專利名稱：球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及磨細工程機械領域，具體涉及一種球磨機球石群檢測系統(tǒng)和方法。
背景技術：
球磨機是原料被破碎之后，再進行粉碎研磨的關鍵設備，是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中最重要的高細磨生產(chǎn)設備。在球磨機內(nèi)部，是球石、原料、水的混合物，在球磨機不斷工作進程中，隨著原料細度的增加，原料與水的混合程度也越來越充分，越來越多的固體原料被研磨成細小的顆粒，細小的顆粒越來越多的懸浮在水里，構(gòu)成泥漿。在球磨機工作過程中，球石群分布直接影響了球磨機的工作效率。由于球磨機內(nèi)部復雜的工作狀況，導致球磨機內(nèi)部球石群分布難以判斷，難以描述。目前各研究機構(gòu)都是以模擬方法、理論推導方法等方式進行推理研究，這與球石群分布、運行狀況相差很多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，解決以上技術問題。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種球石群動態(tài)分布檢測方法，解決以上技術問題。本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機主體，所述球磨機主體通過一皮帶連接一球磨電動機，所述球磨機主體上設有一球磨機蓋，所述球磨機主體內(nèi)設有球石群，其特征在于，所述球磨機蓋上設有一球石群檢測裝置，所述球石群檢測裝置包括一電機，所述電機的輸出軸連接一連桿的一端，所述連桿的另一端連接一動鐵芯，所述連桿上固定有第一導電環(huán)、第二導電環(huán)、第三導電環(huán)、第四導電環(huán)；所述動鐵芯上固定有線圈和感應線圈，所述線圈的兩引出端分別連接所述第一導電環(huán)和所述第二導電環(huán)，所述感應線圈的兩引出端分別連接所述第三導電環(huán)和所述第四導電環(huán)；所述球磨機蓋上分別固定有第一導電碳刷、第二導電碳刷、第三導電碳刷、第四導電碳刷，所述第一導電碳刷設置在所述第一導電環(huán)的一側(cè)，所述第二導電碳刷設置在所述第二導電環(huán)的一側(cè)，所述第三導電碳刷設置在所述第三導電環(huán)的一側(cè)，所述第四導電碳刷設置在所述第四導電環(huán)的一側(cè)；所述第一導電碳刷活動連接所述第一導電環(huán)，所述第二導電碳刷活動連接所述第二導電環(huán)，所述第三導電碳刷活動連接所述第三導電環(huán)，所述第四導電碳刷活動連接所述第四導電環(huán)；所述球石群檢測裝置還包括一電源模塊，所述電源模塊的電源輸出端分別連接所述電機的輸入端、所述第一導電碳刷、所述第二導電碳刷；所述球石群檢測裝置還包括一電壓檢測傳感器，所述第三導電碳刷、所述第四導電碳刷分別連接所述電壓檢測傳感器的輸入端，所述電壓檢測傳感器的信號輸出端連接一信號處理模塊；所述球石群檢測裝置還包括一檢測頭，所述球磨機蓋上設有一與球磨機主體內(nèi)聯(lián)
5通的開孔，所述檢測頭的一端伸出于開孔，與所述球磨機主體內(nèi)聯(lián)通，與所述球磨機主體內(nèi)的球石群接觸；所述檢測頭的另一端固定有隨動鐵芯，所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯的下方，并存在一定的氣隙，所述隨動鐵芯能隨著所述動鐵芯的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。本發(fā)明可以能檢測球石群動態(tài)分布，檢測原理如下電機在電源模塊的驅(qū)動下，按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，帶動連桿、固定在連桿上的第一導電環(huán)、第二導電環(huán)、第三導電環(huán)、第四導電環(huán)、線圈、感應線圈、動鐵芯一起轉(zhuǎn)動。線圈通入電源后，在動鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生磁通，由動鐵芯、氣隙、隨動鐵芯構(gòu)成磁通回路。