一種球磨機負荷參數(shù)檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,屬于自動檢測領(lǐng)域。包括機架、球磨機筒體、電極、采集電極位置信息的位置傳感器、稱重傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器和用于處理和計算機,球磨機筒體懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體的底部安裝有電極,位置傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器固定在機架的底端,位置傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器采集的信號通過DI模塊傳送到計算機,電極采集的與球磨機筒體之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊、無線發(fā)送器和無線接收器傳送到計算機,稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機。不僅能同時檢測球磨機筒體內(nèi)負荷體的充填率、裝載量和球料比,而且適應(yīng)性強、便于實現(xiàn)。
【專利說明】一種球磨機負荷參數(shù)檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,屬于自動檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]球磨機廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、化工、建材、電力、陶瓷等行業(yè),特別是在礦山的選礦過程中更是占有重要地位。濕式球磨機是選礦工業(yè)最為常用的粉碎設(shè)備。濕式球磨機內(nèi)部負荷體由鋼球、物料和水組成。充填率是指球磨機筒體內(nèi)部負荷體所占空間的比率,球料比是指球磨機筒體內(nèi)部裝載的鋼球質(zhì)量與物料質(zhì)量的比值,充填率和球料比是反映球磨機負荷的兩個最為重要的參數(shù),直接關(guān)系到粉碎效率。實踐表明,保持球磨機在合理的充填率和球料比狀態(tài)下運行,不但能大幅度提高球磨機的處理能力,降低單位處理量的消耗,而且對于提高整個選礦廠的生產(chǎn)指標都具有十分重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的單因素負荷參數(shù)檢測法主要包括:電流法、聲響法、有用功率法、振動法等。這些方法雖然簡單易行,但由于檢測原理的局限性,只能間接反映球磨機的單個負荷量參數(shù),都不能單獨在整個過程中精確檢測球磨機的負荷參數(shù)。
[0004]考慮單一檢測方法各自存在的優(yōu)點和不足,組合兩種或三種具有互補性的檢測方法進行負荷參數(shù)的檢測,先后出現(xiàn)了聲響一功率雙信號檢測法、聲響一振動雙信號檢測法、聲響一功率一振動三信號檢測法等多因素檢測法。這些方法計算很復雜,適應(yīng)性差,而易受磨礦濃度、物料粒度、物料硬度、鋼球尺寸等因素影響。
[0005]力傳感器法是利用力傳感器對與球磨機負荷有關(guān)的作用力進行直接測量從而檢測球磨機負荷參數(shù)的技術(shù)方法。目前主要有襯板壓力檢測法、筒體應(yīng)力檢測法、筒體稱重檢測法等。襯板壓力檢測法是在球磨機筒體內(nèi)部襯板下面安裝一個能測定徑向壓力和切向壓力的傳感器,測量信號引入計算機進行處理,得到受力圖譜,從圖譜中可以判斷球磨機負荷體的脫離角和接觸角,由此可以算出球磨機的充填率,再分析徑向壓力的大小,可以計算球料比。稱重法能精確檢測球磨機的裝載量,受影響因素少,適應(yīng)性強,但不能檢測充填率和球料比。
[0006]從有關(guān)報道來看,現(xiàn)有的球磨機負荷參數(shù)檢測方法都或多或少地存在不足,有的因素單一無法實現(xiàn)精確檢測,有的計算過于復雜或條件要求苛刻難以應(yīng)用,有的檢測參數(shù)不太全面,難以適用于球磨機的優(yōu)化控制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了克服現(xiàn)有的球磨機負荷參數(shù)檢測方法檢測精度低、計算過于復雜、檢測參數(shù)不全面等不足,本發(fā)明提供一種球磨機負荷參數(shù)的檢測裝置,該裝置不僅能同時檢測球磨機筒體內(nèi)負荷體的充填率、裝載量和球料比,而且適應(yīng)性強、便于實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu):如圖1所示,包括機架、球磨機筒體1、電極、采集電極位置信息的位置傳感器13、稱重傳感器、采集球磨機筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計算負荷參數(shù)的計算機20,球磨機筒體I懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體I的底部安裝有電極,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14固定在機架的底端,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號通過DI模塊16傳送到計算機20,電極采集的與球磨機筒體I之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊11、無線發(fā)送器12和無線接收器19傳送到計算機20,稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機20。
[0009]所述電極至少為三個,安裝在球磨機筒體I底部的前端、中間和后端,安裝的位置連線與球磨機筒體I的軸線平行。如圖1所示,前端電極8、中間電極9和后端電極10。
