一種球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，屬于自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域。包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jì)算機(jī)，球磨機(jī)筒體懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器采集的信號(hào)通過DI模塊傳送到計(jì)算機(jī)，電極采集的與球磨機(jī)筒體之間的電阻值信號(hào)通過電阻A/D模塊、無線發(fā)送器和無線接收器傳送到計(jì)算機(jī)，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)。不僅能同時(shí)檢測(cè)球磨機(jī)筒體內(nèi)負(fù)荷體的充填率、裝載量和球料比，而且適應(yīng)性強(qiáng)、便于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】一種球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，屬于自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]球磨機(jī)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(jī)是選礦工業(yè)最為常用的粉碎設(shè)備。濕式球磨機(jī)內(nèi)部負(fù)荷體由鋼球、物料和水組成。充填率是指球磨機(jī)筒體內(nèi)部負(fù)荷體所占空間的比率，球料比是指球磨機(jī)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(jī)負(fù)荷的兩個(gè)最為重要的參數(shù)，直接關(guān)系到粉碎效率。實(shí)踐表明，保持球磨機(jī)在合理的充填率和球料比狀態(tài)下運(yùn)行，不但能大幅度提高球磨機(jī)的處理能力，降低單位處理量的消耗，而且對(duì)于提高整個(gè)選礦廠的生產(chǎn)指標(biāo)都具有十分重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的單因素負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)法主要包括:電流法、聲響法、有用功率法、振動(dòng)法等。這些方法雖然簡單易行，但由于檢測(cè)原理的局限性，只能間接反映球磨機(jī)的單個(gè)負(fù)荷量參數(shù)，都不能單獨(dú)在整個(gè)過程中精確檢測(cè)球磨機(jī)的負(fù)荷參數(shù)。
[0004]考慮單一檢測(cè)方法各自存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，組合兩種或三種具有互補(bǔ)性的檢測(cè)方法進(jìn)行負(fù)荷參數(shù)的檢測(cè)，先后出現(xiàn)了聲響一功率雙信號(hào)檢測(cè)法、聲響一振動(dòng)雙信號(hào)檢測(cè)法、聲響一功率一振動(dòng)三信號(hào)檢測(cè)法等多因素檢測(cè)法。這些方法計(jì)算很復(fù)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(duì)與球磨機(jī)負(fù)荷有關(guān)的作用力進(jìn)行直接測(cè)量從而檢測(cè)球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)的技術(shù)方法。目前主要有襯板壓力檢測(cè)法、筒體應(yīng)力檢測(cè)法、筒體稱重檢測(cè)法等。襯板壓力檢測(cè)法是在球磨機(jī)筒體內(nèi)部襯板下面安裝一個(gè)能測(cè)定徑向壓力和切向壓力的傳感器，測(cè)量信號(hào)引入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到受力圖譜，從圖譜中可以判斷球磨機(jī)負(fù)荷體的脫離角和接觸角，由此可以算出球磨機(jī)的充填率，再分析徑向壓力的大小，可以計(jì)算球料比。稱重法能精確檢測(cè)球磨機(jī)的裝載量，受影響因素少，適應(yīng)性強(qiáng)，但不能檢測(cè)充填率和球料比。
[0006]從有關(guān)報(bào)道來看，現(xiàn)有的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)方法都或多或少地存在不足，有的因素單一無法實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)，有的計(jì)算過于復(fù)雜或條件要求苛刻難以應(yīng)用，有的檢測(cè)參數(shù)不太全面，難以適用于球磨機(jī)的優(yōu)化控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)方法檢測(cè)精度低、計(jì)算過于復(fù)雜、檢測(cè)參數(shù)不全面等不足，本發(fā)明提供一種球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)的檢測(cè)裝置，該裝置不僅能同時(shí)檢測(cè)球磨機(jī)筒體內(nèi)負(fù)荷體的充填率、裝載量和球料比，而且適應(yīng)性強(qiáng)、便于實(shí)現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu):如圖1所示，包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jī)筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計(jì)算負(fù)荷參數(shù)的計(jì)算機(jī)20，球磨機(jī)筒體I懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號(hào)通過DI模塊16傳送到計(jì)算機(jī)20，電極采集的與球磨機(jī)筒體I之間的電阻值信號(hào)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(jì)算機(jī)20，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)20。