在球磨機主體內(nèi)部沒有球石群時，檢測頭伸出部分沒有被阻礙，電機帶動動鐵芯轉(zhuǎn)動，動鐵芯內(nèi)部的磁場帶動隨動鐵芯自由轉(zhuǎn)動，動鐵芯的硅鋼片安裝方向和和隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向保持一致，磁通回路穩(wěn)定，磁阻穩(wěn)定，磁通量恒定，感應線圈上沒有感應電勢產(chǎn)生。當球磨機主體內(nèi)部有球石群時，檢測頭伸出部分被阻礙，檢測頭與隨動鐵芯不能自由轉(zhuǎn)動；電機帶動動鐵芯轉(zhuǎn)動，動鐵芯內(nèi)部的磁場不能帶動隨動鐵芯自由轉(zhuǎn)動。此時，動鐵芯的硅鋼片安裝方向偏離隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向，磁通回路磁阻變大，當動鐵芯的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向垂直時，磁通回路磁阻最大；在隨動鐵芯隨同檢測頭被球石群阻礙時，電機在電源模塊驅(qū)動下還是按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，動鐵芯按頻率f勻速轉(zhuǎn)動，磁通回路磁阻大小變化也按頻率f有規(guī)律的變動，在電源模塊電壓穩(wěn)定的情況下，動鐵芯內(nèi)部的磁通量大小也會有規(guī)律的變化，在感應線圈上就會感應出按頻率f 變化的感應電動勢，電壓檢測傳感器檢測這個按頻率f變化的感應電動勢，并輸出到信號處理模塊，依據(jù)感應電動勢存在時間及電機轉(zhuǎn)動時間，可以判斷球磨機主體內(nèi)部的球石群存在狀態(tài)、分布狀態(tài)。所述電機設置在所述球磨機蓋上，所述連桿設置在所述電機輸出軸下方，所述動鐵芯設置在所述連桿的底部，所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯下方。所述動鐵芯和所述隨動鐵芯之間設有一隔離蓋，所述隔離蓋采用非金屬、非導磁材料制成。所述檢測頭呈T字型結(jié)構(gòu)，所述檢測頭的中部呈圓柱形，圓柱形的檢測頭內(nèi)嵌在所述球磨機蓋內(nèi)側(cè)，并與所述球磨機主體內(nèi)部聯(lián)通。所述信號處理模塊通過無線的方式連接外部手持無線接收設備，所述手持無線接收設備連接一顯示系統(tǒng)。使用者可以通過手持手持無線接收設備，查看顯示系統(tǒng)，了解球磨機主體內(nèi)球石群分布情況、球磨機主體的工作狀態(tài)、球磨電動機的轉(zhuǎn)速等信息。球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，包括如下步驟1)設備安裝在球磨機主體正常工作前，將球石群檢測裝置設置在球磨機主體的球磨機蓋上，球磨機蓋上設有與球磨機主體內(nèi)聯(lián)通的開孔，球石群檢測裝置的檢測頭一端伸出于開孔，與所述球磨機主體內(nèi)球石群接觸，啟動球石群檢測裝置的電源模塊；2)信號采集球磨機主體正常工作時，信號處理模塊通過球石群檢測裝置實時采集檢測頭被球石群阻礙時產(chǎn)生的感應信號；信號處理模塊采集球磨機主體的轉(zhuǎn)速信號；3)確定球石群分布情況信號處理模塊對轉(zhuǎn)速信號和感應信號進行處理，通過球磨機主體轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應信號的情況，判斷球石群分布情況。
所述球石群檢測裝置包括一電機，所述電機的輸出軸連接一連桿的一端，所述連桿的另一端連接一動鐵芯，所述連桿上固定有第一導電環(huán)、第二導電環(huán)、第三導電環(huán)、第四導電環(huán)；所述動鐵芯的一邊固定有線圈，所述動鐵芯的另一邊固定有感應線圈，所述線圈的兩引出端分別連接所述第一導電環(huán)和所述第二導電環(huán)，所述感應線圈的兩引出端分別連接所述第三導電環(huán)和所述第四導電環(huán)；所述球磨機蓋上分別固定有第一導電碳刷、第二導電碳刷、第三導電碳刷、第四導電碳刷，所述第一導電碳刷設置在所述第一導電環(huán)的一側(cè)，所述第二導電碳刷設置在所述第二導電環(huán)的一側(cè)，所述第三導電碳刷設置在所述第三導電環(huán)的一側(cè)，所述第四導電碳刷設置在所述第四導電環(huán)的一側(cè)；所述電源模塊的電源輸出端分別連接所述電機的輸入端、所述第一導電碳刷、所述第二導電碳刷；所述球石群檢測裝置還包括一電壓檢測傳感器，所述第三導電碳刷、所述第四導電碳刷分別連接所述電壓檢測傳感器的輸入端，所述電壓檢測傳感器的信號輸出端連接所述信號處理模塊；所述檢測頭的另一端固定有隨動鐵芯，所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯的下方， 