Устройство для управления процессом дробления

Изобретение относится к устройствам для управления процессом дробления и регулирования производительности дробильных машин и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургической, горнорудной и горноперерабатывающей промышленности. Устройство содержит регулируемый электропривод питателя, блок задания и датчик производительности, соединенные с регулятором производительности, регулятор и датчик мощности привода дробилки, датчик негабаритного куска материала, датчик скорости ленты отходящего конвейера и датчик уровня материала в приемном бункере. При этом устройство снабжено датчиком и регулятором уровня материала в дробилке. К первому входу регулятора мощности подключен выход регулятора производительности. Ко второму входу регулятора мощности подключен датчик мощности. Выход регулятора мощности подключен к первому входу регулятора уровня материала в дробилке. Ко второму входу регулятора мощности подключен датчик уровня материала в дробилке. Регулируемый электропривод питателя соединен с выходом регулятора уровня материала в дробилке, с датчиком негабаритного куска материала, с датчиком уровня материала в приемном бункере и датчиком скорости ленты отходящего конвейера. Устройство обеспечивает повышение точности автоматического регулирования. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для регулирования производительности дробильных машин и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургической, горнорудной и горноперерабатывающей промышленности.

Известно устройство (авторское свидетельство RU №2204438, 2003 г.) для автоматического управления процессом дробления материала в дробилке. Устройство содержит датчик расхода материала, поступающего на дробление, регулятор производительности питателя, датчик мощности, потребляемой приводом дробилки, счетчик моточасов, регулятор ширины разгрузочной щели дробилки, датчик крупности дробимого материала, блок выбора критериев. При этом устройство дополнительно содержит блок расчета относительных затрат электроэнергии на 1 т дробимого материала, первый вход которого подключен ко второму выходу датчика расхода материала, второй вход соединен с выходом датчика мощности, потребляемой приводом дробилки, а третий вход - со вторым выходом счетчика моточасов, экстраполятор - блок расчета прогнозируемых значений крупности дробленого материала, первый вход которого соединен с выходом блока расчета относительных затрат электроэнергии на 1 т дробимого материала, а второй вход соединен с первым выходом датчика крупности дробленого материала, блок расчета относительной крепости материала, первый вход которого соединен с выходом экстраполятора - блоком расчета прогнозируемых значений крупности дробленого материала, а второй вход соединен со вторым выходом датчика крупности дробленого материала, блок расчета коэффициентов целевой функции и ограничений, вход которого соединен с выходом блока расчета относительной крепости материала, а выход соединен со входом оптимизатора, первый выход которого соединен со вторым входом регулятора производительности питателя, а второй выход оптимизатора соединен со вторым входом регулятора ширины разгрузочной щели дробилки.

Недостаток этого устройства - сложная конструктивная база автоматического управления процессом дробления. Введение блоков и связей неконтролируемых возмущающих воздействий не дает полной адаптации регулировочных характеристик устройства к изменениям свойств дробимого материала.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления процессом дробления путем обеспечения регулирования мощности дробилки, от которой зависит производительность (авторское свидетельство СССР №494188, 1976 г.), с регулируемым электроприводом питателя, включающее блок задания и датчик производительности, соединенные с регулятором производительности, регулятор и датчик мощности привода дробилки, датчик негабаритного куска материала, датчик скорости ленты отходящего конвейера и датчик уровня материала в приемном бункере. В это устройство включен регулятор нагрузки и привод питателя, входы которого соединены с выходами датчика уровня материала в приемном бункере, датчика скорости отходящего конвейера, датчика нагрузки приводного двигателя дробилки, датчика нагрузки отходящего конвейера и с выходом датчика контроля негабарита. Устройство дополнительно содержит последовательно соединенные интегратор, блок сравнения и блок контрольного времени, причем вход интегратора соединен с выходом привода питателя, вход регулятора нагрузки - с выходом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока контрольного времени. В этом устройстве имеется также два контура регулирования, причем в работе находится только основной контур регулирования - контур нагрузки приводного двигателя дробилки, а контур производительности работает только при мелком материале, обеспечивая защиту от перегрузки конвейера.

