CN109399257B - 一种摆式布料皮带机均匀布料的方法 - Google Patents

一种摆式布料皮带机均匀布料的方法 Download PDF

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Abstract

一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，包括如下步骤：1)曲柄转动至AB段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)；2)曲柄转动至BC段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)；3)曲柄转动至CD段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)；4)曲柄转动至DA段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)。本发明的一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，采用增加分角度控制曲柄转动速度的方法改善设备的布料均匀性，简单可靠，效果良好，投资费用低，便于大量推广。

Description

一种摆式布料皮带机均匀布料的方法
技术领域
本发明属于烧结矿和球团矿生产领域，具体涉及一种摆式布料皮带机均匀布料的方法。
背景技术
在黑色冶金工业中，主流的铁矿石造块方法主要有烧结法和球团法，而烧结机、链篦机-回转窑和带式焙烧机是现代用于烧结矿和球团矿生产的最常见的工艺装备，而摆式布料皮带机是烧结机、链篦机-回转窑和带式焙烧机三种生产线中最普遍采用的设备，通过摆动电机减速机带动曲柄摇杆机构往复摆动，从而将物料(烧结混合料、球团混合料)均匀分布到烧结和带式焙烧机台车或链篦机篦床上表面，最大限度的满足下道工序的生产要求条件。
对摆式布料皮带机进行分析如下，摆式布料皮带机主要由摆动机构和皮带机两部分组成，其摆动机构在机械学上属于典型的“曲柄摇杆机构”。当曲柄以匀转速转动时，通过连杆带动摇杆进行摆动，摇杆的运动是非匀速运动，这种运动性质在机械学上被称为“急回运动”，而皮带机和摇杆是一体的，即皮带机的摆动是非匀速运动，当皮带机以匀输送量运输物料时，由于皮带机摆动运动的运动特性，造成皮带在设备两侧停留的时间长短不同，具体表现为物料在设备上(主要指：烧结和带式焙烧机台车或链篦机篦床上表面)的断面分布呈现一侧高一侧低的状态。
布料的不均匀造成了设备上表面一侧的有效空间未得到有效利用，直接影响设备的生产效率。
因此，有必要发明一种合理控制摆式布料皮带机摆动运动的方法，改进其摆动机构的现有问题，确保物料在设备上均匀分布，提高设备的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，无需改动摆式布料皮带机的设备机械机构，采用增加分角度控制曲柄转动速度的方法改善设备的布料均匀性，简单可靠，效果良好，投资费用低，便于大量推广。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，包括以下假设：
1)假定曲柄的平均转动速度为ω(rad/s)，曲柄的长度为R(mm)，其转动方向为示意图2所示的逆时针方向；
2)曲柄处于“A”点时，摆动机构处于右极限位置；
3)曲柄处于“B”和“D”点时，摆动机头处于中间位置；
4)曲柄处于“C”点时，摆动机构处于左极限位置；
5)摆动布料皮带机输送物料流量均匀不变。
包括如下步骤：
1)当曲柄转动至AB段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(AB段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(AB 段弧长)÷(ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
2)当曲柄转动至BC段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(BC段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(BC 段弧长)÷(ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
3)当曲柄转动至CD段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(CD段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(CD 段弧长)÷(ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
4)当曲柄转动至DA段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(DA段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(DA 段弧长)÷(ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)。
本发明具有以下有益效果：本发明的一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，无需改动摆式布料皮带机的设备机械机构，采用增加分角度控制曲柄转动速度的方法改善设备的布料均匀性，简单可靠，效果良好，投资费用低，便于大量推广。
附图说明
图1为本发明的控制流程图；
图2为摆式布料皮带机俯视图；其中：1、输送带，2、皮带机从动滚筒，3、皮带机支架，4、皮带机摆动支承轨道，5、曲柄(含皮带机摆动驱动装置)，6、连杆，7、皮带机回转支承，8、皮带机转动驱动电机，9、皮带机转动减速机， 10、联轴器，11、皮带机主动滚筒；
图中曲柄的转动速度为“ω”，转动方向如箭头所示；
图中皮带机输送胶带的运动速度为“v”，运动方向如图示；
图中皮带机的摆动幅度为“θ”；
图3为摆式布料皮带机摆动的右极限位置1示意图；
图4为摆式布料皮带机摆动的中间位置1示意图；
图5为摆式布料皮带机摆动的左极限位置2示意图；
图6为摆式布料皮带机摆动的中间位置2示意图；
图7为当摇杆分别处于右极限、中间1、左极限、中间2四种位置的情况，曲柄转动角度示意图。
具体实施方式
如图1-7所示，一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，包括以下假设：
1)假定曲柄的平均转动速度为ω(rad/s)，曲柄的长度为R(mm)，其转动方向为示意图2所示的逆时针方向；
2)曲柄处于“A”点时，摆动机构处于右极限位置；
3)曲柄处于“B”和“D”点时，摆动机头处于中间位置；
4)曲柄处于“C”点时，摆动机构处于左极限位置；
5)摆动布料皮带机输送物料流量均匀不变。
包括如下步骤：
1)当曲柄转动至AB段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(AB段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(AB 段弧长)÷(ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
2)当曲柄转动至BC段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(BC段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(BC 段弧长)÷(ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
3)当曲柄转动至CD段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(CD段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(CD 段弧长)÷(ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)；
4)当曲柄转动至DA段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(DA段弧长) ÷(π×2×R÷4)＝ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2)(rad/s)，所用时间＝(DA 段弧长)÷(ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω(s)。
通过控制曲柄的转动速度，确保摆动机构从右极限位置运动至中间位置，再由中间位置运动至左极限位置，随后由左极限位置运动至中间位置，最后由中间位置运动至右极限位置的四个运动时间段用时相同。
因此摆式布料皮带机摆动运动过程的左右侧停留时间完全相同，而摆动布料皮带机输送物料流量基本不变(根据生产需要)，所以在设备上(主要指：烧结和带式焙烧机台车或链篦机篦床上表面)布料高度均匀，解决了布料不均匀的问题，提高设备的生产效率。
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。
实施例1
某链篦机-回转窑氧化球团生产线，采用摆式布料皮带机将球团混合料顺序通过大球辊筛(筛除粒径超大颗粒物料)、宽皮带、小球辊筛(筛除粒径超小颗粒物料)布在链篦机篦床上。摆式布料皮带机摆动结构采用变频电机进行调速控制，电机输出轴有测速装置，电机的运转速度由控制人员进行在电脑上进行设定，经变频器、PLC等调速控制部件将电机的转速快速调节至设定转速。
通过链篦机篦床上部设置的料位计显示，篦床上表面物料呈现一侧高一侧低的问题，具体数据如下：
位置 东 中间1 中间2 西
料层高度mm 130 120 120 110
经分析以上问题主要是由摆式布料皮带机布料不均匀造成的。
采取以下步骤处理上述问题：
(1)将摆动机构转速调节至最低，依次测定以下问题。
(2)测定摆动皮带机摆动运转至右限位，曲柄转动的位置A。
(3)测定摆动皮带机摆动运转正中间位置，曲柄转动的位置B。
(4)测定摆动皮带机摆动运转至左限位，曲柄转动的位置C。
(5)测定摆动皮带机摆动运转至右限位，曲柄转动的位置D。
(6)在曲柄上安装磁性元件。
(7)在A、B、C、D四个位置附近安装感应器，当曲柄转动至以上位置时，分别输出A、B、C、D四个位置信号。
(8)设定摆式布料皮带机的曲柄电机转速为w，曲柄正常转动时顺序转过 A、B、C、D四个位置。
(9)当***接收到A信号时，表明曲柄处于AB段圆弧位置，***自动控制曲柄电机的输出转速＝w×(AB段弧长)÷(π×R÷2)(r/min)
(10)当***接收到B信号时，表明曲柄处于BC段圆弧位置，***自动控制曲柄电机的输出转速＝w×(BC段弧长)÷(π×R÷2)(r/min)
(11)当***接收到C信号时，表明曲柄处于CD段圆弧位置，***自动控制曲柄电机的输出转速＝w×(CD段弧长)÷(π×R÷2)(r/min)
(12)当***接收到D信号时，表明曲柄处于DA段圆弧位置，***自动控制曲柄电机的输出转速＝w×(DA段弧长)÷(π×R÷2)(r/min)
通过以上方法，解决了摆式布料皮带机布料一侧高一侧低的问题，改善后的料位计显示数据如下：
位置 东 中间1 中间2 西
料层高度mm 129 128 127 130
链篦机篦床的空间得到了有效利用，生产效率提升了7.8％，取得了良好的经济效益。

