CN112774849B - 立轴式破碎机自动变频调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立轴式破碎机自动变频调控方法，包括如下步骤：岩性分析，针对料源岩石的岩性进行分析，判断出立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围；设定好当前岩性下的立轴式破碎机线速度和给料机运行速度，从而设定最佳线速度和给料量；实时监测给料量，并根据监测数据对给料量进行反馈控制；质量复核，在出料运输带上取样对砂石骨料进行粒径范围和粒径级配复核，进一步对立轴式破碎机的运行线速度进行微调。本发明操作简便，使立轴式破碎机针对不同岩性的岩石均能保证石料充分破碎，并达到最佳的破碎效果和最大的负荷量，同时避免易磨损件过度磨损增加运行成本，达到最佳的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及砂石生产技术领域，具体涉及一种立轴式破碎机自动变频调控方法。
背景技术
在砂石生产中，立轴冲击式破碎机的破碎效果与转子转速有关。提高转子的线速度可提高破碎物料的动能，能让骨料充分破碎，从而提高成砂率和石粉含量，与此同时，提高转速后，设备衬板等易磨损损件的磨损速度也会加快，进料粒径也需要对应减小。根据岩石的岩性不同，其破碎需要的动能也不同，在同一进料量和线速度下的破碎效果也不同。因此，根据不同的岩石特性，存在特定的进料量和线速度范围，使石料充分破碎的前提下，立轴式破碎机最大大负荷地运转，同时避免易磨损件过度磨损增加运行成本，从而达到最佳的经济性。然而，不同料源的石料特性不尽相同，无法通过简单地判断该特定的进料量和线速度范围，为保证破碎效果，同时避免易磨损件磨损过大，实际生产中往往只能凭经验较保守地控制进料量和转速，使破碎机处于低效率和低经济性的运行状态。当不同批的原料粒径不同而从给料机上分筛，使得给料机的给料量变化时，极容易造成破碎不充分、易磨损件急剧磨损等情况。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种立轴式破碎机自动变频调控方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的立轴式破碎机自动变频调控方法，包括如下步骤：
步骤一、岩性分析，针对料源岩石的岩性进行分析，判断出对应产品所需粒级下，原料充分破碎，且磨损件磨损率不明显升高的条件下，立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围；
步骤二、线速度、给料量设定，根据岩性分析得出的线速度和给料量区间，设定好当前岩性下的立轴式破碎机线速度和给料机运行速度，从而设定最佳线速度和给料量；
步骤三、给料量监测，给料机出口连接胶带机输送物料，胶带机上采用皮带秤实时监测给料量，并根据监测数据对给料量进行反馈控制；
步骤四、质量复核，在立轴式破碎机的出料运输带上取样对砂石骨料进行粒径范围和粒径级配复核，进一步对立轴式破碎机的运行线速度进行微调，生产出满足要求的砂石骨料。
所述步骤一、岩性分析，立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围的确定过程为，根据料源情况和上一工序提供的粒径进行产能实验，逐渐增大线速度，在各级线速度下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次满足需求时，该级线速度为最低线速度，并且每次增大转速试验后观察一次衬板磨损情况，当磨损痕迹明显加快时，以上一级线速度作为最大线速度，然后逐渐增大进料量，在各级进料量下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次不满足需求时，以该进料量作为最大进料量，以最大进料量取2/3的值作为最小进料量。
所述磨损痕迹明显加快为，当单位时间内磨损痕迹的增加量相对上一级转速下的增加量增加了20％以上时，视为磨损明显加快。
所述进行产能实验，逐步增大线速度时，应使最低线速度和最高线速度之间的实验数据组数不小于10组。
所述进行产能实验，逐步增大进料量时，应使最低进料量和最高进料量之间的实验数据组数不小于10组。
所述步骤二、线速度设定时，向转速PID输入转速指令，通过转速PID控制变频电机的转速，由变频电机驱动立轴式破碎机，从而控制线速度。
所述步骤二、给料量设定时，向进料量PID输入转速指令，通过进料量PID控制变频给料电机的转速，由变频给料电机驱动给料机和胶带机，从而控制给料机和胶带机的运行速度，控制给料量。
所述步骤二、设定最佳线速度和给料量时，以步骤一所确定的线速度范围中间1/3区间为最佳线速度，以步骤一所确定的进料量范围中间1/3区间为最佳给料量。
所述步骤三、给料量监测时，皮带量取胶带机单位长度上的物料量，反馈到进料量PID，进料量PID根据关系式：
进料量＝单位长度上的物料量*皮带运输速度，