并存在一定的氣隙，所述隨動鐵芯隨著所述動鐵芯的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。所述動鐵芯和所述隨動鐵芯之間設有一隔離蓋，所述隔離蓋采用非金屬、非導磁材料制成。有益效果由于采用上述技術方案，本發(fā)明克服了目前研究機構(gòu)所描述的球石群分布不準確的缺點，實現(xiàn)了球石群分布的實際檢測，且檢測精度高。


圖1為本發(fā)明球石群檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明球磨機主體靜態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明球磨機主體在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下檢測少量球石群分布狀態(tài)圖；圖4為本發(fā)明球磨機主體在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下球石群檢測裝置在球石群分布范圍內(nèi)的狀態(tài)圖；圖5為本發(fā)明球磨機主體在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下球石群檢測裝置在球石群分布范圍外的狀態(tài)圖；圖6為本發(fā)明球石群檢測裝置在球磨機主體內(nèi)部沒有球石群的狀態(tài)圖；圖7為本發(fā)明球磨機主體內(nèi)部球石群處于離心狀態(tài)時的球石群分布狀態(tài)圖；圖8為本發(fā)明球磨機主體內(nèi)部球石群處于裝滿狀態(tài)時的球石群分布狀況圖；圖9為本發(fā)明球磨機主體正常工作時各參數(shù)的波形圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。參照圖1、圖2，球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機主體10，球磨機主體10通過一皮帶連接一球磨電動機。球磨機主體10上設有一球磨機蓋8，球磨機主體10內(nèi)設有球石群11，球磨機蓋8上設有一球石群檢測裝置，球石群檢測裝置包括一電機1，電機1的輸出軸連接一連桿12的一端，連桿12的另一端連接一動鐵芯4，連桿12上固定有第一導電環(huán) 2、第二導電環(huán)13、第三導電環(huán)19、第四導電環(huán)21。動鐵芯4的一邊固定有線圈5，動鐵芯4的另一邊固定有感應線圈18，線圈5的兩弓丨出端分別連接第一導電環(huán)2和第二導電環(huán)13，感應線圈18的兩引出端分別連接第三導電環(huán)19和第四導電環(huán)21。球磨機蓋8分別固定安裝有第一導電碳刷3、第二導電碳刷14、第三導電碳刷20、 第四導電碳刷22，第一導電碳刷3設置在第一導電環(huán)2的一側(cè)，第二導電碳刷14設置在第二導電環(huán)13的一側(cè)，第三導電碳刷20設置在第三導電環(huán)19的一側(cè)，第四導電碳刷22設置在第四導電環(huán)21的一側(cè)。第一導電碳刷3活動連接第一導電環(huán)2，第二導電碳刷14活動連接第二導電環(huán)13，第三導電碳刷20活動連接第三導電環(huán)19，第四導電碳刷22活動連接第四導電環(huán)21。球石群檢測裝置還包括一電源模塊16，電源模塊16的電源輸出端分別連接電機1 的輸入端、第一導電碳刷3、第二導電碳刷14。球石群檢測裝置還包括一電壓檢測傳感器15，第三導電碳刷20、第四導電碳刷22 分別連接電壓檢測傳感器15的輸入端，電壓檢測傳感器15的信號輸出端連接一信號處理模塊17。