Claims (1)

1.一种摆式布料皮带机均匀布料的方法，其特征在于，包括以下：
1)曲柄的平均转动速度为ω，单位为rad/s，曲柄的长度为R，单位为：mm，其转动方向为逆时针方向；
2)曲柄处于“A”点时，摆动机构处于右极限位置；
3)曲柄处于“B”和“D”点时，摆动机头处于中间位置；
4)曲柄处于“C”点时，摆动机构处于左极限位置；
5)摆动布料皮带机输送物料流量均匀不变，
包括如下步骤：
1)当曲柄转动至AB段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(AB段弧长)÷(π×2×R÷4)＝ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2)，单位为rad/s，所用时间＝(AB段弧长)÷(ω×(AB段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω，单位为s；
2)当曲柄转动至BC段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(BC段弧长)÷(π×2×R÷4)＝ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2)，单位为rad/s，所用时间＝(BC段弧长)÷(ω×(BC段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω，单位为s；
3)当曲柄转动至CD段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(CD段弧长)÷(π×2×R÷4)＝ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2)，单位为rad/s，所用时间＝(CD段弧长)÷(ω×(CD段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω，单位为s；
4)当曲柄转动至DA段圆弧内时，控制曲柄的转动速度＝ω×(DA段弧长)÷(π×2×R÷4)＝ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2)，单位为rad/s，所用时间＝(DA段弧长)÷(ω×(DA段弧长)÷(π×R÷2))＝π×R÷2÷ω，单位为s。
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