CN113062946A - 大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置及其控制方法，减震装置的减震气囊安装于地基与大型磨煤机底座之间，主控系统通过气囊内压调节系统控制减震气囊充放气，用于大型磨煤机的缓冲减震，主控系统通过千斤顶升降控制系统控制八缸液压千斤顶同步驱动大型磨煤机升降运动，用于控制大型磨煤机贴离减震气囊。本发明利用主控系统通过气囊内压调节系统调节减震气囊的内压，进而为大型磨煤机底座减震，有效减少震动对地面的影响，提高寿命；利用主控系统通过千斤顶升降控制系统控制八缸液压千斤顶同步升降大型磨煤机，便于及时维修减震气囊，本发明将液压升降、气压减震和智能控制技术相结合，智能控制，减少人力，安全可靠。

Description

大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种减震装置，具体涉及一种大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置及其控制方法。

背景技术

近年来，大型磨煤机在高炉喷煤领域得到越来越多的应用，但是与国外相比还有一定的差距，主要表现在大型磨煤机出现随机的剧烈震动与噪声，这对于地基损坏、磨机寿命、环境噪声有很大的影响。产生上述瓶颈问题的原因，主要是目前原煤颗粒分布带较宽，原煤中有一定程度的大颗粒及块状煤矸石，且随机分布，造成底座产生剧烈震动和噪声，固定的底座减震设备不能满足大块颗粒的减震需求。

目前国内大型磨煤机减震方案包括构建大型钢筋混凝土深层地基、弹簧减震器、隔振支座。其中钢筋混凝土深层地基起到的减震效果比较小，其主要作用是加固大型磨煤机；弹簧减震器是最常见的一种减震方式，弹簧减震器安装简单并可根据实际需要调整高度及水平，而且能够有效隔离大型磨煤机底座的震动，并保护及延长其使用寿命，但是大型磨煤机重达数百吨乃至上千吨，弹簧减震器用于型磨煤机减震，其弹簧容易磨损，寿命降低，频繁更换弹簧，会影响生产效率；隔震支座的减震效果比弹簧好很多，但是机器与地基的连接全部依靠支座的橡胶垫，这对机器的安全性和稳定性会造成影响。

此外，磨煤机系统是一个复杂的非线性系统，工作过程中磨煤机的振幅、噪声、负载时刻产生变化，传统的磨煤机底座减震方法难以满足这种复杂的情况。为此，研制基于实时数据反馈的自动控制策略，用于实现磨煤机底座减震，有望解决上述瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置及其控制方法。

为实现上述技术目的，本发明所采取的技术方案为：一种大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，包括单囊减震系统、千斤顶同步升降系统和主控系统，单囊减震系统包括减震气囊和气囊内压调节系统，减震气囊安装于地基与大型磨煤机底座之间，主控系统通过气囊内压调节系统控制减震气囊充放气，用于大型磨煤机的缓冲减震，千斤顶同步升降系统包括八缸液压千斤顶和千斤顶升降控制系统，主控系统通过千斤顶升降控制系统控制八缸液压千斤顶同步驱动大型磨煤机升降运动，用于控制大型磨煤机贴离减震气囊。

进一步地，所述单囊减震系统还包括地基支柱体、下底座和上底座，所述地基支柱体浇灌于地基中，所述下底座水平固定于地基支柱体上，所述上底座粘接于磨煤机底部，所述减震气囊粘接于上底座和下底座之间，所述八缸液压千斤顶安装在下底座上，并且8个液压缸均布于减震气囊外周，所述磨煤机底部外周均布有凸缘，所述八缸液压千斤顶与凸缘通过圆柱销连接。

进一步地，所述下底座上开设有8个固定槽，8个固定槽呈环形均布在减震气囊外周，八缸液压千斤顶的8个液压缸定位安装在8个固定槽中，并通过管道连通同步工作。

进一步地，所述凸缘螺栓连接或焊接在磨煤机上，凸缘底部竖直开设有圆柱销销孔，所述八缸液压千斤顶为带有圆柱销销柱的千斤顶，所述圆柱销销柱与圆柱销销孔小间隙过渡配合，所述千斤顶工作面与凸缘底面相距5mm。

