WO2023055259A1 - Способ и устройство управления режимом работы измельчительных систем - Google Patents

Способ и устройство управления режимом работы измельчительных систем Download PDF

Info

Publication number
WO2023055259A1
WO2023055259A1 PCT/RU2022/050299 RU2022050299W WO2023055259A1 WO 2023055259 A1 WO2023055259 A1 WO 2023055259A1 RU 2022050299 W RU2022050299 W RU 2022050299W WO 2023055259 A1 WO2023055259 A1 WO 2023055259A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lining material
grinding
elastic
diagnosing
load
Prior art date
Application number
PCT/RU2022/050299
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Николай Юрьевич ОВЧАРЕНКО
Original Assignee
Николай Юрьевич ОВЧАРЕНКО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2021124377A external-priority patent/RU2779916C1/ru
Application filed by Николай Юрьевич ОВЧАРЕНКО filed Critical Николай Юрьевич ОВЧАРЕНКО
Priority to DE112022000512.2T priority Critical patent/DE112022000512T5/de
Priority to US18/568,464 priority patent/US20240269684A1/en
Priority to FI20230066A priority patent/FI20230066A1/en
Publication of WO2023055259A1 publication Critical patent/WO2023055259A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/1805—Monitoring devices for tumbling mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/22—Lining for containers
    • B02C17/225—Lining for containers using rubber or elastomeric material
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/40—Maintenance of things
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/01—Indication of wear on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • the proposed group of inventions relates to control and diagnostic equipment for monitoring the operation of systems that grind solid components, and specifically drum mills or similar devices that process minerals, building and other materials in factory or laboratory conditions.
  • Rubber materials have been used instead of metal as protective lining materials for structural elements of machines for grinding minerals and building materials. Rubber has the ability to large reversible deformations, high resistance to hydroabrasive and fatigue wear, as well as corrosion.
  • Linings made of rubber materials in the designs of drum-ball mills are currently widely used in the mining and processing industry, since they have a set of advantages, which include an increased yield of a product of a given size, reduced wear of protective parts, low energy costs for grinding processes, an increase in overhaul cycle of operation of lining sets, reduced noise level, etc.
  • the main task of the protective lining material is to prevent the destruction of structural elements and increase the working life of the equipment, as well as reduce equipment downtime associated with maintenance and repair.
  • these tasks are the operating conditions, grinding modes, the physical properties of the crushed and grinding materials, as well as diagnostic tools that allow you to control and manage these processes.
  • This technology is a diagnostic method and allows you to instantly determine the state of wear of the protective surface of the grinding equipment of grinding systems, which is implemented through research operations related to checking the working condition of the elastic lining material of the grinding components, which occurs by integrating the specified lining material of the control and measuring means into the body.
  • the principle of operation is based on the separation of the lining into several layers and the introduction into each of the layers, recording the readings of sensors using oil-based fillers.
  • a camera is also used, located directly above the working area, as a result of which information about the state of the lining is transmitted in real time to the intelligent control server through the image processing station.
  • oil fillers in the used control and measuring sensor is undesirable, since during the grinding process, oil particles can get into the mixed components, which will violate the quality composition of the load and lead to inaccuracies in diagnosing the parameters of protective surfaces.
  • the work of the intelligent control server is to determine the degree of wear of the protective surface based on the received loading images and their subsequent analytical comparison with “normal” images, which cannot guarantee error-free analysis, since the images may contain foreign parts that are not characteristic of the crushed mass, which can erroneously perceived by automation as markers that determine further operational steps.
  • the presence of a large amount of dust or other particles in the air during the grinding of most materials makes the use of optical control tools completely impossible.
  • the operation of the presented system [2] is based on the possibility of recognizing and classifying touches, taking into account the expected strength of the impacts of the content. Contacts are classified and separated according to a Cartesian diagram in which the vertical axis is used to indicate contact between rock materials and the horizontal axis to indicate contacts between metallic material.
  • the operation of the known system [2] should not be considered automatic, since the regulation of the operating modes is carried out by the operator, who monitors the indication and, depending on the color of the information light signal, manually adjusts the intensity, time and speed of the grinding components, and therefore the quality of grinding material directly depends on the skills and responsibility of the operating personnel.
  • a characteristic feature of the system [2] is the conditional separation of the processing zones of the grinding chamber and the activation of only certain groups of measuring sensors, the operation of which is necessary taking into account the direction of rotation of the mill, which, on the one hand, will reduce the time for sending measuring signals, and on the other hand, measurement inaccuracies may occur. associated with the probability of mechanical damage to devices of the same group.
  • the known solution [3] relates to the field of monitoring the state of crushing equipment, and in particular to the method of monitoring the wear of the working cavity of grinding in crushing systems.
  • the known solution [3] implies the integration of a measuring instrument into the body of a protective lining material, which has the ability to determine the parameters of the lining in the operating mode and then send them to the analytical information system.
  • the measured parameters at each diagnostic point are sent to the information system for comparison with the specified control conditions. Further, at the next stage, the characteristics of the protective coating of a given section are determined taking into account the characteristics of the current section and the neighboring section, as well as taking into account the signals entering the information system from both sections.
  • the closest in terms of technical essence to the claimed measuring device for controlling the operating mode of loading grinding components of grinding machines should be considered a device capable of determining the wear of the lining of ball mills (see CN107297253, class B02C17 / 18, publ. 27.10.2017 [4] ).
  • the well-known solution [4] refers to diagnostic tools that are used to study the operational parameters of the protective coatings of grinding equipment of grinding complexes that process solid materials.
  • the known device [4] determines the characteristics of the lining material and has a housing design that is integrated into the body of the lining material, as a result of which it is possible to register the lining parameters and send the corresponding signals in real time to the control center.
  • the known device [4] contains a processor module, a wireless communication module, a power module and smart rods, the inside of which is hollow and is used for sealing.
  • the device has the ability to exchange data in real time with the control center, which allows you to have up-to-date information about the state of the lining and thereby select the optimal operating modes equipment, including avoiding unnecessary shutdowns of equipment associated with inspection of the state of protective products.
  • the smart rods used are independent complex diagnostic-transmitting devices that consume a significant amount of energy, use radio signals for transmission, which leads to the need to create a complex control center, systems for receiving and protecting against interference, synchronization and signal processing.
  • the need for a control center is inevitably associated with increased operating costs, in particular for maintenance and repair of equipment, as well as for maintaining active functionality associated with updating system and software components.
  • the device is quite difficult to mount and set up its operation, since the design is not typical and requires special training of maintenance personnel.
