液壓旋回破的智能化控制系統的制作方法
【專利摘要】一種液壓旋回破的智能化控制系統，涉及一種破碎機控制系統，該系統通過在液壓旋回破設備中通過電流表、位置傳感器、壓力計、溫度計、流量計實時監測電機電流、緊邊排料口尺寸、襯板厚度、料位、工作負荷、供油壓力、供油溫度、回油壓力、回油溫度、流量等多個運行指標，通過化PLC技術實現智能化控制并實時反饋至可視化界面。采用加熱器、冷卻器、過濾器、行程開關、閥門等措施控制液壓潤滑系統進行加熱、制冷油路或釋放、鎖緊油路，可實現人工實時監測信息可以實現多臺設備同時控制，大大節約了人力物力。通過實時監測分析液壓旋回破運行時的各項參數，規避了多項風險和措施，為無人值守的破碎作業提供了保障。
【專利說明】液壓旋回破的智能化控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種破碎機控制系統，特別是涉及一種液壓旋回破的智能化控制系統。
【背景技術】
[0002]旋回破碎機是一種比較常用的破碎機系列，也稱立式復合式破碎機或復合破碎機，是破碎生產線中粗破和制砂生產線的關鍵設備。通過利用破碎錐在殼體內錐腔中的旋回運動，對物料產生擠壓、劈裂和彎曲作用，粗碎各種硬度的礦石或巖石的大型破碎機械。裝有破碎錐的主軸的上端支承在橫梁中部的襯套內，其下端則置于軸套的偏心孔中。軸套轉動時，由破碎錐繞設備的中心線作偏心旋回運動，因此它的破碎動作是連續進行的，故工作效率高于顎式破碎機。到70年代初期，大型旋回破碎機每小時已能處理物料5000噸，最大給料直徑可達2000毫米。
[0003]近年來對破碎裝備的自動化控制系統研究較多，針對現有技術、對重點專利技術加以介紹。
[0004]專利號201120557449.X介紹了一種強力破碎機智能電控系統，包過殼體、開關、電機綜合保護器、傳感器、PLC控制器、超聲波液位計、指示燈、按鈕、測速儀表、文本屏、軟啟動器。PLC控制破碎機的潤滑系統和破碎系統。由超聲波液位計和分配器循環開關控制潤滑系統。破碎裝置和電機綜合保護器、該控測速儀，測速霍爾開關組成破碎系統。控制系統采用目前裝備常用的電控柜，通過傳感器監控系統的運行狀態，通過文本屏設置，修改系統的運行參數，實現了自動化控制。
[0005]專利號201120360653.2介紹了一種液壓圓錐破系統，提供一種能自動調整排料口、主驅動電機工作負荷波動小，破碎機運行經濟性和生產效率可靠的液壓圓錐破自動控制系統。包過破碎機主機，輸送料裝置，稀油潤滑系統，干油潤滑系統，液壓調整系統、自動化控制中心系統和電機負荷自動檢測盒控制系統，PLC，觸摸屏人機界面。該系統實質也是一種半智能化電控柜控制系統，只是在前一專利的基礎上追加了排料口控制系統和液壓調整系統。
[0006]專利號201110387042.1介紹了一種破碎自動化控制臺，通過在外殼內設有UPS電源、PLC、各種控制按鈕、計算機主機以及顯示器；計算機主機通過RS485總線與PLC通訊實現后臺控制；計算機主機通過RS485總線與PLC的CPU連接，把邏輯控制等功能集中在計算機主機實現并顯示在顯示器上，同時PLC與現場儀表接口連接以實現過程控制。本發明實現了選礦廠數字化管理，具有提高選礦生產過程的自動化水平、提高產品質量、提高資源的綜合利用、提高生產能力等優點。對選廠生產過程進行優化控制、優化運行、優化管理，保證生產系統的連續、穩定和高效運行。通過優化控制實現選廠生產磨礦處理能力和金屬回收率。該技術實現產量數字化管理并反饋于電腦可視化界面，但沒有涉及液壓旋回破及其它單機控制原理及實施方式，因此本發明的可視化界面系統采用RS422總線與PLC的CPU連接，并且功能和實施方式并無雷同。[0007]專利號201010136052.3介紹了選礦生產自動化控制系統，其核心實施方式是在皮帶運輸機上實現自動糾偏，通過安裝打滑開關自動調節來判斷皮帶機是正常速度還是欠速度，該技術實現了物料輸送的自動化，但沒有應用于液壓旋回破碎機的給料系統和輸送系統，也沒有應用于破碎狀態的智能化控制。
[0008]專利號201220557833.4介紹了一種破碎筒轉速自動控制系統，其包括:破碎筒、溫控表、破碎電機電流表、破碎電機變頻器、輸送帶及PLC控制系統，所述破碎筒分別與溫控表、破碎電機電流表、破碎電機變頻器及輸送帶相連接，所述PLC控制系統分別與破碎電機變頻器、溫控表、破碎電機電流表及輸送帶相連接。通過對破碎筒的轉速進行控制，從而實現自動化。