球石群檢測裝置還包括一檢測頭7，球磨機蓋8上設有一與球磨機主體10內(nèi)聯(lián)通的開孔，檢測頭7的一端伸出于開孔，與球磨機主體10內(nèi)聯(lián)通，與球磨機主體10內(nèi)的球石群11接觸。檢測頭7的另一端固定有隨動鐵芯6，隨動鐵芯6設置在動鐵芯4的下方，并存在一定的氣隙，隨動鐵芯6隨著動鐵芯4的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。電機1豎直設置在球磨機蓋8上，連桿12豎直設置在電機1輸出軸下方，動鐵芯 4設置在連桿12的底部，隨動鐵芯6設置在動鐵芯4下方。動鐵芯4和隨動鐵芯6之間設有隔離蓋9，隔離蓋9采用非金屬、非導磁材料制成。檢測頭7呈T字型結(jié)構(gòu)，檢測頭7的中部呈圓柱形，圓柱形的檢測頭7內(nèi)嵌在球磨機蓋8內(nèi)側(cè)，并與球磨機主體10內(nèi)部聯(lián)通。本發(fā)明可以能檢測球石群11動態(tài)分布，檢測原理如下電機1在電源模塊16的驅(qū)動下，按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，帶動連桿12、固定在連桿12上的第一導電環(huán)2、第二導電環(huán) 13、第三導電環(huán)19、第四導電環(huán)21、線圈5、感應線圈18、動鐵芯4 一起轉(zhuǎn)動。線圈5通入電源后，在動鐵芯4內(nèi)部產(chǎn)生磁通，由動鐵芯4、氣隙、隨動鐵芯6構(gòu)成磁通回路。在球磨機主體10內(nèi)部沒有球石群11時，檢測頭7伸出部分沒有被阻礙，電機1帶動動鐵芯4轉(zhuǎn)動，動鐵芯4內(nèi)部的磁場帶動隨動鐵芯6自由轉(zhuǎn)動，動鐵芯4的硅鋼片安裝方向和和隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向保持一致，磁通回路穩(wěn)定，磁阻穩(wěn)定，磁通量恒定，感應線圈18上沒有感應電勢產(chǎn)生。當球磨機主體10內(nèi)部有球石群11時，檢測頭7伸出部分被阻礙，檢測頭7與隨動鐵芯6不能自由轉(zhuǎn)動；電機1帶動動鐵芯4轉(zhuǎn)動，動鐵芯4內(nèi)部的磁場不能帶動隨動鐵芯6 自由轉(zhuǎn)動。此時，動鐵芯4的硅鋼片安裝方向偏離隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向，磁通回路磁阻變大，當動鐵芯4的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向垂直時，磁通回路磁阻最大；在隨動鐵芯6隨同檢測頭7被球石群11阻礙時，電機1在電源模塊16驅(qū)動下還是按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，動鐵芯4按頻率f勻速轉(zhuǎn)動，磁通回路磁阻大小變化也按頻率f 有規(guī)律的變動，在電源模塊16電壓穩(wěn)定的情況下，動鐵芯4內(nèi)部的磁通量大小也會有規(guī)律的變化，在感應線圈18上就會感應出按頻率f變化的感應電動勢，電壓檢測傳感器15檢測這個按頻率f變化的感應電動勢，并輸出到信號處理模塊17，依據(jù)感應電動勢存在時間及電機1轉(zhuǎn)動時間，可以判斷球磨機主體10內(nèi)部的球石群11存在狀態(tài)、分布狀態(tài)。信號處理模塊17通過無線的方式連接外部手持無線接收設備，手持無線接收設備連接一顯示系統(tǒng)。使用者可以通過手持手持無線接收設備，查看顯示系統(tǒng)，了解球磨機主體10內(nèi)球石群分布情況、球磨機主體的工作狀態(tài)、球磨電動機的轉(zhuǎn)速等信息。參照圖2，球磨機主體10處于靜態(tài)狀態(tài)時，檢測頭7沒有受到球石群11的阻礙，感應線圈18上感應電動勢為0。參照圖6，球磨機主體10正常工作時，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測頭7 沒有受到球石群11的阻礙，感應線圈18上感應電動勢為0，球磨機主體10內(nèi)沒有球石群。