[0009]所述電極至少為三個(gè)，安裝在球磨機(jī)筒體I底部的前端、中間和后端，安裝的位置連線與球磨機(jī)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(jī)筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機(jī)架的前機(jī)座4和后機(jī)座5上保持球磨機(jī)筒體I懸空，前機(jī)座4上安裝有前端稱重傳感器組6，后機(jī)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(jī)座稱重變送器17，后端稱重傳感器組7連接后機(jī)座稱重變送器15，前機(jī)座稱重變送器17和后機(jī)座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號(hào)通過Al模塊18傳送至計(jì)算機(jī)20。
[0013]本發(fā)明的基本檢測(cè)原理為:在球磨機(jī)的筒體的兩端和中部分別安裝電極以測(cè)量筒體與各電極之間的電阻，通過對(duì)電極位置角度與電極電阻值關(guān)系的圖譜進(jìn)行分析，獲得球磨機(jī)筒體內(nèi)負(fù)荷體的脫離角和接觸角，將脫離角、接觸角輸入數(shù)學(xué)模型可計(jì)算出負(fù)荷體的充填率。在筒體上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器以測(cè)量球磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速，并由轉(zhuǎn)速確定電極的位置。在球磨機(jī)兩端的機(jī)座上安裝稱重傳感器，用于測(cè)量球磨機(jī)筒體的重量，總重減去空載重量即可獲得負(fù)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(jì)算球料比的數(shù)學(xué)模型，即可得到負(fù)荷體的球料比。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，能夠?qū)崟r(shí)精確檢測(cè)球磨機(jī)的充填率、裝載量、球料比等負(fù)荷量參數(shù)，而且便于實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)性強(qiáng)，可為球磨機(jī)優(yōu)化控制提供相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于提高球磨機(jī)效率、降低能耗等具有重要的作用。目前，用于檢測(cè)球磨機(jī)負(fù)荷量參數(shù)的電流法、聲響法、振動(dòng)法，或者是這幾種方法的聯(lián)合法都不能同時(shí)檢測(cè)充填率、裝載量、球料比這三個(gè)參數(shù)，只能檢測(cè)其中的一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，是一種間接檢測(cè)方法，很容易受到礦石性質(zhì)、礦漿濃度、電網(wǎng)波動(dòng)、環(huán)境條件等因素的影響，不僅檢測(cè)精度差而且不能在檢測(cè)的全過程中精確測(cè)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(cè)方法，能在檢測(cè)的全過程中實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]圖中:1-球磨機(jī)筒體、2-前空心軸、3-后空心軸、4-前機(jī)座、5-后機(jī)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(jī)座稱重變送器、16-DI模塊、17-前機(jī)座稱重變送器、18-AI模塊、19-無線接收器、20-計(jì)算機(jī)、21-襯板、22-硬質(zhì)絕緣材料、23-緊固螺母、24-金屬線、25-負(fù)荷體。
【具體實(shí)施方式】[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施方式一:如圖1所示，本發(fā)明的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jī)筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計(jì)算負(fù)荷參數(shù)的計(jì)算機(jī)20，球磨機(jī)筒體I懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號(hào)通過DI模塊16傳送到計(jì)算機(jī)20，電極采集的與球磨機(jī)筒體I之間的電阻值信號(hào)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(jì)算機(jī)20，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)20。電極至少三個(gè)，分別安裝在球磨機(jī)筒體I底部的前端、中間和后端，安裝的位置連線與球磨機(jī)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(jī)筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機(jī)架的前機(jī)座4和后機(jī)座5上保持球磨機(jī)筒體I懸空，前機(jī)座4上安裝有前端稱重傳感器組6，后機(jī)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(jī)座稱重變送器17，后端稱重傳感器組7連接后機(jī)座稱重變送器15，前機(jī)座稱重變送器17和后機(jī)座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號(hào)通過Al模塊18傳送至計(jì)算機(jī)20。