进一步地，所述八缸液压千斤顶包括通过管道连接的油缸、滤油器、叶片泵、伺服电机、三位四通电磁阀、溢流阀、8个比例调速阀和8个液压缸，所述叶片泵和伺服电机通过螺栓连接在支座上，所述叶片泵与伺服电机的输出轴用联轴器连接，所述叶片泵的进油口螺栓连接在滤油器的出油口，所述滤油器的进油口管道插入油缸底部，所述叶片泵的出油口通过管道连接到三位四通电磁阀的中位，三位四通电磁阀的中位左端出油口采用三岔口管道分别与溢流阀和比例调速阀相连接，所述比例调速阀连接液压缸的无杆腔，液压缸的有杆腔连接到三位四通电磁阀的中位右端，三位四通电磁阀的中位右端连接油缸，所述八缸液压千斤顶的8个液压缸并联连接，每一个比例调速阀和液压缸以上述相同的连接方法接入三位四通电磁阀的中位。

进一步地，所述气囊内压调节系统包括通过管道连接的空气压缩机、二位二通电磁阀、二位二通换向阀、顺序阀、二位四通换向阀和单向节流阀A，所述空气压缩机采用三岔口管道A分别连接二位二通电磁阀的右位和二位四通换向阀的右位，所述二位二通电磁阀的右位出气口采用三岔口管道B分别连接二位二通换向阀的右位和二位四通换向阀的气控口，所述二位四通换向阀的右位左端口采用三岔口管道C分别连接顺序阀的进气口和单向节流阀A的进气口，所述顺序阀出气口连接二位二通换向阀的气控口，所述单向节流阀A的出气口连接减震气囊的进气阀，减震气囊的出气阀连接单向节流阀B的进气口，单向节流阀B的出气口连接二位四通换向阀的右位右端口。

进一步地，所述主控系统包括下位机和上位机，所述下位机实时检测磨煤机的瞬态运动信息和环境信息、减震气囊内的气压与八缸液压千斤顶的液压缸内的压力并转化成数字量传送给上位机，所述上位机根据数字量匹配算法并发送控制指令给下位机，下位机执行指令控制单囊减震系统和千斤顶同步升降系统，同时上位机可以显示噪声、负载、振幅和压力的数值。

进一步地，所述下位机包括传感器系统、微控制器和通信模块，所述传感器系统包括噪声传感器、加速度传感器、力传感器和压力传感器，所述噪声传感器安装于下底座上，用于检测磨煤机的环境信息，所述环境信息指磨煤机震动产生的噪声；所述加速度传感器和力传感器均安装于磨煤机的下底座上，用于检测运动信息，所述运动信息包括磨煤机的振幅、惯性力和载荷，所述压力传感器安置于减震气囊的进气口和八缸液压千斤顶的8个液压缸内，用于实时检测单囊减震机体的各部内压信息，所述环境信息、运动信息和内压信息通过微控制器处理后通过通信模块传输至上位机。

进一步地，所述微控制器选用STM32系列微控制器，所述上位机包括PC机和手机APP，所述手机APP通信连接PC机，所述千斤顶升降控制系统包括液压千斤顶升降控制键，具体包括伺服电机启动键和三位四通电磁阀启动键，所述伺服电机启动键控制伺服电机的启停，所述三位四通电磁阀启动键包括三位四通电磁阀YA1启动键和三位四通电磁阀YA2启动键，用于控制三位四通电磁阀的启停；所述气囊内压调节系统还包括气囊内压调节键，具体包括空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊的进气阀与出气阀启动键，减震气囊的进气阀与出气阀由电磁阀与单向阀组成；所述空气压缩机启动键用于控制空气压缩机的启停，所述二位二通电磁阀启动键用于控制二位二通电磁阀的启停，所述减震气囊的进气阀与出气阀启动键用于控制减震气囊的进气阀与出气阀的启停；所述液压千斤顶升降控制键和气囊内压调节键集成于PC机的触控面板上。

进一步地，所述上位机中编写的算法为：当减震气囊的气压达到预设值时，减震气囊的进气阀自动关闭；当检测到磨煤机的噪声和振幅都低于预定参数时，维持原态，其中噪声预定参数为85dB、振幅预定参数为0.1mm；当原煤中存在大块颗粒且其分布不均时，磨煤机在研磨时会振动加强、噪声变大，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，所述PC机根据传感器系统传送的振幅和噪声数据匹配算法发出控制指令，微控制器接收指令通过气囊内压调节系统增大减震气囊的内压，以降低震动和噪声；八缸液压千斤顶的8个液压缸内的压力传感器实时测定压力，PC机根据压力大小发出控制指令，微控制器控制比例调速阀调节流量，确保8个液压缸内压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀调节流量使得压力与最大值保持一致。

