CN112808443A - 一种破碎机及其破碎辊磨损检测装置与检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破碎机及其破碎辊磨损检测装置与检测方法，该破碎辊磨损检测装置包括平移装置、测距装置及控制装置，平移装置的移动端设置有测距装置，平移装置用于带动测距装置沿破碎辊轴向往复移动，测距装置的检测端指向破碎辊的轴线；控制装置与平移装置及测距装置相连，控制装置用于控制平移装置及测距装置按照预设指令动作，并将测距装置的检测值向用户进行反馈，或者，控制装置根据测距装置的检测值生成破碎辊上各处的磨损信息，并在破碎辊上任意一处的磨损信息超出预设值时向用户进行反馈；可见，通过上述检测装置，可以自动检测破碎辊的磨损情况，从而使用户能够及时、准确地了解破碎辊磨损情况，并保证破碎效果，避免生产事故的发生。

Description

一种破碎机及其破碎辊磨损检测装置与检测方法

技术领域

本发明涉及破碎机技术领域，特别涉及一种破碎机及其破碎辊磨损检测装置与检测方法。

背景技术

破碎机利用破碎辊相对旋转产生的高挤压力和剪切力来破碎物料，依靠破碎辊表面的摩擦力把物料带入辊子间隙中，实现物料的破碎。实际工作过程中，由于生产工艺的原因破碎辊在正常运行时，辊面长期处于工作压力不均衡的情况，因此辊面磨损不均衡，辊面中部磨损明显比两端严重。另外，由于原料条件复杂多样，辊面有时会因过度磨损而出现不同程度的脱块、崩边等现象。这些不仅影响破碎机的破碎效果和使用寿命，还易引发生产事故。目前这些主要依靠工人定时查看来解决，并无行之有效地可以及时、准确地检测破碎辊磨损情况的有效办法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种破碎辊磨损检测装置，以及时、准确地检测破碎辊磨损情况，保证破碎机的破碎效果，避免生产事故。

本发明的第二个目的在于提供一种基于上述破碎辊磨损检测装置的破碎机以及破碎辊磨损检测方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种破碎辊磨损检测装置，包括：

平移装置，所述平移装置的移动端设置有测距装置，所述平移装置用于带动所述测距装置沿破碎辊轴向往复移动，所述测距装置的检测端指向所述破碎辊的轴线；

控制装置，所述控制装置与所述平移装置以及所述测距装置相连，所述控制装置用于控制所述平移装置以及所述测距装置按照预设指令动作，并将所述测距装置的检测值向用户进行反馈，或者，所述控制装置根据所述测距装置的检测值生成所述破碎辊上各处的磨损信息，并在所述破碎辊上任意一处的磨损信息超出预设值时向用户进行反馈或控制破碎机按照预定指令动作。

优选地，所述平移装置为活塞缸；或者所述平移装置为直线电机；或者所述平移装置包括旋转电机以及传动机构；或者所述平移装置为上述三种中的至少两种的组合。

优选地，所述平移装置包括旋转电机、丝杠、移动座以及滑轨，所述丝杠以及所述滑轨分别与所述破碎辊的轴向平行设置，所述移动座可滑动地设置于所述滑轨且所述移动座与所述丝杠螺纹配合，所述测距装置设置于所述移动座，所述旋转电机的输出端与所述丝杠传动连接。

优选地，所述测距装置的检测端以及所述破碎辊的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为0°～90°。

优选地，所述测距装置的检测端以及所述破碎辊的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为30°～60°

优选地，所述测距装置的检测端与所述破碎辊表面的间距为50mm～100mm。

优选地，所述测距装置为激光测距仪、超声波测距仪以及红外测距仪中的一种。

一种破碎机，包括：

至少一对相互配合的破碎辊；

每个所述破碎辊均对应安装有一套如上任意一项所述的破碎辊磨损检测装置。

一种基于如上任意一项所述的破碎辊磨损检测装置的破碎辊磨损检测方法，包括步骤：

1)启动破碎机，调节辊缝至预设辊缝；

2)控制测距装置沿破碎辊轴向往复移动，获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的初始距离L₁、L₂、...、L_n，其中n为破碎辊表面测距点的个数；

