本發(fā)明涉及精密金屬生產(chǎn)加工，具體為精密金屬破碎與篩分一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、精密金屬指的是那些在制造過(guò)程中能夠達(dá)到極高精準(zhǔn)度，并且完全符合嚴(yán)格規(guī)格要求的金屬件。這類金屬通常用于高科技產(chǎn)品中，無(wú)論是外觀還是內(nèi)部零件，都需要達(dá)到微米級(jí)的準(zhǔn)確度。精密金屬加工涉及多種金屬材料，如鋼、鋁、不銹鋼、黃銅、銅、鈦及貴金屬等，通過(guò)數(shù)控加工、釬焊、拋光、陽(yáng)極氧化和快速樣板制造等技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)精密金屬加工，可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的零部件，這些零部件的精度和質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的性能。例如，在汽車制造領(lǐng)域，通過(guò)精密金屬加工生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)零件、傳動(dòng)系統(tǒng)部件和車體結(jié)構(gòu)件等，直接決定了汽車的性能和安全性，通過(guò)破碎與篩分，可以將大塊金屬材料破碎成所需粒度的小塊或顆粒，這些小塊或顆?？梢宰鳛楹罄m(xù)加工過(guò)程的原料，篩分則進(jìn)一步確保了原料的粒度均勻性，從而提高了材料的利用率，減少了浪費(fèi)。

2、破碎機(jī)在破碎篩分過(guò)程中，篩網(wǎng)以及破碎刀具長(zhǎng)時(shí)間受到物料的沖擊和摩擦，容易磨損，影響加工效率，導(dǎo)致加工精度下降，同時(shí)電動(dòng)機(jī)是破碎機(jī)的動(dòng)力源，它通過(guò)皮帶、齒輪或鏈條等傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給破碎機(jī)的主軸或其他關(guān)鍵部件，在電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障之前，無(wú)法進(jìn)行有效的評(píng)估及預(yù)測(cè)，從而造成影響生產(chǎn)的后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了精密金屬破碎與篩分一體化系統(tǒng)，具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)，能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)備堵塞以及刀具篩網(wǎng)故障問(wèn)題，且能對(duì)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，幫助提前發(fā)現(xiàn)故障跡象，從而預(yù)防設(shè)備突然停機(jī)，確保設(shè)備始終在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，提高生產(chǎn)效率，預(yù)測(cè)性維護(hù)可以減少緊急維修的次數(shù)和成本，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而降低總體運(yùn)營(yíng)成本等優(yōu)點(diǎn)。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種精密金屬破碎與篩分一體化系統(tǒng)，包括破碎監(jiān)測(cè)模塊以及動(dòng)力監(jiān)測(cè)模塊；

5、所述破碎監(jiān)測(cè)模塊包括生產(chǎn)流量監(jiān)測(cè)單元以及生產(chǎn)粒度監(jiān)測(cè)單元；

6、所述生產(chǎn)流量監(jiān)測(cè)單元連接有電磁流量計(jì)，所述電磁流量計(jì)用于測(cè)量破碎機(jī)內(nèi)部破碎品的實(shí)際流量數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成破碎流量集，所述生產(chǎn)粒度監(jiān)測(cè)單元連接有粒度分析儀，所述粒度分析儀用于監(jiān)測(cè)破碎機(jī)破碎品的粒度大小，并對(duì)監(jiān)測(cè)的粒度數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成粒度大小集，所述破碎監(jiān)測(cè)模塊將破碎流量集、粒度大小集發(fā)送給綜合分析模塊；

7、所述動(dòng)力監(jiān)測(cè)模塊包括動(dòng)力電壓監(jiān)測(cè)單元、動(dòng)力電流監(jiān)測(cè)單元、動(dòng)力溫度監(jiān)測(cè)單元以及動(dòng)力振動(dòng)監(jiān)測(cè)單元；