  • the technical problem of the proposed group of inventions is the creation of an efficient, reliable and economical diagnostic technology, with which it is possible to collect data in real time to control the operating modes of grinding machines loaded with minerals, building and other materials.
  • the technical result of the proposed group of inventions which provides a solution to the existing technical problem, is the creation of elements of control and operation systems that allow, without stopping the equipment, to determine with high accuracy the state of the protective coatings of grinding systems, and thereby apply the optimal, resource-saving mode of operation, which allows maximum use of the material linings to wear limits.
  • the specified technical result and the indicated technical problem are achieved as a result of the fact that the method of controlling the process of grinding the load by grinding components of grinding machines involves monitoring actions related to diagnosing the operating state of the elastic lining material and analyzing the parameters of the grinding load, which are carried out by integrating a measuring tool inside the lining material.
  • control sensor in the form of a control sensor, the action of which is based on the measurement of the axisymmetric deflection of the elastic lining material under the influence of a known force and subsequent real-time sending of the recorded data to an information system for analytical processing
  • diagnostics of the operating state of the elastic lining material is characterized by determining its wear, including monitoring the achievement of the limiting thickness
  • said analysis of the grinding load is based on data on registration of its impact on the surface of the lining with the determination as a result of this number and mass of milled fragments, as well as the possible presence of foreign parts in the mass.
  • d is the diameter of the movable part of the lining material (i.e., the diameter of the boundary of the rigid fixing of the elastic lining material);
  • D(s) is the bending stiffness of the lining, depending on the material and thickness s of the lining.
  • the value of instantaneous changes in the deflection of the elastic lining material, which is affected by fragments of the load during grinding, is sufficient to analyze information about the mass distribution of the milled parts.
  • the integration of the control sensor inside the elastic lining material is carried out in the process of thermoforming the elements of the lining material or by making mounting holes.
  • a diagnostic measuring device for diagnosing the operating mode of grinding the load with grinding components of grinding machines which consists of a housing element made with the possibility of integrating into the elastic lining material, a movable sensing element, structurally adapted due to the existing elastic pressure means to a constant stop in the direction of the abradable surface of the elastic lining material, while the movable sensitive element, fixing the values of axisymmetric deflections of the elastic lining material, transmits data to the transmission element, the electrical signals of which make it possible to determine the degree of wear of the elastic lining material, including monitoring its maximum allowable thickness, and the characteristics of the loading impact on the surface of the lining material are transmitted in real time to an external information system for subsequent analytical processing.
  • the resilient pressure means is in the form of a compression spring.
  • the transmission element interacting with the sensing element can be made in the form of an induction, eddy current or displacement sensor of a different design capable of performing a similar task.
  • the transmission element can be made in the form of a battery, light, sound or other indicator that transmits signals in the event of destruction of the elastic lining material.
  • the end section of the rod can be made smooth, cone-shaped or otherwise shaped to ensure the movement of the rod during shear or destruction of the lining material.
  • the presented technology provides an efficient, reliable and cost-effective real-time capability to collect data on the state of grinding components, lining and control the operation of grinding machines.
  • the basis of the proposed technology is a diagnostic measuring device in the form of a control sensor, the operation of which is based on measuring the value of the axisymmetric deflection of the lining material, and then sending the recorded data in real time and without stopping the equipment to an external information system in which data is processed and optimal modes are developed.
  • operation of machines without stopping them which will reduce operating costs, increase efficiency, increase intervals between maintenance and repair.
  • customizable operating modes can include the choice of grinding speed, grinding intensity, as well as setting other operating parameters, the correct application of which will allow you to optimally allocate the resources necessary for the operation of the equipment.
  • the essence of the technology lies in the fact that the value of the axisymmetric deflection of the elastic lining material is measured under the impact of the crushed material, which becomes possible due to the housing measuring device, which can be integrated into the lining material, and the constant stop of the movable rod due to elastic element in the direction of the wear surface of the lining material, as a result of which the deformation characteristics of the elastic lining material are recorded with high accuracy and data are transmitted to the transmission element, which in turn transmits data to the information system, where, taking into account the information received about the current state of the lining material, decisions are made about mode of operation of the grinding machine, allowing you to choose the optimal resource-saving mode of operation.
  • the implementation and implementation of the proposed technology proposed above which allows monitoring the operating modes of grinding machines, taking into account their characteristics and features, forms a group of inventions with a set of features that are sufficient and necessary to achieve a given technical result, which consists in creating a set of control and operation systems, which allow, without stopping the equipment, to determine with high accuracy the parameters of the grinding mode and the state of the protective coatings of the grinding systems and thereby develop an optimal, resource-saving mode of operation and allowing the use of lining material to the limiting wear indicators.
  • FIG. 1 shows a variant of measuring the magnitude of the axisymmetric deflection of an elastic lining material under the action of a known force
  • FIG. 2 shows the different modes of grinding the load in the drum of the grinding machine
  • FIG. 3 shows a general view of the curves of the average signal of the deflection of the lining for one cycle of revolution of the drum of the grinding machine under various modes
  • FIG. 4 shows options for the location of diagnostic measuring devices in the lining material
  • FIG. 5 shows the design of the diagnostic measuring device.
  • Pi is the height of the maximum impulse; t 1,2,z - time of registration of pulses;
  • the proposed method for controlling the process of grinding materials by grinding components of grinding machines implies monitoring actions that are directly related to diagnosing the operating state of the elastic lining material and analyzing the parameters of the grinding load.
  • the listed operational actions are performed by integrating a diagnostic measuring tool 2 inside the lining material in the form of a control sensor, the operation of which is based on measuring the axisymmetric deflection of the elastic lining material under the influence of a known force F (see Fig. 1) and then sending the recorded data in real time to an external information system for analytical processing of the received information.
  • the mentioned diagnostics of the working state of the elastic lining material is characterized by determining its wear, including monitoring the achievement of the maximum allowable thickness, and the mentioned analysis of the grinding load is based on data on registering the impact on the surface of the protective lining material with determining the size and mass of the grinding fragments, as well as the probable presence in a mass of foreign parts.
  • the movable sensor element 4 captures the amount of deflection of the protective lining material, which manifests itself due to the impact on the lining material, and transmits the data to the transmission element 6.
  • the electrical signals of the said transmission element 6 make it possible to determine the degree of wear of the elastic lining material, including control of its maximum allowable thickness, as well as the characteristics of the loading impact on the surface of the lining material, and then they are transmitted in real time to an external information system for subsequent analytical processing.
