CN207951697U

CN207951697U - 破碎机和破碎机控制***

Info

Publication number: CN207951697U
Application number: CN201721768811.1U
Authority: CN
Inventors: 王国宝; 董亮
Original assignee: Construction Machinery Branch of XCMG
Current assignee: Jiangsu XCMG Construction Machinery Institute Co Ltd
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2027-12-18

Abstract

本实用新型公开一种破碎机和破碎机控制***。该***包括：主机马达工作压力传感器、主机马达流量传感器、中心给料调节器、中心给料调节器控制阀和破碎机控制装置，其中，主机马达工作压力传感器和主机马达流量传感器分别与破碎机控制装置连接，破碎机控制装置与中心给料调节器控制阀连接，中心给料调节器控制阀与中心给料调节器连接；主机马达工作压力传感器获取主机的当前工作压力；主机马达流量传感器获取主机的当前流量；破碎机控制装置根据主机当前工作压力和主机的当前流量，控制中心给料调节器控制阀的中心给料开度，以调整破碎机主机当前功率。本实用新型可以防止破碎主机过载，使破碎主机持续满载运行，获得最高的破碎效率。

Description

破碎机和破碎机控制***

技术领域

本实用新型涉及破碎机领域，特别涉及一种破碎机和破碎机控制***。

背景技术

履带立轴冲击式破碎机因其***集成性高、机动性好、无需基建等优点，其应用越来越广泛。现有履带立轴冲击式破碎机的成砂工艺控制***中关于成砂工艺参数的设置皆是基于操作工的生产经验，无法综合评估影响成砂质量和制砂成本的关键因子，导致工艺参数无法达到最优设置。

现有立轴冲击式破碎机的工艺参数设置方法是通过操作人员的生产经验对成品质量和制造成本进行权衡后调整工艺参数，设定完成后，工艺参数是否达到最优无法进行评判。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型提供了一种破碎机和破碎机控制***，可以防止破碎主机过载，使破碎主机持续满载运行，获得最高的破碎效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种破碎机控制***，包括主机马达工作压力传感器、主机马达流量传感器、中心给料调节器、中心给料调节器控制阀和破碎机控制装置，其中：

主机马达工作压力传感器和主机马达流量传感器分别与破碎机控制装置连接，破碎机控制装置与中心给料调节器控制阀连接，中心给料调节器控制阀与中心给料调节器连接；

主机马达工作压力传感器获取主机的当前工作压力；主机马达流量传感器获取主机的当前流量；破碎机控制装置根据主机的当前工作压力和主机的当前流量，控制中心给料调节器控制阀的中心给料开度，以调整破碎机主机当前功率。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制***还包括主输送机称重传感器、返料输送机称重传感器、给料马达和给料马达比例阀，其中：

主输送机称重传感器和返料输送机称重传感器分别与破碎机控制装置连接，破碎机控制装置与给料马达比例阀连接，给料马达比例阀与给料马达连接；

主输送机称重传感器用于测量主输送机的运送量，返料输送机称重传感器用于测量返料量，破碎机控制装置根据主输送机运送量和返料量调节给料马达比例阀的开口大小，进而调整溢料给料量对成砂量进行调整。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制***还包括人机交互界面，其中：

人机交互界面与破碎机控制装置连接，用于工艺参数设定与显示。

在本实用新型的一个实施例中，人机交互界面，用于转子转速、给料量和中心给料开度的设定；以及成砂量、成砂率和主机负荷的显示。

在本实用新型的一个实施例中，所述中心给料调节器为中心给料调节油缸。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制装置包括计算器和比较器，其中：

计算器分别与主机马达工作压力传感器和主机马达流量传感器连接，计算器与比较器连接，比较器与中心给料调节器控制阀连接；

计算器根据主机马达工作压力和主机马达流量确定破碎机主机当前功率；比较器比较破碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率，根据破碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率的比较结果，控制中心给料调节器控制阀的中心给料开度。

