处理器；

湿度检测模块：通过设置于筒体内的湿度传感器，将筒内的湿度信息转化为数字信号07，上传到中央处理器；

出料量检测模块：通过设置于排料器出口的流量计，将排出的物料量转化为数字信号08，上传到中央处理器；

所述中央处理器：接收筒体转速检测模块上传的数字信号01，接收研磨体运动情况检测模块上传的数字信号02，若研磨体的上升高度没有到达最高点，发出执行新号001，若研磨体的上升高度超过最高点，发出执行新号002；接收物料填充检测模块上传的数字信号03，若所测的填充量大于预设值，发出执行新号003；接收物位检测模块上传的数字信号04，若物位大于工作腔深度的2/3，发出执行信号004；接收筒内温度检测模块上传的数字信号05，若所测的温度大于预设值，发出执行信号005；接收筒内压力检测模块上传的数字信号06，若所测的压力大于预设值，发出执行信号006；接收筒内湿度检测模块上传的数字信号07，若所测的湿度大于预设值，发出执行信号007；接收出料量检测模块上传的数字信号08，若出料量大于填充量，发出执行信号008；接收检测模块发送的信号02，若研磨体处于上升状态，发出执行信号009，若研磨体到达最高点处于下降状态，发出执行信号010

所述执行模块：接收执行信号001，调节变速器，加快筒体的转动；接收执行新号002，调节变速器，减慢筒体的转动；接收执行信号003，将给料器出口的电磁阀A调小；接收执行信号004，将给料器出口的电磁阀A调小，将排料器出口的电磁阀B调大，加快筒体的转动；接收执行信号005，将通风装置开大，增加筒内的喷水量；接收执行信号006，开大通风装置，加快气体流通；接收执行信号007，将通风装置开大，减少筒内的喷水量；接收执行信号008，将给料器出口的电磁阀A调大，将排料器出口的电磁阀B调小，减慢筒体的转动；接收执行信号009，给电磁铁正向通电；接收执行信号010，给电磁铁反向通电。