  • the proposed group of inventions works as follows.
  • the method for controlling the process of grinding the load with grinding components of grinding machines and the device for its implementation are based, as indicated earlier, on measuring the magnitude of the axisymmetric deflection of an elastic (rubber, polymer) lining material under the influence of a known force F (see Fig. 1).
  • the average deflection of the protective material of the grinding components depends on the residual thickness of the lining material. Momentary changes in the deflection of the material under the influence of the impacts of the grinding components provide information about the distribution of the mass of the grinding parts.
  • the first measured value is the wear of the lining material, which is determined by the value 1 - S/So, where So is the initial thickness of the lining layer, and S is the current value of the thickness of the lining layer.
  • So is the initial thickness of the lining layer
  • S is the current value of the thickness of the lining layer.
  • a movable rod is used as a sensitive element 4, and an induction, eddy current or other displacement sensor is used as a transmission element 6.
  • the next measured value indicates that the limiting thickness of the lining material has been reached.
  • the maximum allowable thickness of the lining layer is reached, the value of internal stresses inside the lining material under the action of the applied force F of the elastic pressure means 5 will exceed the tensile strength of the material and destruction will occur in the center of the deflection, at which the sensitive element 4 of the diagnostic measuring device 2 will move to its length, which will affect in electrical signal readings.
  • the thickness of the lining layer, at which the signaling should occur can be selected using the value F of the rigidity of the elastic pressure means 5, which is usually made in the form of a compression spring, due to the position of the compression nut 7.
  • the transmission element 6 is made in the form of a battery and a group of electrical contacts in section 9 connected to any light, sound or other indicator device.
  • the destruction of the lining layer under the pressure of the sensitive element 4 will lead to its movement to the extreme position and the closure of the contacts in the area of their location 9 and thereby turn on the indication.
  • An additional measured value characterizes the parameters of impacts on the surface of the lining layer.
  • the histogram in particular (FIG.
  • the diagnostic measuring device 2 through the transmission element 6, transmits information about the wear of the lining layer, the achievement of the critical thickness of the lining layer, as well as the parameters of the size and mass of the components being ground to an information system, usually implemented on the basis of a computer, computer, etc.
  • FIG. 2 shows various trajectories of grinding bodies in the waterfall grinding mode from the highest rotation speed (trajectory 1) to lower ones (trajectories 2 and 3), the trajectories of grinding bodies 10 describe a parabola from the separation point A through the most distant point along the movement trajectory G to the point of contact with drum B (1,2,3).
  • the speed of rotation of the drum of the grinder and the degree of its filling determines the location of point B.
  • the diagnostic measuring tool 2 is located on the inner surface of the rotating drum and receives impulses from the fall of the grinding media 10.
  • the magnitude of the shock pulses changes from larger to smaller depending on the trajectory of the grinding bodies 10. For example, from the maximum (point of contact Bi), when the pulse is directly transmitted to the measuring device 2, to decreasing values B2-B3, when part of the pulse is transmitted to intermediate layers and dissipates.
  • the minimum values of the pulses at point D, where the recorded pulse reflect the pressure of successively rolling through the sensor element 4 of the measuring device 2 grinding bodies 10.
  • the measuring tool gives a signal containing information about the amount of deflection of the residual layer of material linings.
  • FIG. 3 shows a general view of the averaged signal of the measuring device 2 for one drum revolution cycle for various rotation speeds (red section - maximum, green - minimum), grinding bodies 10 are selected with the same mass.
  • the actual form of the signal curve of the measuring device 2 will contain different pulse maxima P, reflecting the impact load from falling fragments of fractions of different masses.
  • An analysis of the height of each peak over time allows you to track the dynamics of mass changes in each fraction and subsequently control the grinding mode depending on the task.
  • the signal characteristic data in each revolution is statistically processed.
  • several measuring devices 2 at once for example, located along the length of the drum, it is possible to track the uniformity of the loading of the grinding machine along the length, as well as the possible presence of extraneous massive elements by comparing the magnitude of the signals of different measuring devices 2 at the same, in particular the lowest point.
  • the execution in the left and right parts of the fragment in Fig. 4 involves measuring the wear of the lining material located above the sensor itself in the direction of the radial axis of the drum.
  • the wear of this part leads to the release and movement of the sensitive element 4 and its operation for wear.
  • the location of the measuring device 2 in this version (left and right on the fragment) can also be carried out at an angle to the radial axis, which allows you to control the direction of maximum wear.
  • the execution in the central part of the fragment in Fig. 4 implies the free movement of the sensitive element 4 of the measuring device 2.
  • the sensitive element 4 abuts with its end against the lining material from the inside of the groove. Movement of the material under the action of impacts of the grinding parts and grinding bodies 10 are recorded by the measuring device 2.
  • the wear of the lining material leads to the extension of the sensitive element 4 to the maximum length and subsequently to the occurrence of a signal of critical wear.
  • FIG. 5 shows the design of the diagnostic measuring device 2, which, according to the plan, implies the presence of a housing element 3, which is integrated into the lining material using mechanical preparation or in the process of thermoforming structural elements.
  • the sensing element 4 spring-loaded by an elastic pressure means 5 in the form of a compression spring, abuts against the surface of the lining material and exerts pressure on the surface of the material, causing it to bend by the value W.
  • the deflection value is recorded by the transmission element 6 by measuring the gap between the sensing element 4 and the sensitive part of the transmission element 6
  • the degree of compression of the pressure means 5 is regulated by the compression nut 7.
  • the initial clearance of the transmission element 6 is set by changing its position and fixing it with the lock nut 8.
  • the proposed group of inventions can be widely used in industry and can be successfully used in mining, processing, energy, construction and other industrial enterprises as a means of diagnosing equipment for grinding minerals, building and other materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится Кк контрольно-диагностическому оборудованию для мониторинга функционирования систем, измельчающих твердые компоненты. Проводят диагностику рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализа параметров загрузки. Внутрь футеровочного материала интегрируют измерительное средство в виде контрольного датчика, действие которого основывается на измерении осесимметричного прогиба эластичного ффууттееррооввооччннооггоо ммааттееррииааллаа под воздействием известной силы. После этого зарегистрированные данные направляют в информационную систему для аналитической обработки. При этом определяют износ и контролируют достижение предельной толщины футеровочного материала. Устройство (22) содержит корпусной элемент (3), подвижный чувствительный элемент (4), конструкционно приспособленный к постоянному упору в направлении истираемой поверхности эластичного футеровочного материала за счет имеющегося упругого средства давления (5), и передаточный элемент (6). Подвижный чувствительный элемент (4) фиксирует величины осесимметричных прогибов эластичного футеровочного материала и передает данные на передаточный элемент (6), что обеспечивает ресурсосберегающий режим функционирования, позволяющий использовать изнашиваемый материал футеровки до предельных показателей истирания.