在本实用新型的一个实施例中，所述比较器，用于在碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率相等的情况下，保持中心给料开度不变；在碎机主机当前功率小于破碎机主机最大功率情况下，增大中心给料开度；在碎机主机当前功率大于破碎机主机最大功率情况下，减小中心给料开度。

在本实用新型的一个实施例中，所述计算器还分别与主输送机称重传感器和返料输送机称重传感器连接，所述比较器还与给料马达比例阀连接；

所述计算器根据主输送机运送量和返料量确定当前成砂量，所述比较器根据当前成砂量和前一次成砂量的比较结果，调节给料马达比例阀的开口大小。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制装置用于以预定时间间隔对溢料给料量进行迭代调整，以实现对成砂量的优化调整。

根据本实用新型的另一方面，提供一种破碎机，包括如上述任一实施例所述的破碎机控制***。

本实用新型可以防止破碎主机过载，使破碎主机持续满载运行，获得最高的破碎效率。

附图说明

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

图1为本实用新型破碎机工艺***组成及料流的示意图。

图2为本实用新型破碎机控制***一个实施例的示意图。

图3为本实用新型破碎机控制装置一个实施例的示意图。

图4为本实用新型破碎机控制***另一实施例的示意图。

图5为本实用新型破碎机控制***又一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

针对现有技术方案的缺陷，本实用新型提供一种履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制***，通过监测破碎负荷，实时调整影响破碎负荷，使得破碎机效能最大化。

图1为本实用新型破碎机工艺***组成及料流的示意图。如图1所示，所述破碎机工艺***包括给料输送机、立轴冲击式破碎机(破碎主机)、主输送机、振动筛、筛分输送机、中转输送机和返料输送机。

图2为本实用新型破碎机控制***一个实施例的示意图。如图2所示，所述破碎机控制***可以包括主机马达工作压力传感器1、主机马达流量传感器2、中心给料调节器3、中心给料调节器控制阀31和破碎机控制装置4，其中：

主机马达工作压力传感器1和主机马达流量传感器2分别与破碎机控制装置4连接，破碎机控制装置4与中心给料调节器控制阀31连接，中心给料调节器控制阀31与中心给料调节器3连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述中心给料调节器3可以为中心给料调节油缸。

主机马达工作压力传感器1，用于获取主机的当前工作压力。

主机马达流量传感器2，用于获取主机的当前流量。

破碎机控制装置4，用于根据主机的当前工作压力和主机的当前流量获取破碎机主机当前功率；比较破碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率；根据破碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率的比较结果，调整中心给料开度，实现破碎机主机当前功率的最大化。

为保证各执行部件的有效正常工作，产品总功率分配应满足各部件的需求，其中破碎主机为关键中间阶段，若超负荷工作，将影响其他部件的正常工作，若非满负荷工作，将影响整个***的工作效率。

破碎主机的负荷实为主机马达的工作负荷，因此马达功率P为主机马达工作压力和马达流量的乘积；破碎主机的负荷大小取决于中心物料的通过量，因此本实用新型中，中心物料通过量通过中心给料开度来控制。

基于本实用新型上述实施例提供的履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制***，是一种成砂工艺闭环控制***，可以通过预设主机的最大功率上限值Pmax与实测值P的差值判断，来调节破碎主机的马达负荷，使其破碎效能最大化。本实用新型上述实施例可以通过监测破碎负荷，实时调整影响破碎负荷，使得破碎机效能最大化。

图3为本实用新型破碎机控制装置一个实施例的示意图。如图3所示，图2实施例的破碎机控制装置4可以包括计算器41和比较器42，其中：

计算器41分别与主机马达工作压力传感器和主机马达流量传感器连接，计算器41与比较器42连接，比较器42与中心给料调节器控制阀连接.