8、所述動(dòng)力電壓監(jiān)測(cè)單元連接有電壓傳感器，所述電壓傳感器用于測(cè)量動(dòng)力設(shè)備的電壓數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成電壓數(shù)據(jù)集，所述動(dòng)力電流監(jiān)測(cè)單元連接有電流傳感器，所述電流傳感器用于測(cè)量動(dòng)力設(shè)備的電流數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成電流數(shù)據(jù)集，所述動(dòng)力溫度監(jiān)測(cè)單元連接有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測(cè)量動(dòng)力設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成溫度數(shù)據(jù)集，所述動(dòng)力振動(dòng)監(jiān)測(cè)單元連接振動(dòng)傳感，所述振動(dòng)傳感器用于測(cè)量動(dòng)力設(shè)備的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存形成振動(dòng)數(shù)據(jù)集，所述動(dòng)力電壓監(jiān)測(cè)單元將電壓數(shù)據(jù)集、電流數(shù)據(jù)集、溫度數(shù)據(jù)集以及振動(dòng)數(shù)據(jù)集發(fā)送給綜合分析模塊；

9、所述綜合分析模塊包括破碎分析單元以及動(dòng)力分析單元；

10、所述破碎分析單元根據(jù)破碎流量集、粒度大小集計(jì)算流量異常指數(shù)、粒度異常指數(shù)發(fā)送給評(píng)估模塊；

11、所述動(dòng)力分析單元根據(jù)電壓數(shù)據(jù)集、電流數(shù)據(jù)集、溫度數(shù)據(jù)集、振動(dòng)數(shù)據(jù)集計(jì)算動(dòng)力設(shè)備健康指數(shù)發(fā)送給評(píng)估模塊；

12、所述評(píng)估模塊根據(jù)流量異常指數(shù)、粒度異常指數(shù)判斷破碎機(jī)的工作異常情況，根據(jù)動(dòng)力設(shè)備健康指數(shù)判斷動(dòng)力設(shè)備的工作異常情況，并根據(jù)判斷結(jié)果識(shí)別是否需要發(fā)送維修信號(hào)，在需要發(fā)送維修信號(hào)的情況下，將信號(hào)發(fā)送給反饋模塊。

13、優(yōu)選的，所述電磁流量計(jì)安裝于破碎機(jī)出料口的上游直管段，并距離上游干擾元件至少3至5倍管道直徑的位置，所述粒度分析儀安裝于破碎機(jī)出料口。

14、優(yōu)選的，所述破碎流量集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述粒度大小集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述破碎流量集以及粒度大小集的數(shù)據(jù)采集周期、間隔時(shí)間、數(shù)據(jù)數(shù)量一致。

15、優(yōu)選的，所述電壓傳感器安裝于電動(dòng)機(jī)的電源線上，所述電流傳感器安裝于電動(dòng)機(jī)的三相電纜上，所述溫度傳感器主要用于監(jiān)測(cè)破碎機(jī)主軸，所述振動(dòng)傳感器安裝在動(dòng)力設(shè)備的本體外殼上。

16、優(yōu)選的，所述電壓數(shù)據(jù)集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述電流數(shù)據(jù)集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述溫度數(shù)據(jù)集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)集的保存數(shù)據(jù)標(biāo)記為：，所述電壓數(shù)據(jù)集、電流數(shù)據(jù)集、溫度數(shù)據(jù)集以及振動(dòng)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)采集周期、間隔時(shí)間、數(shù)據(jù)數(shù)量一致。

17、優(yōu)選的，所述流量異常指數(shù)的計(jì)算公式為：

18、

19、其中，代表流量異常指數(shù)，為破碎流量集的平均流量指數(shù)，為破碎流量集的標(biāo)準(zhǔn)流量差，用于衡量破碎流量集數(shù)據(jù)的離散程度，為實(shí)時(shí)破碎流量數(shù)據(jù)，為破碎流量集中第個(gè)破碎流量數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的數(shù)量。