參照圖3、圖4、圖5，球磨機主體10正常工作時，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周過程中，感應線圈18上的感應電動勢一會為0，一會不為0，說明球磨機主體10內(nèi)部存在球石群 11 ；依據(jù)球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周的時間及感應線圈18上感應電動勢存在的時間，信號處理模塊17可以判斷球石群11在球磨機主體10內(nèi)部的分布狀況。參照圖7，球磨機主體10正常工作時，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周過程中，感應線圈 18上的感應電動勢始終存在，說明球磨機主體10的轉(zhuǎn)速過高，球磨群11處于離心狀態(tài)；參照圖8，球磨機主體10正常工作時，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周過程中，感應線圈18上的感應電動勢始終存在，球磨機主體10內(nèi)部充滿了球石群11。此時信號處理模塊17可以通過控制調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)球磨電動機的轉(zhuǎn)速，以便降低球磨機主體10的轉(zhuǎn)速。球石群動態(tài)分布檢測方法，包括如下步驟1)設備安裝在球磨機主體10正常工作前，將上述的球石群檢測裝置設置在球磨機主體10的球磨機蓋8上，球磨機蓋8上設有與球磨機主體10內(nèi)聯(lián)通的開孔，球石群檢測裝置的檢測頭7—端伸出于開孔，與球磨機主體10內(nèi)球石群11接觸，啟動球石群檢測裝置的電源模塊16。2)信號采集球磨機主體10正常工作時，信號處理模塊17通過球石群檢測裝置實時采集檢測頭7被球石群11阻礙時產(chǎn)生的感應信號，信號處理模塊17采集球磨機主體 10的轉(zhuǎn)速信號。3)確定球石群分布情況信號處理模塊17對轉(zhuǎn)速信號和感應信號進行處理，通過球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應信號的情況，判斷球石群分布情況。信號處理模塊根據(jù)如下原理判斷球石群分布情況線圈5通入電源后，在動鐵芯4 內(nèi)部產(chǎn)生磁通，由動鐵芯4、氣隙、隔離蓋9、隨動鐵芯6構(gòu)成磁通回路；在球磨機主體10內(nèi)部沒有球石群11時，檢測頭7凸出部分沒有被阻礙，檢測頭7與隨動鐵芯6可以自由轉(zhuǎn)動； 電機1帶動動鐵芯4轉(zhuǎn)動，動鐵芯4內(nèi)部的磁場帶動隨動鐵芯6自由轉(zhuǎn)動，動鐵芯4的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向保持一致，磁通回路穩(wěn)定，磁阻穩(wěn)定，磁通量恒定，感應線圈18上沒有感應電勢產(chǎn)生；當球磨機主體10內(nèi)部有球石群11時，檢測頭7凸出部分被阻礙，檢測頭7與隨動鐵芯6不能自由轉(zhuǎn)動；電機1帶動動鐵芯4轉(zhuǎn)動，動鐵芯4內(nèi)部的磁場不能帶動隨動鐵芯6自由轉(zhuǎn)動，此時，動鐵芯4的硅鋼片安裝方向偏離隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向，磁通回路磁阻變大，當動鐵芯4的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯6的硅鋼片安裝方向垂直時，磁通回路磁阻最大；在隨動鐵芯6隨同檢測頭7被球石群11阻礙時，電機1在電源16驅(qū)動下還是按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，動鐵芯4按頻率f勻速轉(zhuǎn)動，磁通回路磁阻大小變化也按頻率f有規(guī)律的變動，在電源16電壓穩(wěn)定的情況下，動鐵芯4內(nèi)部的磁通量大小也會有規(guī)律的變化，在感應線圈18上就會感應出按頻率f變化的感應電動勢，電壓檢測傳感器15檢測這個按頻率f變化的感應電動勢，并輸出到信號處理模塊17，依據(jù)感應電動勢存在時間及電機1轉(zhuǎn)動時間，可以判斷球磨機主體10內(nèi)部的球石群11存在狀態(tài)、 分布狀態(tài)。