[0009]可見上述專利并沒有針對排料口，電機、液壓、潤滑系統等諸多因素考慮，而且是通過液壓馬達流量控制實現動錐轉速調節，沒有綜合的考慮到通過實時檢測破碎機的運行狀態，包含液壓智能化控制系統、潤滑智能化控制系統、襯板智能化控制系統、破碎狀態智能化控制系統、排料口自動調整智能化控制系統、可視化數據界面，并通過RS422數據輸入控制中心電腦實時監控，采用軟件編程實現智能化控制，實現自動化控制到智能化控制的過渡。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于提供一種液壓旋回破的智能化控制系統，該系統依據旋回破碎機的運行狀態，采用全新的數據顯示和編程理念，實現了設備的智能化控制及狀態可視化控制，同時可以實現多機共同控制。
[0011]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
液壓旋回破的智能化控制系統，所述系統包括液壓智能化控制系統、潤滑智能化控制系統、襯板智能化控制系統、破碎狀態智能化控制系統、排料口自動調整智能化控制系統、可視化數據界面；所述的智能化控制系統作用的液壓旋回破碎機包含橫梁部、中架體、破碎圓錐部、偏心套部、機座部、基底部、液壓傳動部，構成的智能化控制系統通過安裝壓力傳感器、電流表、位置傳感器、壓力計、溫度計、流量計于中架體、破碎圓錐部、偏心套、液壓傳動部，實時監測電機電流、緊邊排料口尺寸、襯板厚度、料位、工作負荷、供油壓力、供油溫度、回油壓力、回油溫度、流量多個運行指標經過PLC自動控制回饋給實時監測的可視化數據界面，并具有報警關閉系統；所述的液壓智能化控制系包含液壓馬達、壓力開關、伸縮油缸、蓄能器、單向節流閥、流量計、溫度計、放氣閥等主要作用于偏心套內；偏心套是破碎機的心臟，偏心套轉動時就帶動破碎圓錐繞破碎機中心作旋擺運動，從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定錐表面而控制破碎比及排料口尺寸；通過PLC編程實現智能化鎖緊和釋放，同時反饋至操作界面，并在泵運行和油位異常報警。
[0012]所述的液壓旋回破的智能化控制系統，所述的潤滑智能化控制系為潤滑各摩擦部位，由液壓智能控制系統和壓力開關控制油路供給，包含給油器和濾油器組成、油泵冷卻器、過濾器，用于潤滑橫梁中心孔上的軸承潤滑油缸上的摩擦盤，偏心套內外，圓錐齒輪下部的摩擦盤、齒輪和傳動軸承；其核心是實施檢測反饋供油溫度、回油溫度、溫差，油箱溫度、環境溫度、流量，通過設定當油箱溫度高于27°時開啟制冷，當環境溫度低于18°時開啟加熱，從而保證潤滑系統的正常運行，當潤滑系統油箱和油位異常報警。[0013]所述的液壓旋回破的智能化控制系統，所述的襯板智能化控制系統包含位置傳感器襯板剩余厚度和磨損量，并實時記憶襯板更換時間、運行時間，并在襯板磨損量到超過80%時，或者異常情況進行報警；通過PLC更換新襯板或者異常情況下手動點擊新襯板按鈕，此時PLC控制松開襯板上壓緊機構，然后關閉給料，運行數小時舊襯板脫落，然后更換新襯板。
[0014]所述的液壓旋回破的智能化控制系統，所述的破碎狀態智能化控制系統的運行方式為:電動機經液壓泵傳動，使破碎圓錐饒破碎機中心線作旋擺運動，破碎圓錐表面時而靠近，時而離開固定錐的表面，從而使給入破碎腔內在礦石，不斷受到擠壓和彎曲作用面被破碎，被破碎的礦石靠自重從破碎腔底部排出；通過電流表數值設定破碎負荷，通過位置傳感器實施反饋料位信息，并實施記錄整機運行時間和破碎時間；采用PLC控制當料位較低時自動給礦，有異物進入導致破碎負荷過大時自動關閉給料口，并在破碎作業，輸送作業和給料作業異常時報警關閉電機。
[0015]所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其所述的排料口自動調整智能化控制系統運行方式如下:旋回破碎機的碎石過程是液壓傳動部帶動偏心套轉動，排料口自動調整智能化控制系統主要布置于偏心套內。偏心套是破碎機的心臟，偏心套轉動時就帶動破碎圓錐繞破碎機中心作旋擺運動，從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定錐表面而控制破碎比及排料口尺寸；通過安裝位置傳感器、溫度傳感器于偏心套部，實時監測緊邊排料口尺寸和油路供回油溫度并通過液壓智能化控制系統調整墊調節從而實現排料口自動調整智能化控制系統，并在排料口異常時報警。