3)启动破碎机供料系统，破碎机开始破碎物料；

4)获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的实时距离L₁’、L₂’、...、L_n’，根据获取的测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的初始距离以及实时距离计算破碎辊轴向磨损量δ₁、δ₂、...、δ_n，其中，δ_n＝L_n’-L_n，δ_n中的最大数值即为最大磨损量δ_max，若δ_max达到预设最大磨损量的预设比例时，该预设比例小于100％，反馈报警信号；若δ_max达到或超过预设最大磨损量，则反馈故障信号，破碎机自动停机，若δ_max未达到预设最大磨损量的预设比例，则进入步骤5)；

5)获取上述检测周期内破碎辊表面各相邻测距点的磨损量的差值δ₂-δ₁、δ₃-δ₂、...、δ_n-δ_n-1，测距装置沿破碎辊轴向在破碎辊两端往返一次为一个检测周期，若δ_n-δ_n-1大于等于预设磨损量差值，则反馈报警信号，若δ_n-δ_n-1小于预设磨损量差值，则返回所述步骤4)。

优选地，在一个所述检测周期内，测距装置仅在去程或回程中对测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的距离进行测量。

由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种破碎辊磨损检测装置，该破碎辊磨损检测装置包括平移装置、测距装置以及控制装置，其中，平移装置的移动端设置有测距装置，平移装置用于带动测距装置沿破碎辊轴向往复移动，测距装置的检测端指向破碎辊的轴线；控制装置与平移装置以及测距装置相连，控制装置用于控制平移装置以及测距装置按照预设指令动作，并将测距装置的检测值向用户进行反馈，或者，控制装置根据测距装置的检测值生成破碎辊上各处的磨损信息，并在破碎辊上任意一处的磨损信息超出预设值时向用户进行反馈或控制破碎机按照预定指令动作，比如可控制破碎机的供料系统停止供料，破碎辊停止转动；应用时，首先要获取破碎辊表面的初始信息，启动破碎机，调节辊缝至预设辊缝；控制平移装置使测距装置沿破碎辊轴向往复移动，测距装置沿破碎辊轴向在破碎辊两端往复移动一次为一个检测周期，测距装置恢复到初始位置，即破碎辊的左端或右端，获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的初始距离，在破碎辊未磨损时，各测距点与测距装置检测端的间距相同；随后启动破碎机供料系统，破碎机开始破碎物料；破碎辊开始磨损，此时获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的实时距离，根据获取的初始距离以及实时距离计算破碎辊轴向各测距点的磨损量，磨损量为初始距离与实时距离的差值，当任意一个测距点的磨损量达到预设最大磨损量的预设比例时，该预设比例小于100％，反馈报警信号；若任意一个测距点的磨损量达到或超过预设最大磨损量，则反馈故障信号，破碎机自动停机；若任意一个测距点的磨损量未达到预设最大磨损量的预设比例，则获取上述检测周期内破碎辊表面各相邻测距点的磨损量的差值，若任意两个测距点的磨损量差值大于等于预设磨损量差值，则说明破碎辊出现了局部脱块或崩边，此时反馈报警信号，若破碎辊表面各相邻测距点的磨损量的差值小于预设磨损量差值，则进行下一个检测周期；由此可见，通过上述破碎辊磨损检测装置，可以自动检测破碎辊的磨损情况并向用户反馈，从而使用户能够及时、准确地了解破碎辊磨损情况，并保证破碎机的破碎效果，避免生产事故的发生。

本发明还提供了一种基于上述破碎辊磨损检测装置的破碎机，由于上述破碎辊磨损检测装置具有上述有益效果，则采用该破碎辊磨损检测装置的破碎机理应具有与之相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置的俯视图；