[0010]所述電極為螺栓型,中間為金屬線24,周圍為硬質(zhì)絕緣材料22,電極穿過襯板安裝孔后通過緊固螺母23固定在襯板21和筒體I上。
[0011]所述球磨機筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機架的前機座4和后機座5上保持球磨機筒體I懸空,前機座4上安裝有前端稱重傳感器組6,后機座5上安裝有后端稱重傳感器7組。
[0012]所述前端稱重傳感器組6連接前機座稱重變送器17,后端稱重傳感器組7連接后機座稱重變送器15,前機座稱重變送器17和后機座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號通過Al模塊18傳送至計算機20。
[0013]本發(fā)明的基本檢測原理為:在球磨機的筒體的兩端和中部分別安裝電極以測量筒體與各電極之間的電阻,通過對電極位置角度與電極電阻值關(guān)系的圖譜進行分析,獲得球磨機筒體內(nèi)負荷體的脫離角和接觸角,將脫離角、接觸角輸入數(shù)學模型可計算出負荷體的充填率。在筒體上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器以測量球磨機筒體的轉(zhuǎn)速,并由轉(zhuǎn)速確定電極的位置。在球磨機兩端的機座上安裝稱重傳感器,用于測量球磨機筒體的重量,總重減去空載重量即可獲得負荷體的重量(裝載量),將充填率、裝載量、鋼球密度、礦石密度、礦漿濃度輸入計算球料比的數(shù)學模型,即可得到負荷體的球料比。
[0014]本發(fā)明的有益效果是,能夠?qū)崟r精確檢測球磨機的充填率、裝載量、球料比等負荷量參數(shù),而且便于實現(xiàn),適應(yīng)性強,可為球磨機優(yōu)化控制提供相關(guān)檢測數(shù)據(jù),對于提高球磨機效率、降低能耗等具有重要的作用。目前,用于檢測球磨機負荷量參數(shù)的電流法、聲響法、振動法,或者是這幾種方法的聯(lián)合法都不能同時檢測充填率、裝載量、球料比這三個參數(shù),只能檢測其中的一個或兩個參數(shù),是一種間接檢測方法,很容易受到礦石性質(zhì)、礦漿濃度、電網(wǎng)波動、環(huán)境條件等因素的影響,不僅檢測精度差而且不能在檢測的全過程中精確測量。而本發(fā)明不受礦石性質(zhì)、礦漿濃度、環(huán)境條件等因素的影響,屬于直接檢測方法,能在檢測的全過程中實現(xiàn)精確檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]圖中:1-球磨機筒體、2-前空心軸、3-后空心軸、4-前機座、5-后機座、6-前端稱重傳感器組、7-后端稱重傳感器組、8-前端電極、9-中間電極、10-后端電極、11-電阻A/D模塊、12-無線發(fā)送器、13-位置傳感器、14-旋轉(zhuǎn)編碼器、15-后機座稱重變送器、16-DI模塊、17-前機座稱重變送器、18-AI模塊、19-無線接收器、20-計算機、21-襯板、22-硬質(zhì)絕緣材料、23-緊固螺母、24-金屬線、25-負荷體。
【具體實施方式】[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】,對本實用新型作進一步說明。
[0018]實施方式一:如圖1所示,本發(fā)明的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)包括機架、球磨機筒體1、電極、采集電極位置信息的位置傳感器13、稱重傳感器、采集球磨機筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計算負荷參數(shù)的計算機20,球磨機筒體I懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體I的底部安裝有電極,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14固定在機架的底端,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號通過DI模塊16傳送到計算機20,電極采集的與球磨機筒體I之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊11、無線發(fā)送器12和無線接收器19傳送到計算機20,稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機20。電極至少三個,分別安裝在球磨機筒體I底部的前端、中間和后端,安裝的位置連線與球磨機筒體I的軸線平行。如圖1所示,前端電極8、中間電極9和后端電極10。球磨機筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機架的前機座4和后機座5上保持球磨機筒體I懸空,前機座4上安裝有前端稱重傳感器組6,后機座5上安裝有后端稱重傳感器7組。前端稱重傳感器組6連接前機座稱重變送器17,后端稱重傳感器組7連接后機座稱重變送器15,前機座稱重變送器17和后機座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號通過Al模塊18傳送至計算機20。