本发明还提供了大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置的控制方法，包括以下步骤：

手动依次按下PC机触控面板上的伺服电机启动键和三位四通电磁阀YA1启动键，以分别开启伺服电机驱动叶片泵启动及三位四通电磁阀的左位打开，此时液压油经过比例调速阀进入液压缸，八缸液压千斤顶的8个液压缸内的压力传感器实时监测压力大小，上位机控制比例调速阀实现八缸液压千斤顶的八个液压缸同时升起，进而驱动磨煤机升起，此时将减震气囊装入上底座与下底座之间；

手动按下空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊进气阀启动键，此时二位四通换向阀换向，气体经过单向节流阀A进入减震气囊充气，充至2.9个大气压，此时减震气囊的进气阀由上位机发出关闭指令，微控制器控制关闭，为磨煤机减震；此时按下三位四通电磁阀YA2启动键，液压油流入油缸，八缸液压千斤顶带动磨煤机落下，减震气囊与上底座接触；

准备工作完成，磨煤机开始输料工作，工作过程中传感器系统实时检测磨煤机的振幅和噪声的大小，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，上位机根据信息匹配预设的算法，控制空气压缩机的启动、二位二通电磁阀的启动和减震气囊的进气阀启动，此时减震气囊再次充气，减震阻尼力增大，降低磨煤机的振幅和噪声；传感器系统实时监测磨煤机的振幅和噪声大小，当磨煤机的振幅和噪声分别降至85dB和0.1mm时，上位机控制空气压缩机和减震气囊进气阀关闭，始终维持噪声不超过85dB且振幅不超过0.1mm；

当需要维修时，手动按下三位四通电磁阀YA1启动键，此时液压油经滤油器、三位四通电磁阀、比例调速阀进入液压缸，进而驱动磨煤机升起，以便进行减震气囊的维修。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：本发明的大型磨煤机底座单囊气液联动减震装置，将液压升降、气压减震和智能控制技术相结合，一方面利用气压传动控制减震气囊为大型磨煤机底座减震，有效减少震动对地面的影响，达到良好的节能效果，提高寿命；另一方面，液压千斤顶能够升起大型磨煤机，便于及时维修减震气囊；主控系统通过气囊内压调节系统对减震气囊进行充放气控制，通过千斤顶升降控制系统对八缸液压千斤顶进行同步升降控制，进而同步驱动大型磨煤机升降运动，智能控制，减少人力，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的大型磨煤机底座单囊气液联动减震装置结构示意图；

