履带底盘和移动破碎站

533 编辑：中冶有色技术网来源：中国铁建重工集团有限公司

2023-11-15 11:21:45

权利要求书： 1.一种给料控制方法，其特征在于，包括：

检测破碎腔内的当前物料量；

若当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值，则提高给料速度；若当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值，则降低给料速度。

2.根据权利要求1所述的给料控制方法，其特征在于，检测所述破碎腔内的当前物料量具体包括：检测所述破碎腔内的物料高度。

3.根据权利要求2所述的给料控制方法，其特征在于，检测所述破碎腔内的物料高度具体包括：检测物料表面至预设高度之间的距离，再计算预设高度值与检测结果间的差值。

4.根据权利要求3所述的给料控制方法，其特征在于，检测物料表面至预设高度之间的距离后，对各个检测数据进行平均处理，并以其平均值作为检测结果进行差值计算。

5.根据权利要求4所述的给料控制方法，其特征在于，判断当前物料量与所述破碎腔的容积占比具体包括：计算所述破碎腔内的物料高度与所述破碎腔的高度比值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的给料控制方法，其特征在于，检测所述破碎腔内的当前物料量后，根据当前物料量与所述破碎腔的容积占比控制所述破碎腔的破碎速度，以使两者互相匹配。

7.一种给料控制系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测破碎腔内的当前物料量；

控制模块，用于在当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值时提高给料速度，以及在当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值时降低给料速度。

8.根据权利要求7所述的给料控制系统，其特征在于，所述检测模块具体为用于检测所述破碎腔内的物料高度的测距传感器。

9.根据权利要求8所述的给料控制系统，其特征在于，所述测距传感器具体为超声波传感器。

10.一种移动破碎站，包括给料机、具有破碎腔的破碎机、运输带和给料控制系统，其特征在于，所述给料控制系统为权利要求7-9任一项所述的给料控制系统。

说明书：一种移动破碎站及其给料控制方法和系统技术领域

本发明涉及工矿设备及控制技术领域，特别涉及一种给料控制方法及给料控制系统。本发明还涉及一种包括上述给料控制系统的移动破碎站。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在工矿企业中，为满足矿产开发的各个工序要求，各式各样的勘探开采机械协同运作，比如勘探钻机、矿石粉碎机、运输机等。勘探钻机是矿石开采的第一道工序，通过钻机的开采确定矿石、油田等资源的精确位置和储量；岩石粉碎机是第二道工序，主要用于将开采出的矿石进行粉碎，形成颗粒较小、便于运输和储存的碎块；运输机为最后一道工序，将加工完成的矿石转运至工厂、商户等。其中，矿石粉碎机的应用最为广泛，目前已广泛应用于采矿、冶金、化工、铸造、建材、水利水电、交通建设等行业的粉料、矿料、粒料、集料等的生产流水线。而为了提高矿石生产效率，往往通过轮胎式移动破碎站进行加工。

在现有技术中，轮胎式移动粉碎机一般包括振动给料机、矿石破碎机和皮带机以及轮胎总成等几个部分，各个部件独立运行，其生产工艺为振动给料机喂料，即将大小形状各异的矿石集中运送给矿石破碎机，矿石粉碎机再对矿石统一进行粉碎，直至粉碎成预设体积的较小颗粒，最后皮带机再运输粉碎后的矿石。然而，由于刚开采出的矿石往往形状体积差距较大，因此从振动给料机进入到矿石破碎机后，单位时间内的矿石量差异很大，体积均较大时矿石量较少，而体积均较小时矿石量较大。如此在矿石量较大时，容易导致矿石破碎机出现超载损坏的情况，而在矿石量较小时，又容易导致矿石破碎机无法满给料工作、浪费功率的情况，不利于企业生产效率的提高。

因此，如何使矿石破碎机高效地工作，同时避免出现超载损坏和功率浪费的情况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种给料控制方法，能够使矿石破碎机高效地工作，同时避免出现超载损坏和功率浪费的情况。本发明的另一目的是提供一种给料控制系统和一种移动破碎站。

为解决上述技术问题，本发明提供一种给料控制方法，包括：

检测破碎腔内的当前物料量；

若当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值，则提高给料速度；若当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值，则降低给料速度。