判断进料量与最佳进料量的偏离程度，并控制变频给料电机的转速，调节给料量。
所述步骤四、质量复核具体为，对出料运输带上定长度的骨料进行取样，根据生产需要分为不同级配的粒级，分别称取取样总重量和各粒级骨料的重量，计算各粒级骨料的占比和骨料的平均粒径，若需要减小平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向上微调，最佳进料量范围向下微调，若需要增大平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向下微调，最佳进料量范围向上微调。
所述平均粒径的确定方法为，先计算各粒级骨料粒径上限和粒径下限的算术平均数，然后计算中间数＝算术平均数*粒级骨料的占比，将所有粒级的中间数求和即为平均粒径。
本发明的有益效果在于：
本发明操作简便，通过本发明，使立轴式破碎机针对不同岩性的岩石均能保证石料充分破碎，并达到最佳的破碎效果和最大的负荷量，同时避免易磨损件过度磨损增加运行成本，达到最佳的经济性；当不同批的原料由于粒径不同而使给料量变化时，能够及时调整给料量，避免破碎不充分、易磨损件磨损的问题，减小了设备维修、砂石返工，提高了生产效率和经济性。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种立轴式破碎机自动变频调控方法，包括如下步骤：
步骤一、岩性分析，针对料源岩石的岩性进行分析，判断出对应产品所需粒级下，原料充分破碎，且磨损件磨损率不明显升高的条件下，立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围；
步骤二、线速度、给料量设定，根据岩性分析得出的线速度和给料量区间，设定好当前岩性下的立轴式破碎机线速度和给料机运行速度，从而设定最佳线速度和给料量；
步骤三、给料量监测，给料机出口连接胶带机输送物料，胶带机上采用皮带秤实时监测给料量，并根据监测数据对给料量进行反馈控制；
步骤四、质量复核，在立轴式破碎机的出料运输带上取样对砂石骨料进行粒径范围和粒径级配复核，进一步对立轴式破碎机的运行线速度进行微调，生产出满足要求的砂石骨料。
本发明操作简便，通过本发明，使立轴式破碎机针对不同岩性的岩石均能保证石料充分破碎，并达到最佳的破碎效果和最大的负荷量，同时避免易磨损件过度磨损增加运行成本，达到最佳的经济性；当不同批的原料由于粒径不同而使给料量变化时，能够及时调整给料量，避免破碎不充分、易磨损件磨损的问题，减小了设备维修、砂石返工，提高了生产效率和经济性。
所述步骤一、岩性分析，立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围的确定过程为，根据料源情况和上一工序提供的粒径进行产能实验，逐渐增大线速度，在各级线速度下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次满足需求时，该级线速度为最低线速度，并且每次增大转速试验后观察一次衬板磨损情况，当磨损痕迹明显加快时，以上一级线速度作为最大线速度，然后逐渐增大进料量，在各级进料量下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次不满足需求时，以该进料量作为最大进料量，以最大进料量取2/3的值作为最小进料量。试验步骤简便，便于快速确定立轴式破碎机的最佳运行线速度范围和进料量范围。
所述磨损痕迹明显加快为，当单位时间内磨损痕迹的增加量相对上一级转速下的增加量增加了20％以上时，视为磨损明显加快。
所述进行产能实验，逐步增大线速度时，应使最低线速度和最高线速度之间的实验数据组数不小于10组。以保证实验的准确性，减小误差，避免遗漏出料口骨料满足要求的较高、较低线速度，导致线速度范围过小。
所述进行产能实验，逐步增大进料量时，应使最低进料量和最高进料量之间的实验数据组数不小于10组。以保证实验的准确性，减小误差，避免遗漏出料口骨料满足要求的较高、较低进料量，导致进料量范围过小。
所述步骤二、线速度设定时，向转速PID输入转速指令，通过转速PID控制变频电机的转速，由变频电机驱动立轴式破碎机，从而控制线速度。响应速度快，控制方便。
所述步骤二、给料量设定时，向进料量PID输入转速指令，通过进料量PID控制变频给料电机的转速，由变频给料电机驱动给料机和胶带机，从而控制给料机和胶带机的运行速度，控制给料量。响应速度快，控制方便。
所述步骤二、设定最佳线速度和给料量时，以步骤一所确定的线速度范围中间1/3区间为最佳线速度，以步骤一所确定的进料量范围中间1/3区间为最佳给料量。以保证破碎机运行平稳，抗干扰能力强，当进料量、电压存在波动时仍能保证产品质量和易磨损件寿命。
所述转速PID、进料量PID为施耐德厂家生产的电机变频转速PID控制器。
所述步骤三、给料量监测时，皮带量取胶带机单位长度上的物料量，反馈到进料量PID，进料量PID根据关系式：
进料量＝单位长度上的物料量*皮带运输速度，
判断进料量与最佳进料量的偏离程度，并控制变频给料电机的转速，调节给料量。