Однако электропривод питателя работает в дискретном режиме, и поэтому плавное регулирование подачи материала, а следовательно, и процесса дробления не получается. Из-за дискретности работы регуляторов и питателя не полностью используется дробильное оборудование, уменьшается максимально возможная производительность, происходит большой износ оборудования. Нет контура регулирования уровня материала в дробилке, а поэтому невозможно регулировать уровень загрузки дробилки, что очень важно для показателей работы дробилки. Имеющийся датчик негабарита применяется как аварийный. При некоторых условиях работы может возникать завал бункера дробилки.

Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи создания несложной и недорогой конструкции для автоматического управления процессом дробления, для регулирования производительности дробильных машин.

Техническим результатом заявляемого устройства является повышение точности автоматического регулирования и получения максимальной производительности при изменении физико-механических свойств и крупности дробильного материала, а также предотвращение аварийных режимов работы дробилки и отходящего конвейера.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для управления процессом дробления, содержащее регулируемый электропривод питателя, а также блок задания и датчик производительности, соединенные с регулятором производительности, регулятор и датчик мощности привода дробилки, датчик негабаритного куска материала, датчик скорости ленты отходящего конвейера и датчик уровня материала в приемном бункере, в соответствии с заявляемым изобретением снабжено датчиком и регулятором уровня материала в дробилке, причем к первому входу регулятора мощности подключен выход регулятора производительности, ко второму входу - датчик мощности, выход регулятора мощности подключен к первому входу регулятора уровня материала в дробилке, ко второму входу которого подключен датчик уровня материала в дробилке, регулируемый электропривод питателя соединен с выходом регулятора уровня материала в дробилке, с выходами: датчика негабаритного куска материала, датчика уровня материала в приемном бункере и датчика скорости ленты отходящего конвейера.

На рисунке 1 схематично изображено заявляемое устройство управления процессом дробления.

Устройство содержит блок задания производительности 1, подключенный к входу регулятора производительности 2, выход которого соединен с входом регулятора активной мощности 3, выход последнего соединен с входом регулятора уровня материала 4 в бункере дробилки 7, выход которого соединен с регулируемым электроприводом 5 питателя 6 дробилки 7. Датчики производительности 8, активной мощности 9, уровня материала 10, соединены с входами одноименных регуляторов. Датчик негабаритного куска материала 11, датчик уровня материала 12 в приемном бункере, датчик скорости ленты 13 отходящего конвейера 14 соединены с входом электропривода 5 питателя 6 дробилки 7.

Датчик производительности 8 установлен на отходящем конвейере 14 и измеряет производительность дробилки. Датчик 9 измеряет активную мощность электродвигателя привода дробилки 7 за вычетом активной мощности холостого хода привода дробилки. Датчик уровня 10 замеряет уровень материала в бункере дробилки 7. Регулируемый электропривод 5 питателя 6 может быть выполнен по любой системе управления на основе любых электрических машин, но с плавным регулированием частоты вращения, например, тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока, тиристорный преобразователь - вентильный двигатель, преобразователь частоты - асинхронный двигатель, асинхронно - вентильный каскад.

Последовательное соединение контуров регулирования, их порядок следования, зависит от последовательности прохождения материала по дробилке, а поэтому контур уровня материала в бункере дробилки является внутренним и управляется контуром мощности привода дробилки, который, в свою очередь, управляется контуром производительности. Последний является главным, им задается весь процесс дробления.

Применение аналогового датчика уровня 10 и регулятора уровня 4 позволяет регулировать уровень материала в бункере дробилки. Известно, что при изменении физико-механических свойств материала и крупности кусков необходимо поддерживать заданный уровень материала в бункере дробилки. Это требование полностью обеспечивается контуром регулирования уровня.