Description

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Область техники
Предлагаемая группа изобретений относится к контрольно-диагностическому оборудованию для мониторинга функционирования систем, измельчающих твердые компоненты, а конкретно барабанных мельниц или аналогичных по строению устройств, перерабатывающих полезные ископаемые, строительные и прочие материалы в заводских или лабораторных условиях.
Уровень техники
Со второй половины 20-го века в качестве футеровочных защитных материалов для элементов конструкций машин измельчения полезных ископаемых и строительных материалов вместо металла используют резиновые материалы. Резина обладает способностью к большим обратимым деформациям, высокой стойкостью к гидроабразивному и усталостному износу, а также к коррозии.
Футеровки из резиновых материалов в конструкциях барабанно-шаровых мельниц в настоящее время широко используются в горно-обогатительной промышленности, поскольку обладают набором преимуществ, к числу которых можно отнести увеличенный выход продукта заданной крупности, сниженный износ защитных частей, низкие затраты энергии на процессы измельчения, увеличение межремонтного цикла эксплуатации футеровочных комплектов, сниженный уровень шума и др.
Помимо резиновых материалов для футеровочных комплектов измельчительной техники хорошо себя зарекомендовали и другие эластичные материалы - полиуретан, полиэтилен, различные комбинации резины, полиуретана и керамики.
Следует отметить, что основной задачей защитного футеровочного материала является предотвращение разрушения элементов конструкции и увеличение рабочего ресурса оборудования, а также уменьшение времени простоя оборудования, связанного с техническим обслуживанием и ремонтом. Важное значение для реализации данных задач имеют условия эксплуатации, режимы измельчения, физические свойства измельчаемых и мелющих материалов, а также средства диагностики, позволяющие контролировать и управлять данными процессами.
Из уровня техники известны некоторые технологии, использующие вибро- диагностические методы для решения задач по увеличению скорости помола и увеличению межсервисных интервалов обслуживания и ремонта, однако, такие методы не обладают высокой точностью анализа.
Из уровня техники известна технология диагностики футеровочного слоя измельчительного устройства, в которой используются современные интеллектуальные системы обработки, поступающей информации (см. CN111715354, кл. В02С17/18, публ. 29.09.2020г. [1]).
Известное техническое решение [1] имеет возможность передачи сигналов о состоянии футеровочной поверхности в режиме реального времени.
Данная технология является диагностическим методом и позволяет мгновенно определять состояние износа защитной поверхности помольного оборудования измельчительных систем, что реализуется за счет проведения исследовательских операций, связанных с проверкой рабочего состояния эластичного футеровочного материала мелющих компонентом, происходящей посредством интеграции в тело указанного футеровочного материала контрольно-измерительного средства.
Принцип работы построен на разделении футеровочного покрытия на несколько слоев и внедрение в каждый из слоев, регистрирующих показания датчиков, использующих наполнители на масляной основе. Также используется камера, расположенная непосредственно над рабочей зоной, в результате чего информация о состоянии футеровки передается в режиме реального времени на интеллектуальный сервер управления через станцию обработки изображений.
Использование в применяемом контрольно-измерительном датчике масляных наполнителей нежелательно, поскольку в процессе перемола частицы масла могут попадать в перемешиваемые компоненты, что будет нарушать качественный состав загрузки и приведет к неточностям диагностирования параметров защитных поверхностей.
Работа интеллектуального сервера управления заключается в определении степени износа защитной поверхности на основании получаемых изображений загрузки и их последующего аналитического сравнения с “нормальными” изображениями, что не может гарантировать безошибочного анализа, поскольку на изображениях могут присутствовать посторонние части, не характерные для измельчаемой массы, которые могут ошибочно восприниматься автоматикой как маркеры, определяющие дальнейшие эксплуатационные шаги. Кроме того, наличие большого количества пыли или других частиц в воздухе при перемалывании большинства материалов делают полностью невозможным применение средств оптического контроля.
Из уровня техники известна система, регистрирующая касания (удары), измельчаемого материала о стенки защитных покрытий тел измельчения (см. СА2456566, кл. В02С17/04, публ. 31.07.2004г. [2]).
Известное решение [2] относится к области измельчения загрузок, а в частности к контролю работы измельчительных компонентов барабанно-шаровых мельниц и подобных промышленных систем. Данная система обеспечивает возможность управления режимом измельчения загрузки благодаря проведению проверки, связанной с анализом параметров перемалываемой массы.
Работа представленной системы [2] основана на возможности распознавания и классификации касаний с учетом предполагаемой силы ударов содержимого. Касания классифицируются и разделяются в соответствии с декартовой диаграммой, на которой вертикальная ось используется для обозначения контакта между скальными материалами, а горизонтальная ось для обозначения контактов между металлическим материалом.
Работу известной системы [2] не следует считать автоматической, поскольку регулирование режимов работы производится оператором, который следит за индикацией и в зависимости от цвета информационного светового сигнала в ручном режиме производит регулировки интенсивности, времени и скорости работы мелющих компонентов, в связи с чем качество перемола материала напрямую зависит от навыков и ответственности обслуживающего персонала.
Характерной особенностью системы [2] является условное разделение зон обработки помольной камеры и активация только определенных групп измерительных датчиков, работа которых нужна с учетом направления вращения мельницы, что с одной стороны обеспечит уменьшение времени на отправку измерительных сигналов, а с другой стороны могут происходить неточности измерений, связанные с вероятностью механических повреждений устройств одной группы.
Наиболее близким с точки зрения технической сущности к заявляемому способу управления режимом работы мелющих тел измельчительных систем является известный из уровня техники метод контроля износа защитного покрытия дробильной системы (см. CN110142084, кл. В02С2/00, публ. 20.08.2019г. [3]).
Известное решение [3] относится к области контроля состояния дробильного оборудования, а в частности к методу контроля износа рабочей полости измельчения в дробильных системах.
Известное решение [3] подразумевает интеграцию в тело защитного футеровочного материала средства измерения, имеющего возможность определения в рабочем режиме параметров футеровки и последующего их направления в аналитическую информационную систему.
Работа известной системы характеризуется тремя этапами реализации.
На первом этапе измеренные параметры в каждой диагностической точке направляются в информационную систему для сравнения с заданными условиями контроля. Далее на следующем этапе характеристики защитного покрытия заданного участка определяются с учетом характеристик текущего участка и соседнего участка, а также с учетом поступающих в информационную систему от обоих участков сигналов.
На заключительном этапе в случае если полученные локальные характеристики исследуемого участка соответствуют второму заданному изначально условию контроля, то возвращаются к предыдущему этапу и формируют циклический контроль.
Из недостатков известной технологии [3] следует отметить возможные неточности и ошибки работы программного обеспечения информационной системы, проводящей проверку, полученных посредством обратной связи сигналов, что может исказить реальные эксплуатационные параметры и сформировать вследствие этого неправильный цикличный проверочный алгоритм.