[0019]實(shí)施方式二:如圖1所示，本發(fā)明的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jī)筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計(jì)算負(fù)荷參數(shù)的計(jì)算機(jī)20，球磨機(jī)筒體I懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號(hào)通過DI模塊16傳送到計(jì)算機(jī)20，電極采集的與球磨機(jī)筒體I之間的電阻值信號(hào)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(jì)算機(jī)20，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)20。電極至少為五個(gè)，安裝在球磨機(jī)筒體I底部的前端、中間和后端，安裝的位置連線與球磨機(jī)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(jī)筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機(jī)架的前機(jī)座4和后機(jī)座5上保持球磨機(jī)筒體I懸空，前機(jī)座4上安裝有前端稱重傳感器組6，后機(jī)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(jī)座稱重變送器17，后端稱重傳感器組7連接后機(jī)座稱重變送器15，前機(jī)座稱重變送器17和后機(jī)座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號(hào)通過Al模塊18傳送至計(jì)算機(jī)20。
[0020]實(shí)施方式三:如圖1所示，本發(fā)明的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jī)筒體I筒體轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器14和用于處理和計(jì)算負(fù)荷參數(shù)的計(jì)算機(jī)20，球磨機(jī)筒體I懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器13和旋轉(zhuǎn)編碼器14采集的信號(hào)通過DI模塊16傳送到計(jì)算機(jī)20，電極采集的與球磨機(jī)筒體I之間的電阻值信號(hào)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(jì)算機(jī)20，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)20。電極為六個(gè)，安裝在球磨機(jī)筒體I底部的前端、中間和后端，安裝的位置連線與球磨機(jī)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(jī)筒體I的前空心軸2和后空心軸3分別固定在機(jī)架的前機(jī)座4和后機(jī)座5上保持球磨機(jī)筒體I懸空，前機(jī)座4上安裝有前端稱重傳感器組6，后機(jī)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(jī)座稱重變送器17，后端稱重傳感器組7連接后機(jī)座稱重變送器15，前機(jī)座稱重變送器17和后機(jī)座稱重變送器15將放大調(diào)理的信號(hào)通過Al模塊18傳送至計(jì)算機(jī)20。
[0021]以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)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(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于:結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、球磨機(jī)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(jī)筒體(I)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器(14)和用于處理和計(jì)算負(fù)荷參數(shù)的計(jì)算機(jī)(20)，球磨機(jī)筒體(I)懸空固定在機(jī)架上并通過稱重傳感器測(cè)重，球磨機(jī)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(jī)架的底端，位置傳感器(13)和旋轉(zhuǎn)編碼器(14)采集的信號(hào)通過DI模塊(16)傳送到計(jì)算機(jī)(20)，電極采集的與球磨機(jī)筒體(I)之間的電阻值信號(hào)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(jì)算機(jī)(20)，稱重傳感器采集的球磨機(jī)筒體重量信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)(20 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述電極至少為三個(gè)，安裝在球磨機(jī)筒體(I)底部的前端、中間和后端，安裝的位置連線與球磨機(jī)筒體(I)的軸線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述球磨機(jī)筒體(I)的前空心軸(2)和后空心軸(3)分別固定在機(jī)架的前機(jī)座(4)和后機(jī)座(5)上保持球磨機(jī)筒體(I)懸空，前機(jī)座(4 )上安裝有前端稱重傳感器組(6 )，后機(jī)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(jī)負(fù)荷參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述前端稱重傳感器組(6 )連接前機(jī)座稱重變送器(17)，后端稱重傳感器組(7 )連接后機(jī)座稱重變送器(15)，前機(jī)座稱重變送器(17)和后機(jī)座稱重變送器(15)將放大調(diào)理的信號(hào)通過Al模塊(18)傳送至計(jì)算機(jī)(20)。
【文檔編號(hào)】B02C23/00GK203432616SQ201320525053
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)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(qǐng)人:昆明理工大學(xué)