[0016]所述的液壓旋回破的智能化控制系統,所述液壓旋回破破碎機反饋系統通過RS422輸入控制中心CPU，實現可視化系統，對多臺液壓旋回破設備集中于控制室檢測，也可單獨顯示。
[0017]本發明的優點與效果是:
本發明的智能化控制系統，采用多種傳感器，電磁閥，依托液壓旋回破的運行機制，針對液壓智能化控制系統、潤滑智能化控制系統、襯板智能化控制系統、破碎狀態智能化控制系統、電機智能化控制系統、報警智能化控制系統、可視化數據界面。依據其功能分別實現狀態監測，數據傳送，開關控制，并最終編制軟件，形成可視化界面。本發明的智能化控制系統具有高度智能化系統，為解決礦山破碎行業中旋回破的使用情況提供了實時監測和智能控制，提高了使用效率，為破碎機的生產的節能環保、降低了成本，對礦山裝備的智能控制具有極其深遠影響與意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是旋回破碎機的結構示意圖；
圖2是液壓旋回破碎機智能控制實施原理圖；
圖3是排料口調整示意圖；
圖4、5、6、7是本發明可視化操作界面示意照片。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。[0020]實施例1:
液壓旋回破碎機由橫梁部1、中架體2、破碎圓錐部3、偏心套4、機座部5、基底部6、液壓傳動部7，如圖1所示。原動、油缸、液壓、滑車、電氣和干、稀油潤滑等部分組成，如圖1所示。電動機經皮帶輪子和圓錐齒輪的傳動，使破碎圓錐饒破碎機中心線作旋擺運動，破碎圓錐表面時而靠近，使而離開固定錐的表面，從而使給入破碎腔內在礦石，不斷受到擠壓和彎曲作用面被破碎，被破碎的礦石靠自重從破碎腔底部排出。
[0021]液壓智能化控制系統:采用壓力傳感器實時監測液壓系統壓力，位移傳感器監測油位和溫度傳感器監測油溫，并采用電磁閥控制液壓調整系統，將數據送至主界面控制。液壓智能化系統通過2個壓力表G2和G3，并合理設置4個彈簧式壓力開關，通過設置當壓力大于190bar自動鎖緊全部油路，壓力大于160bar時鎖緊液壓回路，壓力小于115bar時釋放潤滑油路，壓力小于IOObar釋放液壓油路。潤滑智能化控制系統:采用溫度傳感器實時監控油箱、供油、回油、環境溫度，位移傳感器并實時監測油位和油量，并采用程序控制加熱和制冷，油位調節實現潤滑系統的智能化控制。其核心是實施檢測反饋供油溫度、回油溫度、溫差，油箱溫度、環境溫度、流量，通過設定當油箱溫度高于27°時開啟制冷，當環境溫度低于18°時開啟加熱，從而保證潤滑系統的正常運行，當潤滑系統油箱和油位異常報警。襯板智能化控制系統:實時記憶破碎運行時間，并采用位移傳感器實時監測襯板厚度，返回控制界面，使得襯板的更換有數據可依。在襯板磨損量到超過80%時，或者異常情況進行報警。通過PLC更換新襯板或者異常情況下手動點擊新襯板按鈕，此時PLC控制松開襯板上壓緊機構，然后關閉給料，運行數小時舊襯板脫落，然后更換新襯板。破碎狀態智能化控制系統:采用位移傳感器實時監測破碎機負荷和運行，并采用變頻器控制送料裝置，實現智能化破碎。調節過程如下油缸裝在機座下部，它支撐破碎圓錐，承受破碎機工作時的軸向力。通過電流表實時監測電機電流數據，并反饋給智能化控制中心，通過功率變送器調整電流大小以實現電機負荷穩定，并采用開關電磁閥控制電機啟動與關閉。排料口智能化控制系統:油缸上部有三個摩擦盤，上摩擦盤固定在主軸下端，下摩擦盤固定在柱塞上，中摩擦盤上面是球面，下面是平面在二者之間。破碎機工作時，中盤之上球面和下平面與上下摩擦盤都有滑動。油缸下部靠小y型密封圈密封，而改變油缸的油量就能實現調整破碎機排礦口。可視化數據界面:所有數據形成可視化界面，并可以接入電腦控制中心實時查看，報警智能化控制系統:以上各個系統設置異常時可報警并自動停止破碎機運行，如附圖所示。
【權利要求】