计算器41，用于根据主机马达工作压力和主机马达流量确定破碎机主机当前功率。

比较器42，用于比较破碎机主机当前功率P与破碎机主机最大功率(即主机功率预设上限值Pmax)，根据破碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率的比较结果，控制中心给料调节器控制阀的中心给料开度。

在本实用新型的一个实施例中，所述比较器42具体可以用于在碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率相等的情况下，保持中心给料开度不变；在碎机主机当前功率小于破碎机主机最大功率情况下，将中心给料开度增大预定开度调整量△L；在碎机主机当前功率大于破碎机主机最大功率情况下，将中心给料开度减小预定开度调整量△L。

基于本实用新型上述实施例提供的履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制装置，可以通过预设主机的最大功率上限值Pmax与实测值P的差值判断，来调节破碎主机的马达负荷，使其破碎效能最大化。本实用新型上述实施例可以通过监测破碎负荷，实时调整影响破碎负荷，使得破碎机效能最大化。

申请人发现：现有人工调节工艺参数的方法不准确，存在很多不确定性因素导致效果不明显甚至反向趋势变化，溢料比例小，成砂率高但金属磨耗和含粉量高，无法达到工艺参数的最优组合。另外，现有技术不能根据实际生产情况对工艺参数进行调节，极易影响成砂质量和制砂成本。

因此，本实用新型提供一种履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制***，通过监测破碎负荷和成砂率，实时调整影响破碎负荷和成砂率的可控关键因子：中心入料和溢料入料的比例。

图4为本实用新型破碎机控制***另一实施例的示意图。与图2实施例相比，在图4实施例中，所述破碎机控制***还可以包括主输送机称重传感器5、返料输送机称重传感器6、给料马达7和给料马达比例阀71，其中：

主输送机称重传感器5和返料输送机称重传感器6分别与破碎机控制装置4连接，破碎机控制装置4与给料马达比例阀71连接，给料马达比例阀71与给料马达7连接。

主输送机称重传感器5，用于测量主输送机的运送量Q，其中给料量等于破碎主机的通过量等于主输送机的运送量，即Q。

在本实用新型的一个实施例中，给料量Q等于中心给料量Q_中心和溢料给料量Q_溢料的和，即Q＝Q_中心+Q_溢料；而溢料比例为溢料给料量Q_溢料与中心给料量Q_中心的比值。

返料输送机称重传感器6，用于测量返料量Q_返料，其中返料为不合格料。

破碎机控制装置4，用于根据主输送机运送量和返料量确定当前成砂量，以预定时间间隔调节给料马达比例阀71的开口大小，进而实现对溢料给料量进行迭代调整，以实现对成砂量的优化调整。

在本实用新型的一个实施例中，成砂量为给料量和不合格料的差值，即Q′＝Q-Q_返料；成砂率为成砂量与给料量的比值，即η＝Q′/Q。

破碎主机的工艺参数包括转速、给料量、溢料比例，取决于破碎物料的粒度特性(硬度、颗粒大小、含水量等)，其中转速依据与主机破碎物料匹配性进行人工初始化设定，其后续的调整依据人员对成品砂的特性判断进行人为的调整；给料量和溢料比例也是依据与主机破碎物料匹配性进行人工初始化设定，其变化对成品的主要影响是成砂量，本申请可通过成砂量的测算对给料量和溢料比例进行优化计算，实现精细化设定，实现对破碎效率的最优化，同时也可依据人员对成品砂的特性判断进行人为的二次调整。

基于本实用新型上述实施例提供的履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制***，是一种成砂工艺闭环控制***，可以通过监测破碎负荷和成砂率，实时调整影响破碎负荷和成砂率的可控关键因子：中心入料和瀑落入料(溢料入料)的比例，由此可以提升通过量、产砂率、成品砂细度模数，同时降低金属磨耗。本实用新型上述实施例可以根据破碎物料情况，实时调节工艺参数，从而实现了参数最优化。