图2是本发明的气囊内压调节系统结构示意图；

图3是本发明的八缸液压千斤顶结构连接图；

图4是本发明的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置的控制流程图；

图5是本发明的八缸液压千斤顶控制流程图。

其中的附图标记为：减震气囊1-1、气囊内压调节系统1-2、空气压缩机1-21、二位二通电磁阀1-22、二位二通换向阀1-23、顺序阀1-24、二位四通换向阀1-25、单向节流阀A1-26、单向节流阀B1-27、地基支柱体1-3、下底座1-4、上底座1-5、圆柱销1-6、八缸液压千斤顶2-1、油缸2-11、滤油器2-12、叶片泵2-13、伺服电机2-14、三位四通电磁阀2-15、溢流阀2-16、比例调速阀2-17、液压缸2-18、千斤顶升降控制系统2-2、磨煤机3、凸缘3-1、下位机4-1、微控制器4-11、通信模块4-12、噪声传感器4-13、加速度传感器4-14、力传感器4-15、压力传感器4-16、上位机4-2、PC机4-21、手机APP4-22。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1、图3-5所示，本发明的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，包括单囊减震系统、千斤顶同步升降系统和主控系统，单囊减震系统包括减震气囊1-1、地基支柱体1-3、下底座1-4、上底座1-5和气囊内压调节系统1-2，地基支柱体1-3浇灌于地基中，下底座1-4水平固定于地基支柱体1-3上，上底座1-5粘接于磨煤机3底部，减震气囊1-1粘接于上底座1-5和下底座1-4之间，八缸液压千斤顶2-1安装在下底座1-4上，并且8个液压缸均布于减震气囊1-1外周，磨煤机3底部外周均布有凸缘3-1，凸缘3-1螺栓连接或焊接在磨煤机3上，八缸液压千斤顶2-1和上底座1-5通过圆柱销1-6连接，具体来说，凸缘3-1底部竖直开设有圆柱销销孔，八缸液压千斤顶2-1为带有圆柱销销柱的千斤顶，圆柱销销柱与圆柱销销孔小间隙过渡配合，八缸液压千斤顶2-1的液压缸工作面与凸缘底面相距5mm，主控系统通过气囊内压调节系统1-2控制减震气囊1-1充放气，用于大型磨煤机的缓冲减震；千斤顶同步升降系统包括液压千斤顶2-1和千斤顶升降控制系统2-2，优选地，下底座1-4上开设有8个固定槽，8个固定槽呈环形均布在减震气囊1-1外周，八缸液压千斤顶2-1的8个液压缸定位安装在8个固定槽中，并通过管道连通同步工作，八缸液压千斤顶2-1包括通过管道连接的油缸2-11、滤油器2-12、叶片泵2-13、伺服电机2-14、三位四通电磁阀2-15、溢流阀2-16、8个比例调速阀2-17和8个液压缸2-18，叶片泵2-13和伺服电机2-14通过螺栓连接在支座上，叶片泵2-13与伺服电机2-14的输出轴用联轴器连接，叶片泵2-13的进油口螺栓连接在滤油器2-12的出油口，且滤油器2-12的进油口管道插入油缸2-11底部，叶片泵2-13的出油口通过管道连接到三位四通电磁阀2-15的中位，三位四通电磁阀2-15的中位左端出油口采用三岔口管道分别与溢流阀2-16和比例调速阀2-17相连接，比例调速阀2-17连接液压缸2-18的无杆腔，液压缸2-18的有杆腔连接到三位四通电磁阀2-15的中位右端，三位四通电磁阀2-15的中位右端连接油缸2-11，八缸液压千斤顶2-1的8个液压缸并联连接，每一个比例调速阀2-17和液压缸2-18以上述相同的连接方法接入三位四通电磁阀2-15的中位，上述液压元件与管道的连接均采用螺纹连接，并且用密封装置进行密封，防止漏油，液压泵3-3的进、出油口要安装稳定，主控系统通过千斤顶升降控制系统2-2控制液压千斤顶2-1同步驱动大型磨煤机升降运动，用于控制大型磨煤机贴离减震气囊1-1，进而方便装卸或检修减震气囊1-1。

如图2所示，气囊内压调节系统1-2包括通过管道连接的空气压缩机1-21、二位二通电磁阀1-22、二位二通换向阀1-23、顺序阀1-24、二位四通换向阀1-25和单向节流阀A1-26，空气压缩机1-21采用三岔口管道A分别连接二位二通电磁阀1-22的右位和二位四通换向阀1-25的右位，二位二通电磁阀1-22的右位出气口采用三岔口管道B分别连接二位二通换向阀1-23的右位和二位四通换向阀1-25的接压缩空气口，二位四通换向阀1-25的右位左端口采用三岔口管道C分别连接顺序阀1-24的进气口和单向节流阀A1-26的进气口，顺序阀1-24出气口连接二位二通换向阀1-23的接压缩空气口，单向节流阀A1-26的出气口连接减震气囊1-1的进气阀，减震气囊1-1的出气阀连接单向节流阀B1-27的进气口，单向节流阀B1-27的出气口连接二位四通换向阀1-25的右位右端口，管道与气动元件采用螺纹连接，并用密封元件进行密封，防止漏气。

如图5所示，主控系统包括下位机4-1和上位机4-2，下位机4-1实时检测磨煤机3的瞬态运动信息和环境信息、减震气囊1-1内的气压与八缸液压千斤顶2-1的液压缸内的压力并转化成数字量传送给上位机4-2，上位机4-2根据数字量匹配算法并发送控制指令给下位机4-1，下位机4-1执行指令控制单囊减震系统和千斤顶同步升降系统，同时上位机4-2可以显示噪声、负载、振幅和压力的数值；