Дополнительным недостатком следует признать необходимость периодического технического обслуживания информационной системы, которая нуждается в периодических обновлениях программного оборудования и постоянной модернизации аппаратных систем для адаптации к постоянно усложняющимся эксплуатационным процессам.
Наиболее близким с точки зрения технической сущности к заявляемому измерительному устройству для управления эксплуатационным режимом загрузки мелющими компонентами измельчительных машин следует считать устройство, способное определять износ футеровки шаровых мельниц (см. CN107297253, кл. В02С17/18, публ. 27.10.2017г. [4]).
Известное решение [4] относится к средствам диагностики, которые применяются для исследования эксплуатационных параметров защитных покрытий измельчительного оборудования помольных комплексов, перерабатывающих твердые материалы.
Известное устройство [4] определяет характеристики футеровочного материала и имеет корпусное исполнение, которое интегрируется в тело материала футеровки, в результате чего имеется возможность регистрации параметров футеровки и направления соответствующих сигналов в режиме реального времени в центр управления.
Известное устройство [4] содержит процессорный модуль, модуль беспроводной связи, модуль питания и интеллектуальные стержни, внутренняя часть которых является полой и используется для герметизации.
Устройство имеет возможность в режиме реального времени обмениваться данными с центром управления, что позволяет владеть актуальной информацией о состоянии футеровки и выбирать тем самым оптимальные режимы работы оборудования, в том числе избегать лишних остановок оборудования, связанных с осмотром состояний защитных изделий.
В качестве недостатка следует упомянуть, что используемые интеллектуальные стержни являются самостоятельными сложными диагностическо-передающими устройствами, потребляющими значительное количество энергии, использующие радиосигналы для передачи, что приводит к необходимости создания сложного центра управления, систем приема и защиты от помех, синхронизации и обработки сигналов. Необходимость центра управления неизбежно связана с повышенными эксплуатационными затратами, в частности, на обслуживание и ремонт оборудования, а также на поддержание активного функционала, связанного с обновлением системных и программных компонентов.
Также следует отметить, что устройство достаточно сложно монтировать и настраивать его работу, поскольку конструкция является не типовой и требует специальной подготовки обслуживающего персонала. Кроме того, необходимо корректно интегрировать несколько интеллектуальных стержней для их совместной работы и настроить вспомогательное оборудование, поддерживающее происходящие диагностические процессы.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой предлагаемой группы изобретений является создание эффективной, надежной и экономичной диагностической технологии, с помощью которой возможно в режиме реального времени собирать данные для управления режимами работы измельчительных машин, имеющих загрузку в виде полезных ископаемых, строительных и других материалов.
Техническим результатом предлагаемой группы изобретений, который обеспечивает решение существующей технической проблемы, является создание элементов систем контроля и эксплуатации, которые позволяют без останова оборудования с высокой точностью определять состояние защитных покрытий систем измельчения, и применять тем самым оптимальный, ресурсосберегающий режим функционирования, позволяющий максимально использовать материал футеровки до предельных показателей износа.
Заданный технический результат и обозначенная техническая проблема достигаются в результате того, что способ управления процессом измельчения загрузки мелющими компонентами измельчительных машин, подразумевает проведение мониторинговых действий, связанных с диагностикой рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализом параметров перемалываемой загрузки, производящихся посредством интеграции внутрь футеровочного материала измерительного средства в виде контрольного датчика, действие которого основывается на измерении осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием известной силы и последующим направлении в режиме реального времени зарегистрированных данных в информационную систему для аналитической обработки, при этом упомянутая диагностика рабочего состояния эластичного футеровочного материала характеризуется определением его износа, включая контроль достижения предельной толщины, а упомянутый анализ перемалываемой загрузки основывается на данных по регистрации ее ударного воздействия на поверхность футеровки с определением в результате этого количества и массы перемалываемых фрагментов, а также возможное наличие в массе посторонних частей.
Теоретически установлено, что величина осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием известной силы определяется следующим соотношением:
W = Pd2/64 D(s), где
Р - приложенная сила; d - диаметр подвижной части футеровочного материала (т.е. диаметр границы жесткого закрепления эластичного футеровочного материала);
D(s) - жесткость футеровки при изгибе, зависящая от материала и толщины s футеровки.
Является предпочтительным и целесообразным, чтобы величина моментальных изменений прогиба эластичного футеровочного материала, на который в ходе помола воздействуют фрагменты загрузки, была достаточной для анализа информации о распределении массы перемалываемых частей.
Как правило, интеграция контрольного датчика внутрь эластичного футеровочного материала производится в процессе термоформования элементов футеровочного материала или путем изготовления установочных отверстий.
Заданный технический результат и обозначенная техническая проблема также достигаются за счет конструкции диагностического измерительного устройства для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки мелющими компонентами измельчительных машин, которое состоит из выполненного с возможностью интеграции внутрь эластичного футеровочного материала корпусного элемента, подвижного чувствительного элемента, конструкционно приспособленного за счет имеющегося упругого средства давления к постоянному упору в направлении истираемой поверхности эластичного футеровочного материала, при этом подвижный чувствительный элемент, фиксируя величины осесимметричных прогибов эластичного футеровочного материала, передает данные на передаточный элемент, электрические сигналы которого, позволяющие определять степень износа эластичного футеровочного материала, включая контроль его предельно допустимой толщины, и характеристики ударного воздействия загрузки на поверхность футеровочного материала, передаются в режиме реального времени во внешнюю информационную систему для последующей аналитической обработки.
Как правило, упругое средство давления выполнено в виде пружины сжатия.
Взаимодействующий с чувствительным элементом передаточный элемент может быть выполнен в виде индукционного, вихретокового или датчика перемещения иной конструкции, способного выполнять схожую задачу.
Передаточный элемент может быть выполнен в виде элемента питания, светового, звукового или иного индикатора, передающего сигналы в случае разрушения эластичного футеровочного материала.
Чувствительный элемент может выполняться в виде штока.
Концевой участок штока может быть выполнен сглаженным, конусообразным или иной формы, обеспечивающей перемещение штока при сдвиге или разрушении материала футеровки.
В соответствии с изложенным изобретательским замыслом данной группы изобретений раскрывается новая технология, производящая мониторинг функционирования систем, измельчающих загрузку, к числу которых относят барабанно-шаровые мельницы или аналогичные по строению машины, перерабатывающие в основном полезные ископаемые, строительные или иные материалы.
Посредством представленной технологии обеспечивается эффективная, надежная и экономичная возможность, которой пользуются в режиме реального времени с целью сбора данных о состоянии мелющих компонентов, футеровки и управления режимами работы измельчительных машин.