20、優(yōu)選的，所述粒度異常指數(shù)的計(jì)算方式為：

21、

22、其中，代表粒度異常指數(shù)，為粒度大小集的平均粒度數(shù)據(jù)，為粒度大小集的標(biāo)準(zhǔn)粒度數(shù)據(jù)差，用于衡量粒度大小集數(shù)據(jù)的離散程度，為實(shí)時(shí)粒度大小數(shù)據(jù)，為粒度大小集中第個(gè)粒度大小數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的數(shù)量。

23、優(yōu)選的，當(dāng)所述流量異常指數(shù)或者粒度異常指數(shù)大于對(duì)應(yīng)的流量閾值或者粒度閾值的情況下，代表內(nèi)部堵塞或者破碎機(jī)內(nèi)部的刀具、過(guò)濾網(wǎng)出現(xiàn)故障情況，發(fā)送維修信號(hào)給反饋模塊。

24、優(yōu)選的，所述動(dòng)力設(shè)備健康指數(shù)的計(jì)算方式為：

25、

26、其中：

27、

28、代表電壓數(shù)據(jù)集中的電壓數(shù)據(jù)的平均差值；

29、

30、代表電流數(shù)據(jù)集中的電流數(shù)據(jù)的平均差值；

31、代表溫度數(shù)據(jù)集中的溫度數(shù)據(jù)的平均差值；

32、

33、代表振動(dòng)數(shù)據(jù)集中的振動(dòng)數(shù)據(jù)的平均差值；

34、其中，、、、分別代表電壓、電流、溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)的健康評(píng)分函數(shù)，、、、分別代表電壓、電流、溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)因素的權(quán)重，代表設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，代表設(shè)備的維修次數(shù)，代表役齡回退因子，用于描述修理活動(dòng)對(duì)系統(tǒng)失效率的影響，反映設(shè)備在經(jīng)過(guò)維修后其健康狀況的變化，為數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的數(shù)量。

35、優(yōu)選的，當(dāng)所述動(dòng)力設(shè)備健康指數(shù)大于動(dòng)力設(shè)備閾值的情況下，代表動(dòng)力設(shè)備存在故障，發(fā)送動(dòng)力設(shè)備維修信號(hào)給反饋模塊；

36、所述反饋模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)信號(hào)發(fā)出對(duì)應(yīng)警報(bào)。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了精密金屬破碎與篩分一體化系統(tǒng)，具備以下有益效果：

38、1、本發(fā)明通過(guò)破碎流量集進(jìn)行計(jì)算流量異常指數(shù)，直接體現(xiàn)了設(shè)備的處理能力，反映了設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)能夠處理的物料量，決定了設(shè)備是否能夠滿足生產(chǎn)需求，便于了解設(shè)備的效率，粒度大小集計(jì)算粒度異常指數(shù)，從而體現(xiàn)了設(shè)備的處理能力和篩分效果，同時(shí)粒度大小集也間接反映了設(shè)備的破碎效率和生產(chǎn)能力，粒度大小集直接決定了篩分后物料的品質(zhì)，此外，粒度大小集還反映了篩網(wǎng)或篩板的質(zhì)量和性能，高質(zhì)量的篩網(wǎng)或篩板能夠更準(zhǔn)確地篩選出特定粒度的物料，從而保證篩分效果的穩(wěn)定性和可靠性。

39、2、本發(fā)明通過(guò)電壓數(shù)據(jù)集、電流數(shù)據(jù)集、溫度數(shù)據(jù)集、振動(dòng)數(shù)據(jù)集計(jì)算動(dòng)力設(shè)備健康指數(shù)能夠反映設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和潛在問(wèn)題，幫助提前發(fā)現(xiàn)故障跡象，從而預(yù)防設(shè)備突然停機(jī)，確保設(shè)備始終在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，提高生產(chǎn)效率，預(yù)測(cè)性維護(hù)可以減少緊急維修的次數(shù)和成本，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而降低總體運(yùn)營(yíng)成本。