[0019]實施方式二:如圖1所示,本發(fā)明的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)包括機架、球磨機筒體1、電極、采集電極位置信息的位置傳感器13、稱重傳感器、采集球磨機筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計算負荷參數(shù)的計算機20,球磨機筒體I懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體I的底部安裝有電極,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14固定在機架的底端,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號通過DI模塊16傳送到計算機20,電極采集的與球磨機筒體I之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊11、無線發(fā)送器12和無線接收器19傳送到計算機20,稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機20。電極至少為五個,安裝在球磨機筒體I底部的前端、中間和后端,安裝的位置連線與球磨機筒體I的軸線平行。如圖1所示,前端電極8、中間電極9和后端電極10。電極為螺栓型,中間為金屬線24,周圍為硬質(zhì)絕緣材料22,電極穿過襯板安裝孔后通過緊固螺母23固定在襯板21和筒體I上。球磨機筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機架的前機座4和后機座5上保持球磨機筒體I懸空,前機座4上安裝有前端稱重傳感器組6,后機座5上安裝有后端稱重傳感器7組。前端稱重傳感器組6連接前機座稱重變送器17,后端稱重傳感器組7連接后機座稱重變送器15,前機座稱重變送器17和后機座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號通過Al模塊18傳送至計算機20。
[0020]實施方式三:如圖1所示,本發(fā)明的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)包括機架、球磨機筒體1、電極、采集電極位置信息的位置傳感器13、稱重傳感器、采集球磨機筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計算負荷參數(shù)的計算機20,球磨機筒體I懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體I的底部安裝有電極,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14固定在機架的底端,位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號通過DI模塊16傳送到計算機20,電極采集的與球磨機筒體I之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊11、無線發(fā)送器12和無線接收器19傳送到計算機20,稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機20。電極為六個,安裝在球磨機筒體I底部的前端、中間和后端,安裝的位置連線與球磨機筒體I的軸線平行。前端電極8、中間電極9和后端電極10。電極為螺栓型,中間為金屬線24,周圍為硬質(zhì)絕緣材料22,電極穿過襯板安裝孔后通過緊固螺母23固定在襯板21和筒體I上。球磨機筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機架的前機座4和后機座5上保持球磨機筒體I懸空,前機座4上安裝有前端稱重傳感器組6,后機座5上安裝有后端稱重傳感器7組。前端稱重傳感器組6連接前機座稱重變送器17,后端稱重傳感器組7連接后機座稱重變送器15,前機座稱重變送器17和后機座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號通過Al模塊18傳送至計算機20。
[0021]以上結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,其特征在于:結(jié)構(gòu)包括機架、球磨機筒體(I)、電極、采集電極位置信息的位置傳感器(13)、稱重傳感器、采集球磨機筒體(I)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器(14)和用于處理和計算負荷參數(shù)的計算機(20),球磨機筒體(I)懸空固定在機架上并通過稱重傳感器測重,球磨機筒體(I)的底部安裝有電極,位置傳感器(13)和旋轉(zhuǎn)編碼器(14)固定在機架的底端,位置傳感器(13)和旋轉(zhuǎn)編碼器(14)采集的信號通過DI模塊(16)傳送到計算機(20),電極采集的與球磨機筒體(I)之間的電阻值信號通過電阻A/D模塊(11)、無線發(fā)送器(12)和無線接收器(19)傳送到計算機(20),稱重傳感器采集的球磨機筒體重量信號傳送至計算機(20 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,其特征在于:所述電極至少為三個,安裝在球磨機筒體(I)底部的前端、中間和后端,安裝的位置連線與球磨機筒體(I)的軸線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,其特征在于:所述球磨機筒體(I)的前空心軸(2)和后空心軸(3)分別固定在機架的前機座(4)和后機座(5)上保持球磨機筒體(I)懸空,前機座(4 )上安裝有前端稱重傳感器組(6 ),后機座(5 )上安裝有后端稱重傳感器組(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球磨機負荷參數(shù)檢測裝置,其特征在于:所述前端稱重傳感器組(6 )連接前機座稱重變送器(17),后端稱重傳感器組(7 )連接后機座稱重變送器(15),前機座稱重變送器(17)和后機座稱重變送器(15)將放大調(diào)理的信號通過Al模塊(18)傳送至計算機(20)。
【文檔編號】B02C23/00GK203432616SQ201320525053
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】黃宋魏, 童雄, 肖慶飛, 和麗芳, 黃靖惠, 韓中園, 黃斌 申請人:昆明理工大學