图2为本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置工作时生成的破碎辊轮廓图。

其中：

1为破碎辊；2为平移装置；201为支架；202为滑轨；203为移动座；204为旋转电机；205为丝杠；3为测距装置；。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种破碎辊磨损检测装置，以达到及时、准确地检测破碎辊磨损情况，保证破碎机的破碎效果，避免生产事故发生的目的。

本发明的另一核心是提供一种基于上述破碎辊磨损检测装置的破碎机以及破碎辊磨损检测方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置的俯视图，图2为本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置的侧视图。

本发明实施例中公开了一种用于检测破碎辊1磨损情况的破碎辊磨损检测装置，该破碎辊磨损检测装置包括平移机构2、测距装置3以及控制装置。

其中，平移装置2的移动端设置有测距装置3，平移装置2的移动端可以设置一个或多个测距装置3，若平移装置2的移动端设置有多个测距装置3，则平移装置2的移动端每次移动的距离不应小于各个测距装置3在破碎辊轴向上的整个宽度，平移装置2用于带动测距装置3沿破碎辊1轴向往复移动，测距装置3的检测端指向破碎辊1的轴线；控制装置与平移装置2以及测距装置3相连，控制装置用于控制平移装置2以及测距装置3按照预设指令动作，并将测距装置3的检测值向用户进行反馈，或者，控制装置根据测距装置3的检测值生成破碎辊1上各处的磨损信息，如图3所示的破碎辊轮廓图，并在破碎辊1上任意一处的磨损信息超出预设值时向用户进行反馈或控制破碎机按照预定指令动作，比如可控制破碎机的供料系统停止供料，破碎辊停止转动。

可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的破碎辊磨损检测装置应用时，每个破碎辊1处均对应设置一套上述破碎辊磨损检测装置，然后首先要获取破碎辊1表面的初始信息，启动破碎机，调节辊缝至预设辊缝；控制平移装置2使测距装置3沿破碎辊1轴向往复移动，测距装置3沿破碎辊1轴向在破碎辊1两端往复移动一次为一个检测周期，测距装置3恢复到初始位置，即破碎辊1的左端或右端，获取测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的初始距离，在破碎辊1未磨损时，各测距点与测距装置3检测端的间距相同，如图3中破碎辊轮廓图下方直线；随后启动破碎机供料系统，破碎机开始破碎物料；破碎辊1开始磨损，此时获取测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的实时距离，根据获取的初始距离以及实时距离计算破碎辊1轴向各测距点的磨损量，磨损量为初始距离与实时距离的差值，根据该差值可以制作图3中位于上方的弧线，需要说明的是，该测距装置3可以随破碎机的工作一直往复运动，进行检测，也可以在两个检测周期之间间隔一段时间，当任意一个测距点的磨损量达到预设最大磨损量的预设比例时，该预设比例小于100％，反馈报警信号；若任意一个测距点的磨损量达到或超过预设最大磨损量，则反馈故障信号，破碎机自动停机；若任意一个测距点的磨损量未达到预设最大磨损量的预设比例，则获取上述检测周期内破碎辊1表面各相邻测距点的磨损量的差值，若任意两个测距点的磨损量差值大于等于预设磨损量差值，则说明破碎辊1出现了局部脱块或崩边，此时反馈报警信号，若破碎辊1表面各相邻测距点的磨损量的差值小于预设磨损量差值，则进行下一个检测周期，直到破碎工作完成，破碎机停机；由此可见，通过上述破碎辊磨损检测装置，可以自动检测破碎辊1的磨损情况并向用户反馈，从而使用户能够及时、准确地了解破碎辊1磨损情况，并保证破碎机的破碎效果，避免生产事故的发生。

作为优选地，上述平移装置2可以为活塞缸，活塞缸包括液压缸或者气缸；或者平移装置2也可以为直线电机；或者平移装置2包括旋转电机以及传动机构，该传动机构包括丝杠机构、齿轮齿条机构等，只要能够将旋转电机的转动转化为直线运动即可；或者平移装置2为上述三种装置中的至少两种的组合，通过至少两种装置的组合，可以在一种装置出现故障时，依靠另一种装置提供驱动力，以保证破碎辊磨损检测装置的可靠性。