Основу предлагаемой технологии составляет диагностическое измерительное устройство в виде контрольного датчика, действие которого основывается на измерении величины осесимметричного прогиба футеровочного материала, и последующее направление в режиме реального времени и без останова оборудования зарегистрированных данных во внешнюю информационную систему, в которой производится обработка данных и выработка оптимальных режимов работы машин без их останова, что позволит снизить затраты на эксплуатацию, повысить КПД, увеличить интервалы межсервисного обслуживания и ремонта. Кроме того, настраиваемые режимы работы могут подразумевать выбор скорости помола, интенсивности помола, а также настройку других рабочих параметров, верное применение которых позволит оптимальным образом распределять ресурсы, необходимые для функционирования оборудования. Как было уже указано, суть технологии заключается в том, что производится измерение величины осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием ударного воздействия измельчаемого материала, что становится возможным благодаря корпусному измерительному устройству, выполненному с возможностью интеграции внутрь футеровочного материала, и постоянного упора подвижного штока за счет упругого элемента в направлении изнашиваемой поверхности футеровочного материала, вследствии чего с высокой точностью фиксируются характеристики деформации эластичного футеровочного материала и передаются данные на передаточный элемент, который в свою очередь передает данные в информационную систему, где с учетом полученных сведений о текущем состоянии футеровочного материала принимаются решения о режиме работы измельчительной машины, позволяющего выбирать оптимальный ресурсосберегающий режим функционирования.
Таким образом, предлагаемое выше выполнение и реализация заявляемой технологии, позволяющей осуществлять мониторинг режимов работы измельчительных машин с учетом их характеристик и особенностей, образует группу изобретений с совокупностями признаков, достаточных и необходимых для достижения заданного технического результата, заключающегося в создании набора систем контроля и эксплуатации, которые позволяют без останова оборудования с высокой точностью определять параметры режима измельчения и состояния защитных покрытий систем измельчения и вырабатывать тем самым оптимальный, ресурсосберегающий режим функционирования и позволяющий использовать материал футеровки до предельных показателей износа.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вариант измерения величины осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под действием известной силы;
На фиг. 2 показаны различные режимы измельчения загрузки в барабане измельчительной машины;
На фиг. 3 показан общий вид кривых усредненного сигнала прогиба футеровки за один цикл оборота барабана измельчительной машины при различных режимах;
На фиг. 4 представлены варианты расположения диагностических измерительных устройств в футеровочном материале;
На фиг. 5 представлена конструкция диагностического измерительного устройства.
Осуществление изобретения
Предлагаемая группа изобретений поясняется конкретными примерами выполнения и реализации, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанными совокупностями существенных признаков объективно проявляющегося технического результата, который решает актуальную техническую проблему.
На представленных фигурах представлены, следующие элементы и компоненты, которые входят в состав предлагаемой диагностической технологии, с помощью которой в режиме реального времени обеспечивается диагностика режимов работы измельчительных машин:
1 - корпус барабана измельчительной машины;
2 - диагностическое измерительное средство;
3 - корпусной элемент;
4 - чувствительный элемент;
5 - упругое средство давления;
6 - передаточный элемент;
7 - гайка сжатия;
8 - стопорная гайка;
9 - участок расположения электрических контактов;
10 - мелющие тела.
Также на представленных фигурах условно показаны следующие обозначения:
F - приложенная сила;
W - величина прогиба футеровочного материала;
А - точка отрыва мелющего тела;
G - максимально удаленная точка по траектории перемещения;
В 1,2,3 - точки падения мелющих тел, создающих максимальные прогибы футеровочного материала, где индекс обозначает порядковые номера парабол от самой высокой до самой низкой;
D - точка начала регистрации минимальных прогибов;
М - метка вращения барабана;
Р - регистрируемые импульсы;
Pi - высота максимального импульса; t 1,2,з - время регистрации импульсов;
V - скорость вращения барабана. Следует отметить, что цель последующего описания предлагаемой группы изобретений заключается не в ее ограничении конкретным исполнением и вариантом реализации, а наоборот в охвате всевозможных дополнений, не выходящих за рамки представленной формулы изобретения.
Итак, предлагаемый способ управления процессом измельчения материалов мелющими компонентами измельчительных машин подразумевает проведение мониторинговых действий, которые непосредственно связаны с диагностикой рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализом параметров перемалываемой загрузки.
Перечисленные операционные действия производятся посредством интеграции внутрь футеровочного материала диагностического измерительного средства 2 в виде контрольного датчика, действие которого основывается на измерении осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием известной силы F (см. фиг. 1) и последующим направлении в режиме реального времени зарегистрированных данных во внешнюю информационную систему для аналитической обработки полученной информации.
При этом упомянутая диагностика рабочего состояния эластичного футеровочного материала характеризуется определением его износа, включая контроль достижения предельно допустимой толщины, а упомянутый анализ перемалываемой загрузки основывается на данных по регистрации ударного воздействия на поверхность защитного футеровочного материала с определением величины и массы перемалываемых фрагментов, а также вероятного наличия в массе посторонних частей.
Непосредственно диагностическое измерительное средство 2 состоит из выполненного с возможностью интеграции внутрь эластичного футеровочного материала корпусного элемента 3, подвижного чувствительного элемента 4, конструкционного приспособленного, за счет имеющегося упругого средства давления 5, к постоянному упору в направлении к поверхности эластичного футеровочного материала.
Подвижный чувствительный элемент 4 фиксирует величину прогиба защитного футеровочного материала, проявляющуюся за счет ударного воздействия на материал футеровки, и передает данные на передаточный элемент 6.
Электрические сигналы указанного передаточного элемента 6 позволяют определять степень износа эластичного футеровочного материала, включая контроль его предельно допустимой толщины, а также характеристики ударного воздействия загрузки о поверхность футеровочного материала, и далее они передаются в режиме реального времени во внешнюю информационную систему для последующей аналитической обработки. Работает предлагаемая группа изобретений следующим образом.
Способ управления процессом измельчения загрузки мелющими компонентами измельчительных машин и устройство для его реализации основаны, как указано ранее, на измерении величины осесимметричного прогиба эластичного (резинового, полимерного) футеровочного материала под воздействием известной силы F (см. фиг. 1).
Средняя величина прогиба защитного материала мелющих компонентов зависит от остаточной толщины футеровочного материала. Моментальные изменения прогиба материала под воздействием ударов перемалываемых компонентов дают информацию о распределении массы перемалываемых частей.