所述步骤四、质量复核具体为，对出料运输带上定长度的骨料进行取样，根据生产需要分为不同级配的粒级，分别称取取样总重量和各粒级骨料的重量，计算各粒级骨料的占比和骨料的平均粒径，若需要减小平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向上微调，最佳进料量范围向下微调，若需要增大平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向下微调，最佳进料量范围向上微调。
所述平均粒径的确定方法为，先计算各粒级骨料粒径上限和粒径下限的算术平均数，然后计算中间数＝算术平均数*粒级骨料的占比，将所有粒级的中间数求和即为平均粒径。
Claims (9)
1.一种立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、岩性分析，针对料源岩石的岩性进行分析，判断出对应产品所需粒级下，原料充分破碎，且磨损件磨损率不明显升高的条件下，立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围；
立轴式破碎机的运行线速度范围和进料量范围的确定过程为，根据料源情况和上一工序提供的粒径进行产能实验，逐渐增大线速度，在各级线速度下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次满足需求时，该级线速度为最低线速度，并且每次增大转速试验后观察一次衬板磨损情况，当磨损痕迹明显加快时，以上一级线速度作为最大线速度，然后逐渐增大进料量，在各级进料量下进行出口骨料粒径测量，当出口骨料粒径和过筛率第一次不满足需求时，以该进料量作为最大进料量，以最大进料量取2/3的值作为最小进料量；
步骤二、线速度、给料量设定，根据岩性分析得出的线速度和给料量区间，设定好当前岩性下的立轴式破碎机线速度和给料机运行速度，从而设定最佳线速度和给料量；
步骤三、给料量监测，给料机出口连接胶带机输送物料，胶带机上采用皮带秤实时监测给料量，并根据监测数据对给料量进行反馈控制；
步骤四、质量复核，在立轴式破碎机的出料运输带上取样对砂石骨料进行粒径范围和粒径级配复核，进一步对立轴式破碎机的运行线速度进行微调，生产出满足要求的砂石骨料。
2.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述磨损痕迹明显加快为，当单位时间内磨损痕迹的增加量相对上一级转速下的增加量增加了20％以上时，视为磨损明显加快。
3.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述进行产能实验，逐步增大线速度时，应使最低线速度和最高线速度之间的实验数据组数不小于10组。
4.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述进行产能实验，逐步增大进料量时，应使最低进料量和最高进料量之间的实验数据组数不小于10组。
5.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述步骤二、线速度设定时，向转速PID输入转速指令，通过转速PID控制变频电机的转速，由变频电机驱动立轴式破碎机，从而控制线速度。
6.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述步骤二、给料量设定时，向进料量PID输入转速指令，通过进料量PID控制变频给料电机的转速，由变频给料电机驱动给料机和胶带机，从而控制给料机和胶带机的运行速度，控制给料量。
7.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述步骤二、设定最佳线速度和给料量时，以步骤一所确定的线速度范围中间1/3区间为最佳线速度，以步骤一所确定的进料量范围中间1/3区间为最佳给料量。
8.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述步骤三、给料量监测时，皮带量取胶带机单位长度上的物料量，反馈到进料量PID，进料量PID根据关系式：
进料量＝单位长度上的物料量*皮带运输速度，
判断进料量与最佳进料量的偏离程度，并控制变频给料电机的转速，调节给料量。
9.如权利要求1所述的立轴式破碎机自动变频调控方法，其特征在于：所述步骤四、质量复核具体为，对出料运输带上定长度的骨料进行取样，根据生产需要分为不同级配的粒级，分别称取取样总重量和各粒级骨料的重量，计算各粒级骨料的占比和骨料的平均粒径，若需要减小平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向上微调，最佳进料量范围向下微调，若需要增大平均粒径和粗骨料占比，则将最佳转速范围向下微调，最佳进料量范围向上微调。
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