1.液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述系統包括液壓智能化控制系統、潤滑智能化控制系統、襯板智能化控制系統、破碎狀態智能化控制系統、排料口自動調整智能化控制系統、可視化數據界面；所述的智能化控制系統作用的液壓旋回破碎機包含橫梁部(I)、中架體(2)、破碎圓錐部(3)、偏心套部(4)、機座部(5)、基底部(6)、液壓傳動部(7)，構成的智能化控制系統通過安裝壓力傳感器、電流表、位置傳感器、壓力計、溫度計、流量計于中架體(2)、破碎圓錐部(3)、偏心套(4)、液壓傳動部(7)，實時監測電機電流、緊邊排料口尺寸、襯板厚度、料位、工作負荷、供油壓力、供油溫度、回油壓力、回油溫度、流量多個運行指標經過PLC自動控制回饋給實時監測的可視化數據界面，并具有報警關閉系統；所述的液壓智能化控制系包含液壓馬達、壓力開關、伸縮油缸、蓄能器、單向節流閥、流量計、溫度計、放氣閥等主要作用于偏心套內；偏心套是破碎機的心臟，偏心套轉動時就帶動破碎圓錐繞破碎機中心作旋擺運動，從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定錐表面而控制破碎比及排料口尺寸；通過PLC編程實現智能化鎖緊和釋放，同時反饋至操作界面，并在泵運行和油位異常報警。
2.根據權利要求1所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述的潤滑智能化控制系為潤滑各摩擦部位，由液壓智能控制系統和壓力開關控制油路供給，包含給油器和濾油器組成、油泵冷卻器、過濾器，用于潤滑橫梁中心孔上的軸承潤滑油缸上的摩擦盤，偏心套內外，圓錐齒輪下部的摩擦盤、齒輪和傳動軸承；其核心是實施檢測反饋供油溫度、回油溫度、溫差，油箱溫度、環境溫度、流量，通過設定當油箱溫度高于27°時開啟制冷，當環境溫度低于18°時開啟加熱，從而保證潤滑系統的正常運行，當潤滑系統油箱和油位異常報警。
3.根據權利要求1所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述的襯板智能化控制系統包含位置傳感器襯板剩余厚度和磨損量，并實時記憶襯板更換時間、運行時間，并在襯板磨損量到超過80%時，或者異常情況進行報警；通過PLC更換新襯板或者異常情況下手動點擊新襯板按鈕 ，此時PLC控制松開襯板上壓緊機構，然后關閉給料，運行數小時舊襯板脫落，然后更換新襯板。
4.根據權利要求1所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述的破碎狀態智能化控制系統的運行方式為:電動機經液壓泵傳動，使破碎圓錐饒破碎機中心線作旋擺運動，破碎圓錐表面時而靠近，時而離開固定錐的表面，從而使給入破碎腔內在礦石，不斷受到擠壓和彎曲作用面被破碎，被破碎的礦石靠自重從破碎腔底部排出；通過電流表數值設定破碎負荷，通過位置傳感器實施反饋料位信息，并實施記錄整機運行時間和破碎時間；采用PLC控制當料位較低時自動給礦，有異物進入導致破碎負荷過大時自動關閉給料口，并在破碎作業，輸送作業和給料作業異常時報警關閉電機。
5.根據權利要求1所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述的排料口自動調整智能化控制系統運行方式如下:旋回破碎機的碎石過程是液壓傳動部帶動偏心套轉動，排料口自動調整智能化控制系統主要布置于偏心套內；偏心套是破碎機的心臟，偏心套轉動時就帶動破碎圓錐繞破碎機中心作旋擺運動，從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定錐表面而控制破碎比及排料口尺寸；通過安裝位置傳感器、溫度傳感器于偏心套部，實時監測緊邊排料口尺寸和油路供回油溫度并通過液壓智能化控制系統調整墊調節從而實現排料口自動調整智能化控制系統，并在排料口異常時報警。
6.根據權利要求1 所述的液壓旋回破的智能化控制系統，其特征在于，所述液壓旋回破破碎機反饋系統通過RS422輸入控制中心CPU，實現可視化系統，對多臺液壓旋回破設備集中于控制室檢測，也可單獨顯示。
【文檔編號】B02C25/00GK103861721SQ201410124694
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】宋吾力, 鹿秀霞, 劉照軍, 尚玉蓮 申請人:泰山醫學院