优选地，检测所述破碎腔内的当前物料量具体包括：检测所述破碎腔内的物料高度。

优选地，检测所述破碎腔内的物料高度具体包括：检测物料表面至预设高度之间的距离，再计算预设高度值与检测结果间的差值。

优选地，检测物料表面至预设高度之间的距离后，对各个检测数据进行平均处理，并以其平均值作为检测结果进行差值计算。

优选地，判断当前物料量与所述破碎腔的容积占比具体包括：计算所述破碎腔内的物料高度与所述破碎腔的高度比值。

优选地，检测所述破碎腔内的当前物料量后，根据当前物料量与所述破碎腔的容积占比控制所述破碎腔的破碎速度，以使两者互相匹配。

本发明还提供一种给料控制系统，包括：

检测模块，用于检测破碎腔内的当前物料量；

控制模块，用于在当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值时提高给料速度，以及在当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值时降低给料速度。

优选地，所述检测模块具体为用于检测所述破碎腔内的物料高度的测距传感器。

优选地，所述测距传感器具体为超声波传感器。

本发明还提供一种移动破碎站，包括给料机、具有破碎腔的破碎机、运输带和给料控制系统，其中，所述给料控制系统为上述三项中任一项所述的给料控制系统。

本发明所提供的给料控制方法，主要包括两步，其中在第一步中，主要内容为检测破碎腔内的当前物料量，在第二步中，主要内容为判断当前物料量与所述破碎腔的容积占比与预设值的关系，若当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值，则提高给料速度；若当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值，则降低给料速度。该预设值可根据实际情况人为设置，一般可为1:1，即当前物料量与破碎腔的容积相等。如此，当检测到破碎腔内的物料量较少时，提高给料速度，使得单位时间内进入到破碎腔内的物料量增加，从而使得破碎腔内的物料量逐渐增多，最终达到满给料工作状态，充分利用了破碎腔的功率；而当检测到破碎腔内的物料量较多时，降低给料速度，使得单位时间内进入到破碎腔内的物料量减少，从而使得破碎腔内的物料量逐渐减少，最终达到功率允许范围内，避免出现超载损坏现象。

本发明所提供的给料控制系统，主要包括用于检测破碎腔内的当前物料量的检测模块，以及用于在当前物料量与所述破碎腔的容积占比小于预设值时提高给料速度，以及在当前物料量与所述破碎腔的容积占比大于预设值时降低给料速度的控制模块，其有益效果如上所述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式中的流程图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

其中，图1—图2中：

给料机—1，破碎机—2，运输带—3，测距传感器—4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中的流程图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，给料控制方法主要包括两步，其中步骤S1为：检测破碎腔内的当前物料量，而步骤S2为：若当前物料量与破碎腔的容易占比小于预设值，则提高给料速度；若当前物料量与破碎腔的容积占比大于预设值，则降低给料速度。

其中，在步骤S1中，主要内容物为检测破碎腔的当前物料量，即检测破碎机2内的破碎腔，在作业时的物料量，一般可通过检测物料的体积或重量等。该物料量是随时变化的，一方面给料机1不断往破碎腔内补充物料，同时破碎腔又不断地将物料破碎。

在步骤S2中，主要内容为判断当前物料量与破碎腔的容积占比，若当前物料量与破碎腔的容积占比小于预设值，则提高给料速度；若当前物料量与破碎腔的容积占比大于预设值，则降低给料速度。该预设值可根据实际情况人为设置，一般可为1:1，即当前物料量与破碎腔的容积相等时(或满给料时)，容积占比为100％，此时工况最佳，而容积占比大于该预设值时，提高给料速度，容积占比小于该预设值时，降低给料速度，最终使得容积占比趋近该预设值。

如此，当检测到破碎腔内的物料量较少时，提高给料速度，使得单位时间内进入到破碎腔内的物料量增加，从而使得破碎腔内的物料量逐渐增多，最终达到满给料工作状态，充分利用了破碎腔的功率；而当检测到破碎腔内的物料量较多时，降低给料速度，使得单位时间内进入到破碎腔内的物料量减少，从而使得破碎腔内的物料量逐渐减少，最终达到功率允许范围内，避免出现超载损坏现象。

在检测破碎腔内的当前物料量时，本实施例中具体通过检测破碎腔内的物料高度而完成检测。考虑到破碎机2的破碎腔一般为圆柱形、球体或矩形等较规则形状，而直接检测当前物料量的重量或体积较困难，因此为简化当前物料量的检测方法，只需检测破碎腔内的物料高度即可，从而可将破碎腔内的物料高度值作为其物料量(重量或体积)代替值。