參照圖6，本發(fā)明系統(tǒng)在正常工作時，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈18上感應電動勢為0，說明檢測頭7沒有受到球石群的阻礙，球磨機主體10內(nèi)部不存在球石群 11 ；參照圖3、圖4、圖5，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈18上感應電動勢一會兒為0，一會兒不為0，說明球磨機主體10內(nèi)部存在球石群11 ；依據(jù)球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周的時間及感應線圈18上感應電動勢存在的時間，可以判斷球石群11在球磨機主體10內(nèi)部的分布狀況；參照圖7，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈18上感應電動勢始終存在，說明球磨機主體10轉(zhuǎn)速過高，球石群11處于離心狀態(tài)；參照圖8，在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周過程中，感應線圈18上的感應電動勢始終存在，說明球磨機主體10內(nèi)部充滿了球石群11。參照圖9，球磨機主體10在正常工作時，各參數(shù)的波形圖Colt是球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周的波形圖；co2t是球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周時電機1轉(zhuǎn)動的角度波形圖；co3t是球磨機主體10轉(zhuǎn)速較高，球石群11處于離心狀態(tài)時的感應線圈感應電動勢波形圖，球磨機主體10的運行狀態(tài)如圖7所示；或者是球磨機主體10內(nèi)部充滿球石群11 時的感應線圈感應電動勢波形圖，球磨機主體10的運行狀態(tài)如圖8所示；co4t是球磨機主體10內(nèi)部只有少量球石群時，感應線圈感應電動勢波形圖，球磨機主體10的運行狀態(tài)如圖3所示；co5t是球磨機主體10內(nèi)部有適量的球石群時，感應線圈感應電動勢波形圖，球磨機主體10的運行狀態(tài)如圖4、圖5所示；co6t是在球磨機主體10轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，球磨機主體10內(nèi)部沒有任何球石時的感應線圈感應電動勢波形圖；球磨機主體10的運行狀態(tài)如圖6所示。信號處理模塊17根據(jù)上述波形信號，確定球石群11的在球磨機主體10內(nèi)的分布情況。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機主體，所述球磨機主體通過一皮帶連接一球磨電動機，所述球磨機主體上設有一球磨機蓋，所述球磨機主體內(nèi)設有球石群，其特征在于，所述球磨機蓋上設有一球石群檢測裝置，所述球石群檢測裝置包括一電機，所述電機的輸出軸連接一連桿的一端，所述連桿的另一端連接一動鐵芯，所述連桿上固定有第一導電環(huán)、第二導電環(huán)、第三導電環(huán)、第四導電環(huán)；所述動鐵芯上固定有線圈和感應線圈，所述線圈的兩引出端分別連接所述第一導電環(huán)和所述第二導電環(huán)，所述感應線圈的兩引出端分別連接所述第三導電環(huán)和所述第四導電環(huán)；所述球磨機蓋上分別固定有第一導電碳刷、第二導電碳刷、第三導電碳刷、第四導電碳刷，所述第一導電碳刷設置在所述第一導電環(huán)的一側(cè)，所述第二導電碳刷設置在所述第二導電環(huán)的一側(cè)，所述第三導電碳刷設置在所述第三導電環(huán)的一側(cè)，所述第四導電碳刷設置在所述第四導電環(huán)的一側(cè)；所述第一導電碳刷活動連接所述第一導電環(huán)，所述第二導電碳刷活動連接所述第二導電環(huán)，所述第三導電碳刷活動連接所述第三導電環(huán)，所述第四導電碳刷活動連接所述第四導電環(huán)；所述球石群檢測裝置還包括一電源模塊，所述電源模塊的電源輸出端分別連接所述電機的輸入端、所述第一導電碳刷、所述第二導電碳刷；所述球石群檢測裝置還包括一電壓檢測傳感器，所述第三導電碳刷、所述第四導電碳刷分別連接所述電壓檢測傳感器的輸入端，所述電壓檢測傳感器的信號輸出端連接一信號處理模塊；所述球石群檢測裝置還包括一檢測頭，所述球磨機蓋上設有一與球磨機主體內(nèi)聯(lián)通的開孔，所述檢測頭的一端伸出于開孔，與所述球磨機主體內(nèi)聯(lián)通，與所述球磨機主體內(nèi)的球石群接觸；所述檢測頭的另一端固定有隨動鐵芯，所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯的下方， 