下位机4-1包括传感器系统、微控制器4-11和通信模块4-12，其中，传感器系统包括噪声传感器4-13、加速度传感器4-14、力传感器4-15和压力传感器4-16，噪声传感器4-13安装于下底座1-4上，用于检测磨煤机3的环境信息，环境信息指磨煤机3震动产生的噪声；加速度传感器4-14和力传感器4-15均安装于磨煤机3的下底座1-4上，用于检测运动信息，运动信息包括磨煤机3的振幅、惯性力和载荷，压力传感器4-16安置于减震气囊1-1的进气口和八缸液压千斤顶2-1的8个液压缸内，用于实时检测单囊减震机体的各部内压信息，环境信息、运动信息和内压信息通过微控制器4-11后通过通信模块4-12传输至上位机4-2。

其中，微控制器4-11选用STM32系列微控制器，上位机4-2包括PC机4-21和手机APP4-22，手机APP4-22通信连接PC机4-21，上位机4-2的PC机4-21中编写的算法为：当检测到磨煤机3的噪声和振幅都低于预定参数时，维持原态，其中噪声预定参数为85dB、振幅预定参数为0.1mm；当原煤中存在大块颗粒并且其分布不均时，磨煤机在研磨时会振动加强、噪声变大，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，PC机4-21根据传感器系统传送的振幅和噪声数据匹配算法发出控制指令，微控制器4-11接收指令通过气囊内压调节系统1-2增大减震气囊1-1的内压，以降低震动和噪声；八缸液压千斤顶2-1的8个液压缸内的压力传感器实时测定压力，PC机4-21根据压力大小发出控制指令，微控制器4-11控制比例调速阀2-17调节流量，确保8个液压缸内压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀2-17调节流量使得压力与最大值保持一致；传感器系统实时监测磨煤机3的振幅和噪声大小，始终维持振幅不超过0.1mm和噪声不超过85dB，延长磨煤机3的使用寿命，并且上位机4-2可以实时显示振幅、噪声、负载和压力的大小；上述数值也可通过手机APP4-22实现远程观看；千斤顶升降控制系统2-2包括液压千斤顶升降控制键，具体包括伺服电机启动键和三位四通电磁阀启动键，伺服电机启动键控制伺服电机2-14的启停，三位四通电磁阀启动键包括三位四通电磁阀YA1启动键和三位四通电磁阀YA2启动键，用于控制三位四通电磁阀2-15的启停；气囊内压调节系统1-2还包括气囊内压调节键，具体包括空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊的进气阀与出气阀启动键，空气压缩机启动键用于控制空气压缩机1-21的启停，二位二通电磁阀启动键用于控制二位二通电磁阀1-22的启停，减震气囊1-1的进气阀与出气阀由电磁阀与单向阀组成，减震气囊的进气阀与出气阀启动键用于控制减震气囊1-1的进气阀与出气阀的启停；液压千斤顶升降控制键和气囊内压调节键集成于PC机4-21的触控面板上。

参阅图2，为减震气囊1-1的工作原理图，手动依次按下PC机4-21触控面板上的空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊进气阀启动键，此时二位四通换向阀1-25换向，气体流入减震气囊1-1提供减震阻尼力，达到预设气压，减震气囊1-1的进气阀自动关闭，工作过程中，传感器系统实时检测磨煤机3的振幅和噪声的大小，始终维持振幅不超过0.1mm，噪声不超过85dB；由于输料的误差，减震气囊1-1可能发生过载，此时，顺序阀1-24工作，单向节流阀A1-26内的气体进入顺序阀1-24，使得二位二通换向阀1-23换向，进而二位四通换向阀1-25控制的气体排出。

参阅图2～5，本申请的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置的控制方法，包括以下步骤：

手动依次按下PC机4-21触控面板上的伺服电机启动键和三位四通电磁阀YA1启动键，以分别驱动伺服电机2-14启动及三位四通电磁阀2-15的左位打开，伺服电机2-14驱动叶片泵2-13，液压油进入回路，液压油经过比例调速阀2-17进入液压缸2-18，八缸液压千斤顶2-1内的压力传感器4-16实时监测压力大小，上位机4-2控制比例调速阀2-17实现八缸液压千斤顶2-1的8个液压缸同时升起，进而驱动磨煤机3升起，此时将减震气囊1-1装入上底座1-5与下底座1-4之间；