具体地，在本发明实施例中，如图1所示，平移装置包括旋转电机205、丝杠206、移动座203以及滑轨202，滑轨202、丝杠206以及旋转电机205分别设置于支架201，丝杠206以及滑轨202分别与破碎辊1的轴向平行设置，移动座203可滑动地设置于滑轨202且移动座203与丝杠206螺纹配合，测距装置3设置于移动座203，旋转电机205的输出端与丝杠206传动连接。

当然需要说明的是，平移装置并不局限于上述结构，本领域技术人员还可以采用其他结构的平移装置驱动测距装置3往复移动，在此不做限定。

较优地，上述测距装置3的检测端以及破碎辊1的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为0°～90°。

更进一步地，测距装置3的检测端以及破碎辊1的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为30°～60°

较优地，测距装置3的检测端与破碎辊1表面的间距为50mm～100mm。

较优地，上述测距装置3为激光测距仪、超声波测距仪以及红外测距仪中的一种。

本发明实施例还提供了一种破碎机，该破碎机包括至少一对相互配合的破碎辊1以及如上述实施例所述的破碎辊磨损检测装置，其中，每个破碎辊1均对应安装有一套如上述实施例所述的破碎辊磨损检测装置，由于上述破碎辊磨损检测装置具有上述技术效果，则采用具有该破碎辊磨损检测装置的破碎机的技术效果请参考上述实施例。

进一步地，本发明实施例还提供了一种基于如上述实施例所述的破碎辊磨损检测装置的破碎辊磨损检测方法，该检测方法包括步骤：

1)启动破碎机，调节辊缝至预设辊缝；

此时破碎辊1处于未磨损状态，破碎辊1开始相对转动。

2)控制测距装置3沿破碎辊1轴向往复移动，获取测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的初始距离L₁、L₂、...、L_n，其中n为破碎辊1表面测距点的个数；

由于此时破碎辊1处于未磨损状态，此时测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的初始距离相等，即L₁＝L₂＝...＝L_n，或者测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的初始距离接近，根据该初始距离可以在控制装置中生成如图3所示的破碎辊1初始时刻轮廓线。

3)启动破碎机供料系统，破碎机开始破碎物料；

4)获取测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的实时距离L₁’、L₂’、...、L_n’，根据获取的测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的初始距离以及实时距离计算破碎辊1轴向磨损量δ₁、δ₂、...、δ_n，其中，δ_n＝L_n’-L_n，δ_n中的最大数值即为最大磨损量δ_max，若δ_max达到预设最大磨损量的预设比例时，该预设比例小于100％，反馈报警信号；若δ_max达到或超过预设最大磨损量，则反馈故障信号，破碎机自动停机，若δ_max未达到预设最大磨损量的预设比例，则进入步骤5)；

由于破碎辊1的磨损需要在其工作一段时间后才会出现，因此测距装置3在完成对初始距离的测量后，可以不停止工作，一直在平移装置2的带动下往复移动进行实时测量，也可以在供料系统启动一段时间后，测距装置3再启动进行测量；获取测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的实时距离L₁’、L₂’、...、L_n’后，可以生成图3中的破碎辊1实时轮廓曲线，且在破碎辊1进行破碎工作时，测距装置3可以进行多个检测周期的测量，以生成多个实时轮廓曲线，在本发明实施例中，上述预设比例为90％，预设最大磨损量为破碎辊1表面的耐磨层厚度。

5)获取上述检测周期内破碎辊1表面各相邻测距点的磨损量的差值δ₂-δ₁、δ₃-δ₂、...、δ_n-δ_n-1，测距装置3沿破碎辊1轴向在破碎辊1两端往返一次为一个检测周期，若δ_n-δ_n-1大于等于预设磨损量差值，则反馈报警信号，若δ_n-δ_n-1小于预设磨损量差值，则返回步骤4)，继续进行下一检测周期，直到破碎工作完成，破碎机停机；