В установившемся режиме, когда нет внешних возмущений, устройство работает следующим образом.

Блоком задания производительности 1 выдается задание регулятору производительности 2. Датчик производительности 8 замеряет производительность дробилки на конвейере 14 и выдает сигнал регулятору 2. Разность этих сигналов, измененная на величину статического коэффициента усиления регулятора производительности 2, является заданием для второго контура регулирования - контура активной мощности приводного двигателя дробилки. Регулятор активной мощности 3 суммирует два сигнала - от датчика активной мощности 9 и с выхода регулятора производительности 2, и усиливает сигнал рассогласования. С выхода регулятора активной мощности 3 сигнал поступает на третий контур - контур регулирования уровня материала в бункере дробилки. Регулятор уровня 4 получает сигналы от датчика уровня 10 материала в бункере дробилки 7 и с выхода регулятора активной мощности 3. Разность этих сигналов, усиленная регулятором уровня 4, поступает на вход плавно-регулируемого привода 5 питателя 6 дробилки 7. Питатель 6 загружает бункер дробилки со скоростью, соответствующей заданной производительности блоком задания 1.

В переходных режимах устройство работает следующим образом.

При уменьшении уровня материала в бункере дробилки 7 сигнал с датчика уровня 10 также уменьшается. На выходе регулятора 4 увеличивается разность между сигналом с выхода регулятора мощности 3 и сигналом с датчика уровня 10. На выходе регулятора уровня 4 закон изменения сигнала будет зависеть от его передаточной функции и постоянной времени. Однако он изменяется в сторону увеличения и увеличивает частоту вращения привода 5 питателя 6 дробилки 7, а следовательно, и скорость подачи материала в бункер дробилки 7 до восстановления уровня материала в бункере дробилки 7.

Если увеличится твердость материала, то увеличится потребляемая мощность привода дробилки и сигнал с датчика мощности 9. При этом сигнал с регулятора мощности 3 изменяется в зависимости от передаточной функции регулятора в сторону уменьшения, а значит уменьшается подача материала в бункер дробилки 7. Производительность дробилки и сигнал с датчика производительности 8 уменьшается, а так как на выходе регулятора 2 увеличивается разность сигналов, то на выходе его изменяется сигнал в зависимости от передаточной функции регулятора в сторону увеличения, увеличиваются сигналы на выходах регуляторов 3 и 4 и, соответственно, скорость подачи материала в бункер до восстановления заданной производительности.

В новом установившемся режиме двигатель дробилки работает с большей мощностью при той же производительности. Таким образом, при изменении физико-механических свойств материала производительность дробилки остается заданной, а точность зависит от передаточной функции регулятора.

При уменьшении размеров кусков материала увеличивается производительность дробилки и возрастает сигнал с датчика производительности 8. Сигнал с регулятора производительности 2 уменьшается по определенному закону, а следовательно, уменьшаются сигналы с регуляторов 3 и 4 и скорость подачи материала в дробилку 7. Переходный процесс длится до тех пор, пока не установится заданная производительность. В новом установившемся режиме работы, то есть при уменьшении размеров кусков, мощность двигателя дробилки меньше по сравнению с предыдущим режимом, а производительность остается на заданном уровне.

Регуляторы системы выполняются аналоговыми устройствами. Выбор параметров регуляторов, оптимизация контуров регулирования осуществляется в каждом устройстве индивидуально, в зависимости от требуемой точности регулирования каждой переменной: производительности дробилки, активной мощности приводного двигателя, уровня материала в бункере дробилки. Аналоговые регуляторы также позволяют автоматически ограничить максимальные значения величин уровня материала, активной мощности и производительности, а привод 5 питателя 6 дробилки 7 может (при необходимости) ограничить свою нагрузочную способность на заданном максимальном уровне.