手动按下空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊进气阀启动键，此时二位四通换向阀1-25换向，气体经过单向节流阀A1-26进入减震气囊1-1充气，充至2.9个大气压，减震气囊1-1内的压力传感器4-16检测压力数值通过微控制器4-11后通过通信模块4-12传送给上位机4-2，上位机4-2发出减震气囊的进气阀关闭指令，下位机4-1执行命令，减震气囊1-1的进气阀关闭，为磨煤机3减震；此时按下三位四通电磁阀YA2启动键，液压油流入油缸2-11，八缸液压千斤顶2-1带动磨煤机3落下，减震气囊1-1与上底座1-5接触；

准备工作完成，磨煤机3开始输料工作，工作过程中，传感器系统实时检测磨煤机3的振幅和噪声的大小，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，上位机4-2根据信息匹配预设的算法，控制空气压缩机1-21的启动、二位二通电磁阀1-22的启动和减震气囊1-1的进气阀启动，此时减震气囊1-1再次充气，减震阻尼力增大，降低磨煤机3的振幅和噪声；传感器系统实时监测磨煤机3的振幅和噪声大小，当磨煤机3的振幅和噪声分别降至85dB和0.1mm时，上位机4-2发出指令，下位机控制空气压缩机1-21和减震气囊1-1进气阀关闭，始终维持噪声不超过85dB且振幅不超过0.1mm；

当需要维修时，手动按下三位四通电磁阀YA1启动键，此时液压油经滤油器2-12、三位四通电磁阀2-15、比例调速阀2-17进入液压缸2-18，进而驱动磨煤机3升起，以便进行减震气囊1-1的维修；在升起过程中压力传感器4-16实时监测8个液压缸内的压力，并通过通信模块4-12传输至上位机4-2，当升起过程中因为流量误差，八个液压缸2-18不能确保同步，此时上位机4-2发出指令，下位机4-1执行命令控制比例调速阀2-17调节流量，确保压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀2-17调节流量使得压力与最大值保持一致。

本发明的大型磨煤机底座单囊气液联动减震装置利用气压传动控制减震气囊为大型磨煤机底座减震，减震效果佳，利用液压千斤顶进行控制大型磨煤机的升降，便于减震气囊的维修，主控系统自动化控制减震气囊充放气和大型磨煤机升降运动，自动化程度高，安全可靠，节省人力。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于，包括单囊减震系统、千斤顶同步升降系统和主控系统，所述单囊减震系统包括减震气囊（1-1）和气囊内压调节系统（1-2），所述减震气囊（1-1）安装于地基与大型磨煤机底座之间，所述主控系统通过气囊内压调节系统（1-2）控制减震气囊（1-1）充放气，用于大型磨煤机的缓冲减震，所述千斤顶同步升降系统包括八缸液压千斤顶（2-1）和千斤顶升降控制系统（2-2），所述主控系统通过千斤顶升降控制系统（2-2）控制八缸液压千斤顶（2-1）同步驱动大型磨煤机升降运动，用于控制大型磨煤机贴离减震气囊（1-1）。

2.根据权利要求1所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述单囊减震系统还包括地基支柱体（1-3）、下底座（1-4）和上底座（1-5），所述地基支柱体（1-3）浇灌于地基中，所述下底座（1-4）水平固定于地基支柱体（1-3）上，所述上底座（1-5）粘接于磨煤机（3）底部，所述减震气囊（1-1）粘接于上底座（1-5）和下底座（1-4）之间，所述八缸液压千斤顶（2-1）安装在下底座（1-4）上，并且8个液压缸均布于减震气囊（1-1）外周，所述磨煤机（3）底部外周均布有凸缘（3-1），所述八缸液压千斤顶（2-1）与凸缘（3-1）通过圆柱销（1-6）连接。

3.根据权利要求2所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述下底座（1-4）上开设有8个固定槽，8个固定槽呈环形均布在减震气囊（1-1）外周，八缸液压千斤顶（2-1）的8个液压缸定位安装在8个固定槽中，并通过管道连通同步工作；所述凸缘（3-1）螺栓连接或焊接在磨煤机（3）上，凸缘（3-1）底部竖直开设有圆柱销销孔，所述八缸液压千斤顶（2-1）为带有圆柱销销柱的千斤顶，所述圆柱销销柱与圆柱销销孔小间隙过渡配合，所述千斤顶工作面与凸缘底面相距5mm。