并存在一定的氣隙，所述隨動鐵芯能隨著所述動鐵芯的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權利要求1所述的球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電機設置在所述球磨機蓋上，所述連桿設置在所述電機輸出軸下方，所述動鐵芯設置在所述連桿的底部， 所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯下方。
3.根據(jù)權利要求2所述的球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于所述動鐵芯和所述隨動鐵芯之間設有一隔離蓋，所述隔離蓋采用非金屬、非導磁材料制成。
4.根據(jù)權利要求3所述的球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測頭呈T字型結(jié)構(gòu)，所述檢測頭的中部呈圓柱形，圓柱形的檢測頭內(nèi)嵌在所述球磨機蓋內(nèi)側(cè)，并與所述球磨機主體內(nèi)部聯(lián)通。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于所述信號處理模塊通過無線的方式連接外部手持無線接收設備，所述手持無線接收設備連接一顯示系統(tǒng)。
6.球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，包括如下步驟1)設備安裝在球磨機主體正常工作前，將球石群檢測裝置設置在球磨機主體的球磨機蓋上，球磨機蓋上設有與球磨機主體內(nèi)聯(lián)通的開孔，球石群檢測裝置的檢測頭一端伸出于開孔，與所述球磨機主體內(nèi)球石群接觸，啟動球石群檢測裝置的電源模塊；2)信號采集球磨機主體正常工作時，信號處理模塊通過球石群檢測裝置實時采集檢測頭被球石群阻礙時產(chǎn)生的感應信號，信號處理模塊采集球磨機主體的轉(zhuǎn)速信號；3)確定球石群分布情況信號處理模塊對轉(zhuǎn)速信號和感應信號進行處理，通過球磨機主體轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應信號的情況，判斷球石群分布情況。
7.根據(jù)權利要求6所述的球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于所述球石群檢測裝置包括所述球石群檢測裝置包括一電機，所述電機的輸出軸連接一連桿的一端，所述連桿的另一端連接一動鐵芯，所述連桿上固定有第一導電環(huán)、第二導電環(huán)、第三導電環(huán)、第四導電環(huán)；所述動鐵芯的一邊固定有線圈，所述動鐵芯的另一邊固定有感應線圈，所述線圈的兩引出端分別連接所述第一導電環(huán)和所述第二導電環(huán)，所述感應線圈的兩引出端分別連接所述第三導電環(huán)和所述第四導電環(huán)；所述球磨機蓋上分別固定有第一導電碳刷、第二導電碳刷、第三導電碳刷、第四導電碳刷，所述第一導電碳刷設置在所述第一導電環(huán)的一側(cè)，所述第二導電碳刷設置在所述第二導電環(huán)的一側(cè)，所述第三導電碳刷設置在所述第三導電環(huán)的一側(cè)，所述第四導電碳刷設置在所述第四導電環(huán)的一側(cè)；所述電源模塊的電源輸出端分別連接所述電機的輸入端、所述第一導電碳刷、所述第二導電碳刷；所述球石群檢測裝置還包括一電壓檢測傳感器，所述第三導電碳刷、所述第四導電碳刷分別連接所述電壓檢測傳感器的輸入端，所述電壓檢測傳感器的信號輸出端連接所述信號處理模塊；所述檢測頭的另一端固定有隨動鐵芯，所述隨動鐵芯設置在所述動鐵芯的下方，并存在一定的氣隙，所述隨動鐵芯隨著所述動鐵芯的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