При аварийных случаях (попадание негабаритного куска материала в зев дробилки, нижняя подушка материала в приемном бункере; порыв, сход, пробуксовка, остановка ленты конвейера), контролируемых соответственно датчиками 11 и 12, выполненными в виде «гамма-реле» и датчиком скорости ленты конвейера 13, электропривод 5 питателя 6 прекращает подачу материала в дробилку 7.

Заявляемое устройство позволяет: уменьшить количество обслуживающего персонала, плавно регулировать скорость изменения подачи материала, что сказывается на уменьшении износа оборудования, а это важный фактор экономии марганцевых плит щековых дробилок.

Процесс дробления плавно-непрерывный, а поэтому потери электроэнергии на переходные процессы в электроприводах меньше по сравнению с дискретным процессом дробления. Кроме этого, при задании максимальной производительности, она будет больше по сравнению с дискретной системой дробления. От плавности процесса дробления (поддержание уровня материала в бункере дробилки) улучшается качество дробленого материала, уменьшается фракционность, процент заданной фракции увеличивается.

Устройство для автоматического управления процессом дробления с регулируемым электроприводом питателя, включающее блок задания и датчик производительности, соединенные с регулятором производительности, регулятор и датчик мощности привода дробилки, датчик негабаритного куска материала, датчик скорости ленты отходящего конвейера и датчик уровня материала в приемном бункере, отличающееся тем, что устройство снабжено датчиком и регулятором уровня материала в дробилке, причем к первому входу регулятора мощности подключен выход регулятора производительности, ко второму входу - датчик мощности, выход регулятора мощности подключен к первому входу регулятора уровня материала в дробилке, ко второму входу которого подключен датчик уровня материала в дробилке, регулируемый электропривод питателя соединен с выходом регулятора уровня материала в дробилке, с датчиком негабаритного куска материала, с датчиком уровня материала в приемном бункере и датчиком скорости ленты отходящего конвейера.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу дробления материалов различных типов и устройству для его осуществления. Способ дробления материала между первой дробильной поверхностью и второй дробильной поверхностью дробилки заключается в том, что измеряют параметр дробления и на основе измеренного параметра дробления анализируют к какому типу относится материал, дробящийся в дробилке.

Группа изобретений относится к средствам дробления и измельчения различных материалов и может быть использована в инерционных конусных дробилках. Способ заключается в том, что измеряют положение и/или движение дробильной головки, на основании упомянутого измерения получают величины гирационного перемещения, которые сравнивают с опорной величиной гирационного перемещения.

Изобретение относится к способам управления инерционной конусной дробилки, в частности к способам управления опустошением дробильной камеры. Способ заключается в том, что в инерционной конусной дробилке, содержащей дробильную камеру, внутреннюю дробильную броню на дробильной головке, центральную ось дробильной головки, выполняющей гирационное перемещение вокруг оси гирационного перемещения, прерывают подачу материала к дробилке, измеряют прямо или косвенно положение и движение дробильной головки во время периода контроля амплитуды, сравнивают измеренные положения и/или движения с по меньшей мере одной заданной уставкой, определяют на основании упомянутого сравнения измеренного положения и/или движения с по меньшей мере одной уставкой, следует ли регулировать упомянутую частоту оборотов, и при необходимости регулируют частоту оборотов.

Группа изобретений относится к управлению дроблением в инерционной конусной дробилке. Подлежащий дроблению материал (49) загружают из подающего бункера (50) в камеру дробления (48) дробилки (1).

Изобретение относится к конусной дробилке. Дробилка содержит внешний (22) и внутренний (28) дробящие корпусы с разгрузочной щелью (30) между ними.

Изобретение относится к способам автоматизации подавления вибраций и может быть использовано, в частности, для подавления вибраций помольно-смесительных агрегатов.

Изобретение относится к способам управления работой мельниц и может быть использовано в устройствах для их контроля и регулирования. Способ заключается в том, что с помощью регулятора числа оборотов осуществляют управление приводом для корпуса мельницы, установленного с возможностью вращения, при котором число оборотов корпуса мельницы регулируют при текущем функционировании мельницы попеременно с различными заданными значениями.