Первая измеряемая величина - это износ футеровочного материала, который определяется величиной 1 - S/So, где So - начальная толщина футеровочного слоя, a S - текущее значение толщины футеровочного слоя. Для регистрации износа футеровочного слоя сигнал с чувствительного элемента 4 подается на передаточный элемент 6 для определения текущего значения прогиба футеровочного слоя. В качестве чувствительного элемента 4 применяется подвижный шток, а в качестве передаточного элемента 6 используется индукционный, вихретоковый или иной датчик перемещения.
Следующая измеряемая величина сигнализирует о достижении предельной толщины футеровочного материала. При достижении предельно допустимой толщины футеровочного слоя величина внутренних напряжений внутри футеровочного материала под действием приложенной силы F упругого средства давления 5 будет превышать предел прочности материала и в центре прогиба произойдет разрушение, при котором чувствительный элемент 4 диагностического измерительного устройства 2 переместится на его длину, что отразится в показаниях электрического сигнала. При этом толщина футеровочного слоя, при котором должна происходить сигнализация, может быть подобрана с помощью величины F жесткости упругого средства давления 5, которое выполняется, как правило, в виде пружины сжатия, за счет положения гайки сжатия 7.
Сигнализация о достижении предельно допустимой толщины футеровочного слоя возможна, если значение сигнала от передаточного элемента 6 превысило предельное расчетное значение.
Кроме того, предусмотрен вариант исполнения диагностического измерительного средства 2, при котором передаточный элемент 6 выполняется в виде элемента питания и группы электрических контактов на участке 9, подключеных к любому световому, звуковому или иному индикаторному устройству. В таком случае разрушение футеровочного слоя под действием давления чувствительного элемента 4 приведет к его перемещению в крайнее положение и замыканию контактов на участке их расположения 9 и включению тем самым индикации. Дополнительно измеряемая величина характеризует параметры ударов по поверхности футеровочного слоя. Гистограмма, в частности (фиг.З) изменений прогиба W, отражает усредненную во времени сумму ударных импульсов и характеризует распределение массы перемалываемых фрагментов, при этом сигналы передаточного элемента 6 передаются в анализирующее устройство, записывающее амплитуду перемещений чувствительного элемента 4 во времени.
Диагностическое измерительное устройство 2 посредством передаточного элемента 6 передает информацию об износе футеровочного слоя, достижении критической толщины футеровочного слоя, а также параметры величины и массы перемалываемых компонентов в информационную систему, реализованную, как правило, на базе вычислительной машины, компьютера и т.д.
На фиг. 2 показаны различные траектории мелющих тел при водопадном режиме измельчения от самой большой скорости вращения (траектория 1) к более низким (траектория 2 и 3), траектории мелющих тел 10 описывает параболу от точки отрыва А через максимально удаленную точку по траектории перемещения G к точке соприкосновения с барабаном В (1,2,3). Скорость вращения барабана измельчительной машины и степень его заполнения определяет местоположение точки В.
Диагностическое измерительное средство 2 располагается на внутренней поверхности вращающегося барабана и воспринимает импульсы от падения мелющих тел 10.
В свою очередь величина ударных импульсов изменяется от большего к меньшему в зависимости от траектории движения мелющих тел 10. Например, от максимального (точка соприкосновения Bi), когда импульс напрямую передается измерительному устройству 2, к уменьшающимся значениям В2-В3, когда часть импульса передается в промежуточные слои и рассеивается. Минимальные значения импульсов в точке D, где регистрируемый импульс отражают давление последовательно перекатывающихся через чувствительный элемент 4 измерительного устройства 2 мелющих тел 10. В верхней части барабана от точки отрыва А до точки соприкосновения В измерительное средство дает сигнал, содержащий сведения о величине прогиба остаточного слоя материала футеровки.
На фиг. 3 представлен общий вид усредненного сигнала измерительного устройства 2 за один цикл оборота барабана для различных скоростей вращения (красный участок - максимальный, зеленый - минимальный), мелющие тела 10 подобраны одинаковой массы.
Высота максимального импульса Pi характеризует величину ударной нагрузки на материал в смешанном водопадно-каскадном режиме измельчения и прямо пропорциональна средней массе мелющих тел 10 во фракции при неизменной скорости вращения V барабана. При расположении на барабане метки вращения М (фиг. 2) может быть определен угол ф места попадания мелющих тел 10 на поверхность барабана за счет определения разности возникновения по времени пика сигнала и метки.
Вследствие разных траекторий, описываемых телами разной массы, реальный вид кривой сигнала устройства измерения 2 будет содержать разные максимумы импульсов Р, отражающие ударную нагрузку от падения фрагментов фракций разной массы. Анализ высоты каждого пика во времени позволяет отслеживать динамику изменения массы в каждой фракции и управлять впоследствии режимом измельчения в зависимости от задачи.
Данные о характеристике сигнала в каждом обороте статистически обрабатываются. При использовании сразу нескольких измерительных устройств 2, например, расположенных по длине барабана, можно отследить равномерность загрузки измельчительной машины по длине, а также возможное наличие посторонних массивных элементов путем сравнения величины сигналов разных измерительных устройств 2 в одинаковой, в частности самой нижней точке.
Управление значением угла ф позволяет максимально увеличивать ударную нагрузку, при этом возможно избегать попадания мелющих тел 10 на футеровку в точке Bi, увеличивающую ее износ, а распределять ее между мелющими шарами 10 в точках В2 и Вз (см. фиг. 2, фиг. 3).
Возможные варианты расположения измерительных устройств 2 представлены на фиг. 4.
Исполнение в левой и правой частях фрагмента на фиг. 4 подразумевает измерение износа материала футеровки, расположенного выше самого датчика по направлению радиальной оси барабана. Износ данной части приводит к освобождению и перемещению чувствительного элемента 4 и его срабатыванию на износ. Расположение устройства измерения 2 в данном варианте (слева и справа на фрагменте) может осуществляться и под углом к радиальной оси, что позволяет контролировать направления максимального износа.
Исполнение в центральной части фрагмента на фиг. 4 подразумевает свободный ход чувствительного элемента 4 устройства измерения 2. В данном случае чувствительный элемент 4 упирается своим концом в материал футеровки с внутренней стороны паза. Перемещения материала под действием ударов перемалывающихся частей и мелющих тел 10 регистрируются устройством измерения 2. Износ футеровочного материала приводит к выдвижению чувствительного элемента 4 на максимальную длину и впоследствии к возникновению сигнала о критическом износе.
На фиг. 5 представлена конструкция диагностического измерительного устройства 2, которая, согласно замыслу, подразумевает наличие корпусного элемента 3, который интегрируется в материал футеровки с помощью механической подготовки или в процессе термоформирования элементов конструкции. Чувствительный элемент 4 подпружиненный упругим средством давления 5 в виде пружины сжатия упирается в поверхность футеровочного материала и оказывает давление на поверхность материала, заставляя ее изгибаться на величину W. Величина прогиба регистрируется передаточным эелементом 6 путем измерения зазора между чувствительным элементом 4 и чувствительной частью передаточного элемента 6. Степень сжатия средства давления 5 регулируется гайкой сжатия 7. Выставление начального зазора передаточного элемента 6 осуществляется с помощью изменения его положения и фиксацией стопорной гайкой 8.
Предлагаемая группа изобретений может найти широкое применение в промышленности и может быть успешно использована на горно-обогатительных, энергетических, строительных и других промышленных предприятиях в качестве средств диагностики оборудования по измельчению полезных ископаемых, строительных и иных материалов.