4.根据权利要求3所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述八缸液压千斤顶（2-1）包括通过管道连接的油缸（2-11）、滤油器（2-12）、叶片泵（2-13）、伺服电机（2-14）、三位四通电磁阀（2-15）、溢流阀（2-16）、8个比例调速阀（2-17）和8个液压缸（2-18），所述叶片泵（2-13）和伺服电机（2-14）通过螺栓连接在支座上，所述叶片泵（2-13）与伺服电机（2-14）的输出轴用联轴器连接，所述叶片泵（2-13）的进油口螺栓连接在滤油器（2-12）的出油口，所述滤油器（2-12）的进油口管道插入油缸（2-11）底部，所述叶片泵（2-13）的出油口通过管道连接到三位四通电磁阀（2-15）的中位，三位四通电磁阀（2-15）的中位左端出油口采用三岔口管道分别与溢流阀（2-16）和比例调速阀（2-17）相连接，所述比例调速阀（2-17）连接液压缸（2-18）的无杆腔，液压缸（2-18）的有杆腔连接到三位四通电磁阀（2-15）的中位右端，三位四通电磁阀（2-15）的中位右端连接油缸（2-11），所述八缸液压千斤顶（2-1）的8个液压缸并联连接，每一个比例调速阀（2-17）和液压缸（2-18）以上述相同的连接方法接入三位四通电磁阀（2-15）的中位。

5.根据权利要求4所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述气囊内压调节系统（1-2）包括通过管道连接的空气压缩机（1-21）、二位二通电磁阀（1-22）、二位二通换向阀（1-23）、顺序阀（1-24）、二位四通换向阀（1-25）和单向节流阀A（1-26），所述空气压缩机（1-21）采用三岔口管道A分别连接二位二通电磁阀（1-22）的右位和二位四通换向阀（1-25）的右位，所述二位二通电磁阀（1-22）的右位出气口采用三岔口管道B分别连接二位二通换向阀（1-23）的右位和二位四通换向阀（1-25）的气控口，所述二位四通换向阀（1-25）的右位左端口采用三岔口管道C分别连接顺序阀（1-24）的进气口和单向节流阀A（1-26）的进气口，所述顺序阀（1-24）出气口连接二位二通换向阀（1-23）的气控口，所述单向节流阀A（1-26）的出气口连接减震气囊（1-1）的进气阀，减震气囊（1-1）的出气阀连接单向节流阀B(1-27)的进气口，单向节流阀B(1-27)的出气口连接二位四通换向阀（1-25）的右位右端口。

6.根据权利要求5所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述主控系统包括下位机（4-1）和上位机（4-2），所述下位机（4-1）实时检测磨煤机（3）的瞬态运动信息和环境信息、减震气囊（1-1）内的气压与八缸液压千斤顶（2-1）的液压缸内的压力并转化成数字量传送给上位机（4-2），所述上位机（4-2）根据数字量匹配算法并发送控制指令给下位机（4-1），下位机（4-1）执行指令控制单囊减震系统和千斤顶同步升降系统，同时上位机（4-2）上显示噪声、负载、振幅和压力的数值，且超过限度的数值会被重点标出，供技术人员观看。

7.根据权利要求6所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述下位机（4-1）包括传感器系统、微控制器（4-11）和通信模块（4-12），所述传感器系统包括噪声传感器（4-13）、加速度传感器（4-14）、力传感器（4-15）和压力传感器（4-16），所述噪声传感器（4-13）安装于下底座（1-4）上，用于检测磨煤机的环境信息，所述环境信息指磨煤机（3）震动产生的噪声；所述加速度传感器（4-14）和力传感器（4-15）均安装于磨煤机（3）的下底座（1-4）上，用于检测运动信息，所述运动信息包括磨煤机（3）的振幅、惯性力和载荷，所述压力传感器（4-16）安置于减震气囊（1-1）的进气口和八缸液压千斤顶（2-1）的8个液压缸内，用于实时检测单囊减震机体的各部内压信息，所述环境信息、运动信息和内压信息通过微控制器（4-11）处理后通过通信模块（4-12）传输至上位机（4-2）。