δ_n-δ_n-1大于预设磨损量差值，说明破碎辊1出现了局部脱块或崩边，上述预设磨损量差值由物料的磨损特性决定，物料越难磨损，预设磨损量差值越小，其由现场设备调试时根据实验确定。

作为优选地，在本发明实施例中，在一个检测周期内，测距装置3仅在去程或回程中对测距装置3的检测端与破碎辊1表面各测距点之间的距离进行测量，以降低控制难度，便于计数。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种破碎辊磨损检测装置，其特征在于，包括：

平移装置，所述平移装置的移动端设置有测距装置，所述平移装置用于带动所述测距装置沿破碎辊轴向往复移动，所述测距装置的检测端指向所述破碎辊的轴线；

控制装置，所述控制装置与所述平移装置以及所述测距装置相连，所述控制装置用于控制所述平移装置以及所述测距装置按照预设指令动作，并将所述测距装置的检测值向用户进行反馈，或者，所述控制装置根据所述测距装置的检测值生成所述破碎辊上各处的磨损信息，并在所述破碎辊上任意一处的磨损信息超出预设值时向用户进行反馈或控制破碎机按照预定指令动作。

2.根据权利要求1所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述平移装置为活塞缸；或者所述平移装置为直线电机；或者所述平移装置包括旋转电机以及传动机构；或者所述平移装置为上述三种中的至少两种的组合。

3.根据权利要求2所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述平移装置包括旋转电机、丝杠、移动座以及滑轨，所述丝杠以及所述滑轨分别与所述破碎辊的轴向平行设置，所述移动座可滑动地设置于所述滑轨且所述移动座与所述丝杠螺纹配合，所述测距装置设置于所述移动座，所述旋转电机的输出端与所述丝杠传动连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述测距装置的检测端以及所述破碎辊的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为0°～90°。

5.根据权利要求4所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述测距装置的检测端以及所述破碎辊的轴线之间的连线与水平面之间的夹角为30°～60°。

6.根据权利要求1-3及5任意一项所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述测距装置的检测端与所述破碎辊表面的间距为50mm～100mm。

7.根据权利要求1-3及5任意一项所述的破碎辊磨损检测装置，其特征在于，所述测距装置为激光测距仪、超声波测距仪以及红外测距仪中的一种。

8.一种破碎机，其特征在于，包括：

至少一对相互配合的破碎辊；

每个所述破碎辊均对应安装有一套如权利要求1-7任意一项所述的破碎辊磨损检测装置。

9.一种基于权利要求1-7任意一项所述的破碎辊磨损检测装置的破碎辊磨损检测方法，其特征在于，包括步骤：

1)启动破碎机，调节辊缝至预设辊缝；

2)控制测距装置沿破碎辊轴向往复移动，获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的初始距离L₁、L₂、...、L_n，其中n为破碎辊表面测距点的个数；

3)启动破碎机供料系统，破碎机开始破碎物料；

4)获取测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的实时距离L₁’、L₂’、...、L_n’，根据获取的测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的初始距离以及实时距离计算破碎辊轴向磨损量δ₁、δ₂、...、δ_n，其中，δ_n＝L_n’-L_n，δ_n中的最大数值即为最大磨损量δ_max，若δ_max达到预设最大磨损量的预设比例时，该预设比例小于100％，反馈报警信号；若δ_max达到或超过预设最大磨损量，则反馈故障信号，破碎机自动停机，若δ_max未达到预设最大磨损量的预设比例，则进入步骤5)；

5)获取上述检测周期内破碎辊表面各相邻测距点的磨损量的差值δ₂-δ₁、δ₃-δ₂、...、δ_n-δ_n-1，测距装置沿破碎辊轴向在破碎辊两端往返一次为一个检测周期，若δ_n-δ_n-1大于等于预设磨损量差值，则反馈报警信号，若δ_n-δ_n-1小于预设磨损量差值，则返回所述步骤4)。

10.根据权利要求9所述的破碎辊磨损检测方法，其特征在于，在一个所述检测周期内，测距装置仅在去程或回程中对测距装置的检测端与破碎辊表面各测距点之间的距离进行测量。

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