进一步的，当通过破碎腔内的物料高度值代替其物料量时，在判断当前物料量与破碎腔的容积占比时，即可通过计算破碎腔内的物料高度与破碎腔的高度比值完成容积占比计算。由于破碎腔的形状较规则，因此通过物料高度与破碎腔高度的比值计算容积占比是比较精确的。比如，若破碎腔内的物料高度为1m，而破碎腔的高度为2m，那么当前物料量与破碎腔的容积占比即为50％。当然，即使破碎腔的形状不规则，也同样可以通过物料高度与破碎腔高度的比值计算容积占比，只不过同时需要多次试验确定对应的预设值。

而在关于检测破碎腔内的物料高度的一种优选实施方式中，具体可通过检测物料表面至预设高度之间的距离，再计算预设高度值与检测结果之间的差值完成。考虑到物料盛装在破碎腔内时，并不便于直接测量物料的高度，因此可通过间接测量的方式确定其高度。其中，预设高度是一个标准值，其高度值已知，而物料表面至预设高度之间的距离检测出后，即可将预设高度值减去检测结果，得出的差值即为物料高度。比如，预设高度为3m，破碎腔高度为2m，而此时当前物料的表面至预设高度之间的距离为1.2m，那么3m与1.2m之间的差值为1.8m，即此时物料高度为1.8m。需要说明的是，预设高度、破碎腔高度均以地面或某个基准面为准。

进一步的，考虑到矿石块的体积、大小均不同，因此破碎腔内的物料表面并非平面，而是凹凸不平的不规则面。如此，在检测物料表面与预设高度之间的距离后，会获得多个检测结果(数量的多少取决于检测的精度)，这些检测结果的值也各异，但总体上以某值为中心波动。如此，即可首先对各个检测数据进行平均处理，并将获得的平均值作为检测结果，亦即物料表面的等效平面高度值作为检测结果与预设高度值进行差值计算。如此计算后所获得的破碎腔内的物料高度值，更加精确和可靠。

另外，无论以何种方式检测破碎腔内的当前物料量，当检测完成后，均可根据当前物料量与破碎腔的容积占比控制破碎腔的破碎速度，以使两者互相匹配。前面已经提到，破碎腔内的当前物料量，处于动态平衡中，一方面给料机1不断补充物料，另一方面破碎机2本身不断破碎、消耗物料。如此，为了使破碎机2能够适应当前物料量，尽量利用功率同时避免能量浪费，实现节省减排，根据当前物料量与破碎腔的容积占比控制破碎腔的破碎速度，使得破碎速度与给料机1的给料速度相当，从而保证破碎腔内的物料量与破碎机2的功率相当。

本发明还提供一种给料控制系统，主要包括检测模块和控制模块，其中，检测模块主要用于检测破碎腔内的当前物料量，而控制模块主要用于在当前物料量与破碎腔的容积占比小于预设值时提高给料速度，以及在当前物料量与破碎腔的容积占比大于预设值时降低给料速度。具体的，检测模块与控制模块信号连接，检测模块将检测到的当前物料量反馈给控制模块，控制模块将当前物料量与破碎腔的容积占比与预设值进行对比，当前者小于后者时，可利用PLC程度等通过PID算法控制变频器对给料机1的电机进行调速，加快电机转速从而达到加快给料机1给料速度的目的，反之亦然。如此，对给料速度的控制形成闭环控制，而采用PID算法，其精度更高，控制更平缓。

在关于检测模块的一种优选实施方式中，该检测模块可以为用于检测破碎腔内的物料高度的测距传感器4，从而通过检测物料的高度代替物料的体积或重量。具体的，该测距传感器4可以设置在破碎腔的内壁上，通过光电转换等方式直接测量物料的高度。或者如前述内容，可将该测距传感器4设置在破碎机2的较高处，然后以自身高度为预设高度，通过测量自身到物料表面的距离，再将预设高度值减去测量距离值，以差值作为物料的高度。

具体的，该测距传感器4可为超声波传感器，其距离检测精度和可靠度较高。当然，测距传感器4还可以为激光测距传感器、接近开关或行程开关等。

如图2所示，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

本发明还提供一种移动破碎站，主要包括给料机1、具有破碎腔的破碎机2、运输带3和给料控制系统。其中，该给料控制系统与上述相关内容相同，此处不再赘述。

此外，对于运输带3而言，也可利用PLC程度等通过PID算法控制变频器对其运输速度进行控制，即根据破碎机2的出料情况实时调速，不仅提高运输效率还能降低能耗。

不仅如此，在移动破碎站上还可增设手动调速装置，比如电位计等，以便在给料控制系统失效等情况时，人为调整给料机1的给料速度或运输带3的运输速度，从而同样达到避免破碎机2超载、节能降耗及合理利用能源的目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。