8.根据权利要求7所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述微控制器（4-11）选用STM32系列微控制器，所述上位机（4-2）包括PC机（4-21）和手机APP6（4-22），所述手机APP（4-22）通信连接PC机（4-21），实现对数据信息的远程监控，所述千斤顶升降控制系统（2-2）包括液压千斤顶升降控制键，具体包括伺服电机启动键和三位四通电磁阀启动键，所述伺服电机启动键控制伺服电机（2-14）的启停，所述三位四通电磁阀启动键包括三位四通电磁阀YA1启动键和三位四通电磁阀YA2启动键，用于控制三位四通电磁阀（2-15）的启停；所述气囊内压调节系统（1-2）还包括气囊内压调节键，具体包括空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊（1-1）的进气阀与出气阀启动键，减震气囊（1-1）的进气阀与出气阀由电磁阀与单向阀组成；所述空气压缩机启动键用于控制空气压缩机（1-21）的启停，所述二位二通电磁阀启动键用于控制二位二通电磁阀（1-22）的启停，所述减震气囊（1-1）的进气阀与出气阀启动键用于控制减震气囊（1-1）的进气阀与出气阀的启停；所述液压千斤顶升降控制键和气囊内压调节键集成于PC机（4-21）的触控面板上。

9.根据权利要求8所述的大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置，其特征在于：所述上位机（4-2）中编写的算法为：当减震气囊（1-1）的气压达到预设值时，减震气囊（1-1）的进气阀自动关闭；当检测到磨煤机（3）的噪声和振幅都低于预定参数时，维持原态，其中噪声预定参数为85dB、振幅预定参数为0.1mm；当原煤中存在大块颗粒且其分布不均时，磨煤机（3）在研磨时会震动加强、噪声变大，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，所述PC机（4-21）根据传感器系统传送的振幅和噪声数据匹配算法发出控制指令，微控制器（4-11）接收指令通过气囊内压调节系统（1-2）增大减震气囊（1-1）的内压，以降低震动和噪声；八缸液压千斤顶（2-1）的8个液压缸内的压力传感器实时测定压力，PC机（4-21）根据压力大小发出控制指令，微控制器（4-11）控制比例调速阀（2-17）调节流量，确保8个液压缸内压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀（2-17）调节流量使得压力与最大值保持一致。

10.权利要求9所述大型磨煤机底座单囊气液联动智能减震装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

手动依次按下PC机（4-21）触控面板上的伺服电机启动键和三位四通电磁阀YA1启动键，以分别开启伺服电机（2-14）驱动叶片泵（2-13）启动及三位四通电磁阀（2-15）的左位打开，此时液压油经过比例调速阀（2-17）进入液压缸（2-18），八缸液压千斤顶（2-1）的8个液压缸内的压力传感器（4-16）实时监测压力大小，上位机（4-2）控制比例调速阀（2-17）实现八缸液压千斤顶（2-1）的八个液压缸同时升起，进而驱动磨煤机（3）升起，此时将减震气囊（1-1）装入上底座（1-5）与下底座（1-4）之间；

手动按下空气压缩机启动键、二位二通电磁阀启动键和减震气囊进气阀启动键，此时二位四通换向阀（1-25）换向，气体经过单向节流阀A（1-26）进入减震气囊（1-1）充气，充至2.9个大气压，此时减震气囊（1-1）的进气阀由上位机（4-2）发出关闭指令，微控制器（4-11）控制关闭，为磨煤机（3）减震；此时按下三位四通电磁阀YA2启动键，液压油流入油缸（2-11），八缸液压千斤顶（2-1）带动磨煤机（3）落下，减震气囊（1-1）与上底座（1-5）接触；

准备工作完成，磨煤机（3）开始输料工作，工作过程中传感器系统实时检测磨煤机（3）的振幅和噪声的大小，当噪声超过85dB或振幅超过0.1mm时，上位机（4-2）根据信息匹配预设的算法，控制空气压缩机（1-21）的启动、二位二通电磁阀（1-22）的启动和减震气囊（1-1）的进气阀启动，此时减震气囊（1-1）再次充气，减震阻尼力增大，降低磨煤机（3）的振幅和噪声；传感器系统实时监测磨煤机（3）的振幅和噪声大小，当磨煤机（3）的振幅和噪声分别降至85dB和0.1mm时，上位机（4-2）控制空气压缩机（1-21）和减震气囊（1-1）进气阀关闭，始终维持噪声不超过85dB且振幅不超过0.1mm；

当需要维修时，手动按下三位四通电磁阀YA1启动键，此时液压油经滤油器（2-12）、三位四通电磁阀（2-15）、比例调速阀（2-17）进入液压缸（2-18），进而驱动磨煤机（3）升起，以便进行减震气囊（1-1）的维修。

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