8.根據(jù)權利要求7所述的球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于所述動鐵芯和所述隨動鐵芯之間設有一隔離蓋，所述隔離蓋采用非金屬、非導磁材料制成。
9.根據(jù)權利要求8所述的球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于線圈通入電源后，在動鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生磁通，由動鐵芯、氣隙、隔離蓋、隨動鐵芯構(gòu)成磁通回路；在球磨機主體內(nèi)部沒有球石群時，檢測頭凸出部分沒有被阻礙，檢測頭與隨動鐵芯自由轉(zhuǎn)動；電機帶動動鐵芯轉(zhuǎn)動，動鐵芯內(nèi)部的磁場帶動隨動鐵芯自由轉(zhuǎn)動，動鐵芯的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向保持一致，磁通回路穩(wěn)定，磁阻穩(wěn)定，磁通量恒定，感應線圈上沒有感應電勢產(chǎn)生；當球磨機主體內(nèi)部有球石群時，檢測頭凸出部分被阻礙，檢測頭與隨動鐵芯不能自由轉(zhuǎn)動；電機帶動動鐵芯轉(zhuǎn)動，動鐵芯內(nèi)部的磁場不能帶動隨動鐵芯自由轉(zhuǎn)動，此時，動鐵芯的硅鋼片安裝方向偏離隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向，磁通回路磁阻變大，當動鐵芯的硅鋼片安裝方向和隨動鐵芯的硅鋼片安裝方向垂直時，磁通回路磁阻最大；在隨動鐵芯隨同檢測頭被球石群阻礙時，電機在電源驅(qū)動下還是按一定頻率f勻速轉(zhuǎn)動，動鐵芯按頻率f勻速轉(zhuǎn)動，磁通回路磁阻大小變化也按頻率f有規(guī)律的變動，在電源電壓穩(wěn)定的情況下，動鐵芯內(nèi)部的磁通量大小也會有規(guī)律的變化，在感應線圈上就會感應出按頻率f變化的感應電動勢，電壓檢測傳感器檢測這個按頻率f變化的感應電動勢，并輸出到信號處理模塊，依據(jù)感應電動勢存在時間及電機轉(zhuǎn)動時間，判斷球磨機主體內(nèi)部的球石群存在狀態(tài)、分布狀態(tài)。
10.根據(jù)權利要求9所述的球石群動態(tài)分布檢測方法，其特征在于在球磨機主體正常工作時，球磨機主體轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈上感應電動勢為零，說明檢測頭沒有受到球石群的阻礙，球磨機主體內(nèi)部不存在球石群；在球磨機主體轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈上感應電動勢一會兒為零，一會兒不為零，說明球磨機主體內(nèi)部存在球石群；依據(jù)球磨機主體轉(zhuǎn)動一周的時間及感應線圈上感應電動勢存在的時間，判斷球石群在球磨機主體內(nèi)部的分布狀況；在球磨機主體轉(zhuǎn)動一周內(nèi)，感應線圈上感應電動勢始終存在，說明球磨機主體轉(zhuǎn)速過高，球石群處于離心狀態(tài)，或者是球磨機主體內(nèi)部充滿球石群。
全文摘要
本發(fā)明涉及磨細工程機械領域，具體涉及一種球磨機。球石群動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機主體，球磨機主體上設有一球磨機蓋，球磨機主體內(nèi)設有球石群，球磨機蓋上設有球石群檢測裝置，球石群檢測裝置用以檢測球磨機主體內(nèi)球石群分布情況。由于采用上述技術方案，本發(fā)明克服了目前研究機構(gòu)所描述的球石群分布不準確的缺點，實現(xiàn)了球石群分布的實際檢測，且檢測精度高。
文檔編號B02C17/18GK102553687SQ20121000460
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者劉偉, 孫賢明, 申晉, 譚博學, 馬立修, 魏佩瑜 申請人:山東理工大學