图5为本实用新型破碎机控制***又一实施例的示意图。与图4实施例相比，在图5实施例中，所述破碎机控制***还可以人机交互界面8，其中：

人机交互界面8，与破碎机控制装置4连接。

人机交互界面8，用于工艺参数设定与显示。

在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，人机交互界面可以用于转子转速、给料量和中心给料开度的设定；以及成砂量、成砂率和主机负荷的显示。

本实用新型上述实施例可以通过人机交互界面方便用户进行工艺参数设定，以及监控工艺参数的控制情况。

图3实施例中的破碎机控制装置中，所述计算器41还分别与主输送机称重传感器和返料输送机称重传感器连接，所述比较器42还与给料马达比例阀连接。

所述计算器41，还可以用于根据主输送机运送量和返料量确定当前成砂量。

所述比较器42，还可以额用于根据当前成砂量和前一次成砂量的比较结果，调节给料马达比例阀的开口大小。

在本实用新型的一个实施例中，所述计算器41具体可以用于获取当前给料量Q和当前返料量Q_返料，其中，当前给料量Q可以通过主输送机称重传感器5的测量值获取，当前给料量Q等于破碎主机的通过量等于主输送机的运送量；当前返料量Q_返料可以通过返料输送机称重传感器6的测量值获取；根据当前给料量Q和当前返料量Q_返料确定当前成砂量Q′，具体为Q′＝Q-Q_返料；并根据当前给料量Q和当前返料量Q_返料确定当前成砂率η，具体为η＝Q′/Q。

本实用新型上述实施例中给料量的调节是通过给料速度的改变而实现的；给料量等于破碎主机的通过量等于主输送机的运送量，即Q；返料量为不合格料，即Q_返料，那么成砂量为给料量和不合格料的差值，即Q′＝Q-Q_返料，成砂率为成砂量与给料量的比值，即η＝Q′/Q。

在本实用新型的一个实施例中，所述计算器41具体可以用于根据主输送机长度和主输送机线速度确定主输送机输送时间T1；确定负荷调整时间T2，即，图3或图4实施例中对破碎主机马达负荷进行最大化调整所需要的负荷调整时间；以及根据负荷调整时间T2和主输送机输送时间T1的和确定预定时间间隔。

本实用新型上述实施例中，为保证成砂量和给料量测算的准确性，其迭代的时间间隔应保正物料流形成一个循环，即参数调整后破碎后的物料输送完所需要的时间，也就是参数调整的时间与主输送机输送的时间之和。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制装置4具体可以用于以预定时间间隔对溢料给料量进行迭代调整，以实现对成砂量的优化调整。

在本实用新型的一个实施例中，所述破碎机控制装置4对成砂量进行迭代优化调整的操作可以包括以下操作：

1，调整中心给料开度，实现破碎机主机当前功率的最大化。

2，在前一次(第k次)给料量Q_k的基础上增加预定给料量△Q作为当前给料量Q_k+1＝Q_k+△Q，即，Q_k+1其中k为大于等于1的自然数。

在本实用新型的一个实施例中，所述预定给料量△Q具体为溢料给料量的调整值。

3，在预定时间间隔后，获取当前成砂量Q_k+1′。

4，比较当前成砂量Q_k+1′是否小于等于前一次成砂量Q_k′。若当前成砂量Q_k+1′大于前一次成砂量Q_k′，则执行操作5；否则，若当前成砂量Q_k+1′小于等于前一次成砂量Q_k′，则执行操作6。

5，令k＝k+1；之后，再次执行操作1。即，在溢料比例(溢料给料量)的增加导致成砂量增加，则持续进行迭代优化。

6，判断前一次是否为首次，即判断k是否等于1。若k＝1，则执行操作7，执行通过减小预定给料量来对成砂量进行优化的操作；否则，执行操作12。

7，调整中心给料开度，实现破碎机主机当前功率的最大化。

8，在前一次(第k次)给料量Q_k的基础上减小预定给料量△Q作为当前给料量Q_k+1＝Q_k-△Q，即，Q_k+1其中k为大于等于1的自然数。

9，在预定时间间隔后，获取当前成砂量Q_k+1′。

10，比较当前成砂量Q_k+1′是否小于等于前一次成砂量Q_k′。若当前成砂量Q_k+1′大于前一次成砂量Q_k′，则执行操作11；否则，若当前成砂量Q_k+1′小于等于前一次成砂量Q_k′，则执行操作12。