Claims

Формула изобретения
1. Способ диагностики рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализа параметров загрузки, перемалываемой мелющими компонентами измельчительных машин, обеспечивающий проведение мониторинговых действий, связанных с диагностикой рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализом параметров перемалываемой загрузки, производящимися посредством интеграции внутрь футеровочного материала измерительного средства в виде контрольного датчика, действие которого основывается на измерении осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием известной силы и последующем направлении в режиме реального времени зарегистрированных данных в информационную систему для аналитической обработки, при этом упомянутая диагностика рабочего состояния эластичного футеровочного материала характеризуется определением его износа, включая контроль достижения предельной толщины, а упомянутый анализ перемалываемой загрузки основывается на данных по регистрации ее ударного воздействия на поверхность футеровки с определением в результате этого количества и массы перемалываемых фрагментов, а также возможного наличия в массе посторонних частей.
2. Способ диагностики рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализа параметров загрузки по и. 1, отличающийся тем, что измерение осесимметричного прогиба эластичного футеровочного материала под воздействием известной силы определяется следующим теоретическим соотношением:
W = Pd2/64 D(s), где
Р - приложенная сила; d - диаметр подвижной части футеровочного материала;
D(s) - жесткость футеровки при изгибе, зависящая от материала и толщины s футеровки;
3. Способ диагностики рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализа параметров загрузки по и. 1, отличающийся тем, что интеграция контрольного датчика внутрь эластичного футеровочного материала производится в процессе термоформования элементов футеровочного материала или путем изготовления установочных отверстий.
4. Способ диагностики рабочего состояния эластичного футеровочного материала и анализа параметров загрузки по и. 1, отличающийся тем, что моментальные изменения прогиба эластичного футеровочного материала под ударным воздействием загрузки обеспечивают получение информации о распределении массы перемалываемых частей.
5. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки мелющими компонентами измельчительных машин, состоящее из выполненного с возможностью интеграции внутрь эластичного футеровочного материала корпусного элемента, подвижного чувствительного элемента, конструкционно приспособленного за счет имеющегося упругого средства давления к постоянному упору в направлении истираемой поверхности эластичного футеровочного материала, при этом подвижный чувствительный элемент, фиксируя величины осесимметричных прогибов эластичного футеровочного материала, передает данные на передаточный элемент, электрические сигналы которого, позволяющие определять степень износа эластичного футеровочного материала, включая контроль его предельно допустимой толщины, и характеристики ударного воздействия загрузки на поверхность футеровочного материала, передаются в режиме реального времени во внешнюю информационную систему для последующей аналитической обработки.
6. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки по и. 5, отличающееся тем, что упругое средство давления выполнено в виде пружины сжатия.
7. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки по и. 5, отличающееся тем, что взаимодействующий с чувствительным элементом передаточный элемент выполнен в виде индукционного, вихретокового, оптического датчика перемещения.
8. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки по и. 5, отличающееся тем, что передаточный элемент выполнен в виде элемента питания и группы электрических контактов, передающих сигналы в случае разрушения эластичного футеровочного материала на световые или звуковые индикаторы.
9. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки по и. 5, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде штока.
10. Диагностическое измерительное устройство для диагностики эксплуатационного режима измельчения загрузки по и. 9, отличающееся тем, что концевой участок штока выполнен сглаженным, конусообразным или формы, обеспечивающей перемещение штока при сдвиге или разрушении материала футеровки.
PCT/RU2022/050299 2021-09-29 2022-09-22 Способ и устройство управления режимом работы измельчительных систем WO2023055259A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112022000512.2T DE112022000512T5 (de) 2021-09-29 2022-09-22 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs von Zerkleinerungsanlagen
US18/568,464 US20240269684A1 (en) 2021-09-29 2022-09-22 Crushing systems operating regime controlling methods and devices
FI20230066A FI20230066A1 (en) 2021-09-29 2022-09-22 METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE OPERATION OF CRUSHING SYSTEMS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124377 2021-09-29
RU2021124377A RU2779916C1 (ru) 2021-09-29 Способ управления режимом работы измельчительных систем и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023055259A1 true WO2023055259A1 (ru) 2023-04-06

Family

ID=85783316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2022/050299 WO2023055259A1 (ru) 2021-09-29 2022-09-22 Способ и устройство управления режимом работы измельчительных систем

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240269684A1 (ru)
DE (1) DE112022000512T5 (ru)
FI (1) FI20230066A1 (ru)
WO (1) WO2023055259A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005102824A (ru) * 2002-07-05 2005-08-10 Метсо Минералс (Тампере) Ой (Fi) Способ измерения и регулирования размера щели дробилки и устройство для его осуществления
EP2199719A2 (de) * 2008-12-16 2010-06-23 SMS Siemag Aktiengesellschaft Anlage zum Auskleiden einer inneren Wand einer Umhüllung, insbesondere eines Konverters, mit einem Mauerwerk aus Steinen
RU153992U1 (ru) * 2015-03-20 2015-08-10 Дмитрий Константинович Жиров Многоступенчатая центробежно-ударная мельница
RU2606810C2 (ru) * 2011-09-08 2017-01-10 Метсо Минералз (Свиден) Аб Система управления и позиционирования для замены элементов футеровки от износа на подверженной износу стенке
CN107297253A (zh) * 2017-06-28 2017-10-27 中信重工机械股份有限公司 一种能够检测衬板磨损的磨机
CN110142084A (zh) * 2019-04-09 2019-08-20 江西理工大学 破碎腔磨损监测方法及其监测结构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111715354B (zh) 2020-05-15 2022-02-15 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 一种立式搅拌磨机衬板磨损在线检测装置及检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005102824A (ru) * 2002-07-05 2005-08-10 Метсо Минералс (Тампере) Ой (Fi) Способ измерения и регулирования размера щели дробилки и устройство для его осуществления
EP2199719A2 (de) * 2008-12-16 2010-06-23 SMS Siemag Aktiengesellschaft Anlage zum Auskleiden einer inneren Wand einer Umhüllung, insbesondere eines Konverters, mit einem Mauerwerk aus Steinen
RU2606810C2 (ru) * 2011-09-08 2017-01-10 Метсо Минералз (Свиден) Аб Система управления и позиционирования для замены элементов футеровки от износа на подверженной износу стенке
RU153992U1 (ru) * 2015-03-20 2015-08-10 Дмитрий Константинович Жиров Многоступенчатая центробежно-ударная мельница
CN107297253A (zh) * 2017-06-28 2017-10-27 中信重工机械股份有限公司 一种能够检测衬板磨损的磨机
CN110142084A (zh) * 2019-04-09 2019-08-20 江西理工大学 破碎腔磨损监测方法及其监测结构

Also Published As

Publication number Publication date
DE112022000512T5 (de) 2024-02-29
US20240269684A1 (en) 2024-08-15
FI20230066A1 (en) 2023-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200171508A1 (en) Impact crusher rotor position detection and control
US20090120768A1 (en) Device for monitoring a conveyor
KR20150004844A (ko) 베어링 모니터링 방법 및 시스템
US9284849B2 (en) Device for monitoring the flapping and/or lag behavior of a blade of a rotorcraft rotor
CN109597344A (zh) 一种水电工程弧形钢闸门实时在线监测系统
EP4293244A2 (en) Bearing monitoring/analysis system
CN112590465B (zh) 轮胎磨损测定装置及利用其的轮胎磨损测定方法
RU2779916C1 (ru) Способ управления режимом работы измельчительных систем и устройство для его осуществления
JP2896230B2 (ja) 粉砕ドラムの粉砕装填物の瞬間体積を記録するための装置
WO2023055259A1 (ru) Способ и устройство управления режимом работы измельчительных систем
CN115238829A (zh) 一种热轧机的轧辊磨损程度分析方法
US20140232377A1 (en) Method and assembly for determining the rotational speed of ferromagnetic components
US20120164919A1 (en) Method for Machining Flat Workpieces
CN101377664A (zh) 一种传动机构的状态监测方法及系统
CN102297636A (zh) 一种用于火炮身管膛线缠度测量的装置
US20220350322A1 (en) Abnormality diagnostic device for feed axis mechanism
CN109012886A (zh) 一种立磨磨辊磨盘速度差在线监测系统
CN107036800A (zh) 一种矿井天轮绳槽径向特性检测系统
Ebeling Condition monitoring for elevators–an overview
CN114047005A (zh) 一种汽车减震器质量检测方法
GANDHI Coast-down time monitoring for defect detection in rotating equipment
CN118462137B (zh) 一种矿用钻井数据采集方法及系统
Boaron Desenvolvimento e validação de um método dinâmico, baseado em emissão acústica, para a caracterização em processo de rebolos convencionais
Varga et al. Online wear measurement in harsh environment. Part 2: Application roller press.
CN116380430A (zh) 一种桥梁支座的全寿命周期监测系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22877009

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112022000512

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18568464

Country of ref document: US