Изобретение относится к приспособлению для замены быстроизнашивающихся частей и способу замены таких частей. Приспособление содержит каркас, шаблон, закрепленный на каркасе и выполненный на свободной поверхности каркаса с возможностью размещения на нем с силовым замыканием нескольких подлежащих замене быстроизнашивающихся частей в расположении, соответствующем функциональному расположению быстроизнашивающихся частей в машине, в которой должны быть заменены быстроизнашивающиеся части.

Изобретение относится к области технологий измельчения различных материалов. Способ содержит этапы, на которых определяют: массовый расход входного канала процесса, массовый расход выходного канала процесса, изменения массы измельченного материала внутри блока хранения и получают изменение массы внутри измельчающего блока из определенного изменения массы внутри блока хранения и определенных массовых расходов и исходя из ранее установленного баланса масс для измельчающего блока и ранее установленного баланса масс для блока хранения.

Группа изобретений относится к средствам для дробления и измельчения различных материалов. Система для контроля рабочего состояния мельницы содержит, по меньшей мере, один интерфейсный модуль датчиков, размещенный на мельнице или близко к ней с возможностью приема информации от, по меньшей мере, одного датчика, станцию управления оператора, связанную с, по меньшей мере, одним интерфейсным модулем датчиков с возможностью приема данных от упомянутого интерфейсного модуля датчиков, создания эксплуатационной информации, указывающей, по меньшей мере, одну функциональную характеристику мельницы и отслеживания упомянутой эксплуатационной информации для определения возможного ухудшения функциональной характеристики.

Группа изобретений относится к щековой дробилке. Стационарная (5) и подвижная (3) щеки образуют изменяемый дробильный зазор между ними.

Группа изобретений предназначена для позиционирования подвижной щеки (3) щековой дробилки (1). Комплект прокладок включает по меньшей мере первую (24) и вторую (30) прокладку.

Группа изобретений относится к способу дробления материалов различных типов и устройству для его осуществления. Способ дробления материала между первой дробильной поверхностью и второй дробильной поверхностью дробилки заключается в том, что измеряют параметр дробления и на основе измеренного параметра дробления анализируют к какому типу относится материал, дробящийся в дробилке.

Изобретение относится к щековой дробилке с двойным кривошипно-коромысловым механизмом. Щековая дробилка содержит раму (1) с неподвижной плитой щеки (5), кривошипно-коромысловое устройство с подвижной (6) плитой щеки и ведущее колесо (2).

Изобретение относится к устройствам обработки минерального материала, содержащим внешнюю и внутреннюю изнашиваемые детали. Внутренняя изнашиваемая деталь содержит внешнюю изнашиваемую поверхность, включающую изнашиваемые поверхности начальной и конечной стадии срока службы, и выступ, проходящий от изнашиваемой поверхности конечной стадии.

Изобретение относится к средствам дробления и измельчения минерального материала, а именно: к шатуну щековой дробилки, щековой дробилке, дробильной установке и способу дробления.

Изобретение предназначено для использования в горно-добывающем, горно-обогатительном, строительном, металлургическом и других производствах. Дробилка содержит неподвижную (1) и подвижную (2) щеки.

Щековая дробилка ударно-раздавливающего действия с высокой степенью дробления предназначена для дробления исходного материала в горнорудной и строительной промышленности.

Щековая дробильная машина со взаимоподвижными щеками предназначена для дробления горных пород. Дробилка содержит приводной кривошип (1), щеку упора (3) и щеку дробления (4).

Изобретение относится к машинам для дробления горных пород. Трехщековая дробильная машина содержит приводной кривошип (1), трехпарный шатун (2), поводок (3) трехпарного балансирного звена, трехпарное балансирное звено (4), поводок замыкания (5), дополнительное трехпарное звено (6), поводок (7) опорного звена (8), приводной поводок (9) опорного звена (8) и неподвижную щеку (10).
Наверх