11，令k＝k+1；之后，再次执行步骤807。即，在溢料比例(溢料给料量)的减小导致成砂量增加，则持续进行迭代优化。

12，停止迭代，将前一次成砂量作为最优成砂量。此时，优化后的成砂量Q′＝Qk′(k＝迭代次数-1)，成砂率η＝Qk′/Qk。

在本实用新型的一个实施例中，对于k＝1(即尚未进行迭代优化)的情况，所述方法还可以包括：获取当前成砂量Q₁′；之后执行操作1。

基于本实用新型上述实施例提供的履带立轴冲击式破碎机成砂工艺控制装置，可以通过监测破碎负荷和成砂率，实时调整影响破碎负荷和成砂率的可控关键因子：中心入料和溢料入料的比例，由此可以提升通过量、产砂率、成品砂细度模数，同时降低金属磨耗。本实用新型上述实施例可以根据破碎物料情况，实时调节工艺参数，从而实现了参数最优化。

根据本实用新型的另一方面，提供一种破碎机，包括如上述任一实施例所述的破碎机控制装置，或者包括如上述任一实施例所述的破碎机控制***。

基于本实用新型上述实施例提供的履带立轴冲击式破碎机，可以通过监测破碎负荷和成砂率，实时调整影响破碎负荷和成砂率的可控关键因子：中心入料和溢料入料的比例，由此可以提升通过量、产砂率、成品砂细度模数，同时降低金属磨耗。

本实用新型上述实施例可以根据破碎物料情况，实时调节工艺参数，从而实现了参数最优化。

本实用新型上述实施例还可以防止破碎主机过载，使破碎主机持续满载运行，获得最高的破碎效率。

在上面所描述的计算器和比较器可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种破碎机控制***，其特征在于，包括主机马达工作压力传感器、主机马达流量传感器、中心给料调节器、中心给料调节器控制阀和破碎机控制装置，其中：

2.根据权利要求1所述的破碎机控制***，其特征在于，还包括主输送机称重传感器、返料输送机称重传感器、给料马达和给料马达比例阀，其中：

3.根据权利要求1或2所述的破碎机控制***，其特征在于，还包括人机交互界面，其中：

4.根据权利要求3所述的破碎机控制***，其特征在于，

人机交互界面，用于转子转速、给料量和中心给料开度的设定；以及成砂量、成砂率和主机负荷的显示。

5.根据权利要求1或2所述的破碎机控制***，其特征在于，所述中心给料调节器为中心给料调节油缸。

6.根据权利要求1或2所述的破碎机控制***，其特征在于，所述破碎机控制装置包括计算器和比较器，其中：

7.根据权利要求6所述的破碎机控制***，其特征在于，

所述比较器，用于在碎机主机当前功率与破碎机主机最大功率相等的情况下，保持中心给料开度不变；在碎机主机当前功率小于破碎机主机最大功率情况下，增大中心给料开度；在碎机主机当前功率大于破碎机主机最大功率情况下，减小中心给料开度。

8.根据权利要求7所述的破碎机控制***，其特征在于，

所述计算器还分别与主输送机称重传感器和返料输送机称重传感器连接，所述比较器还与给料马达比例阀连接；

9.根据权利要求1或2所述的破碎机控制***，其特征在于，

所述破碎机控制装置用于以预定时间间隔对溢料给料量进行迭代调整，以实现对成砂量的优化调整。

10.一种破碎机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的破碎机控制***。