一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种通过自适应给料实现圆锥破碎机主机恒功率控制技术及装置发明专利技术专利，涉及圆锥破碎站技术领域，利用对主机运行过程中各种参数的采集，运用模糊控制技术通过破碎机专用控制器对电机转速进行调节实现圆锥主机功率恒定及给料机给料速度的自适应控制，使设备始终处于最大产能和最舒适的工作状态，减少设备出故障的概率，从而为客户带来最大经济效益的同时提高设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置及方法
本专利技术涉及圆锥破碎机自动控制
，具体是一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置及方法。
技术介绍
随着国内经济的快速发展，基础设施建设和城市建设速度也随之加快，市场上对砂石骨料，特别是对硬岩的需求越来越大，圆锥破碎机作为硬岩破碎的首选装备，以其优越的工作性能和性价比得以广泛应用和发展。在圆锥破碎机工作过程中，当圆锥主机需要功率过大时会造成设备抖动、发动机负载急速抬升甚至会出现设备憋停的现象发生；当圆锥主机需要功率过小时又会造成设备利用率下降，产量降低；当圆锥给料速度过快会导致主机料斗满料后溢出，进而会损坏设备；给料速度过慢又会造成主机喂料不足，使得设备产量达不到要求。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置及方法，运用模糊控制技术通过破碎机专用控制器对电机转速进行调节实现圆锥主机功率恒定及给料机给料速度的自适应控制，使设备始终处于最大产能和最舒适的工作状态，减少设备出故障的概率，从而为客户带来最大经济效益的同时提高设备的使用寿命。本专利技术采用的技术方案：一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，包括控制器，所述的控制器的输入端连接主机功率采集装置、主机转速采集装置、破碎腔压力采集装置和主机料位采集装置，所述的控制器的输出端连接给料控制装置。优选的，所述的主机功率采集装置采用功率表。优选的，所述的主机转速采集装置采用脉冲传感器。优选的，所述的破碎腔压力采集装置采用压力传感器。优选的，所述的主机料位采集装置采用超声波传感器。优选的，所述的给料控制装置采用的变频器和电动机。优选的，所述的给料控制装置采用的液压比例电子阀和液压马达。优选的，所述的控制器通过总线与主机功率采集装置、主机转速采集装置、破碎腔压力采集装置、主机料位采集装置和给料控制装置连接。优选的，所述的压力传感器安装在破碎腔的定锥固定油缸位置。一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制方法，包括以下步骤：（1）对控制器进行初始化设置，设置主机破碎腔允许最大压力、主机料斗允许最大料位、主机允许最低转速、破碎主机功率设定值；（2）控制器采集主机功率信号、主机转速信号、破碎腔压力信号、主机料位信号，得到主机功率、主机转速、主机破碎腔压力和主机料斗料位数据；（3）将主机破碎腔压力与破碎腔允许最大压力进行比较，若主机破碎腔压力大于破碎腔允许最大压力，则停止给料，在主机破碎腔压力恢复正常后恢复给料；（4）将主机转速与主机允许最低转速进行比较，如果主机转速低于主机允许最低转速，则停止给料，待主机转速恢复正常后恢复给料；（5）将主机料斗料位与主机料斗允许最大料位进行比较，如果主机料斗料位大于主机料斗允许最大料位，则停止给料，待主机料斗料位恢复正常后恢复给料；（6）将主机功率与破碎主机功率设定值进行比较，如果主机功率大于破碎主机功率设定值，则降低给料速度，如果主机功率小于破碎机主机功率设定值，则提升给料速度；如果主机功率等于破碎主机功率设定值，则维持给料速度不变；（7）循环执行以上步骤。本专利技术的有益效果：本专利技术通过实时采集圆锥破碎机主机转速、主机电动机的功率、主机料斗料位、主机破碎腔工作压力等参数，计算后与设定数据进行比较，运用模糊控制技术通过破碎设备专用控制器经过变频器调控给料电机的转速，使得给料速度自适应设备状态、主机处于恒功率状态，设备始终处于最佳工作状态，大大提高了设备的使用效率和产量。附图说明图1是本专利技术的控制信息流示意图；图2是本专利技术主机功率采集原理图；图3是本专利技术给料装置控制原理图；图4是本专利技术方法流程图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术的技术细节及其优点，现结合附图进行说明。如图1所示，一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，包括控制器，所述的控制器的输入端连接主机功率采集装置、主机转速采集装置、破碎腔压力采集装置和主机料位采集装置，所述的控制器的输出端连接给料控制装置。主机电动机功率是参与主机恒功率调控的最核心参数之一，如图2所示，该参数的取得是通过功率表W1和W2将主机电动机工作时的功率信号送给控制器，再经控制器进行计算得到实际的主机电动机工作时的功率，控制器用电流值和其它参数配合来调节给料速度，从而保持主机破碎功率相对恒定。主机转速采用霍尔传感器或接近传感器采集主机转速脉冲，用传感器采集到的脉冲之间的时间间隔来计算主机转速，也可以采用其它的方式来取得主机转速，比如采用单位时间内采集到的脉冲个数来计算主机转速。主机破碎腔压力信号采集采用压力传感器，压力传感器压力检测范围为0-400bar，输出信号为4-20ma，呈线性关系。主机破碎腔分为动锥和定锥，该压力传感器安装在定锥固定油缸的位置，当破碎腔内压力过高时，定锥会受到挤压，定锥固定油缸内的压力将会上升，这个压力超出一定范围后会损坏设备，为了预防这种情况的出现，需要根据得到的固定油缸内的压力值提前介入，减少给料速度或者停止给料速度。压力传感器将将检测到的固定油缸的压力信号传递给控制器，由控制器计算实际压力。本实例采用的是检测范围0-400bar输出4-20ma的压力传感器，也可采用其它类型的压力传感器。主机料斗料位检测用超声波传感器，其探测距离为350mm-3400mm，输出信号为4-20ma，呈线性关系。超声波传感器工作原理为：传感器内部的超声波发射器发射超声波，经主机内石料障碍物反射后，传感器内部的超声波接收器接收，由传感器内的计算单元计算从超声发出后到接收到超声的总声波飞行时间T，则探测距离就可以通过计算得到。探测距离经过超声波传感器转换成4-20ma信号传递给控制单元，再经由控制单元计算得到主机料斗内料位高度H。如图3所示，恒功率控制和主机料位自适应控制最终都是通过控制给料机给料来实现的。给料机的控制可通过变频器和电动机的方式来实现调速、也可以通过液压比例电磁阀和液压马达的方式来实现。控制器是整个系统的最核心部分，本实施例中控制器采用ICMT5040工业PLC，控制器负责接收各传感器、变送器送来的信号，有主机功率信号、主机转速信号、主机破碎腔压力信号、主机料斗料位信号；控制器将这些信号转化计算并最终得到主机电动机工作功率、主机转速、主机机破碎腔压力、主机料斗料位；控制器将得到的这些数据进行计算、比对、分析等核心的综合数据数据处理，得到给料电机的最佳控制策略；控制器还负责控制给料电机的启动和停止，负责调节给料电机的速度。本实例采用的是破碎设备专用控制器也可以采用其它的有类似功能的控制器。如图4所示，一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制方法，包括以下步骤：（1）控制器进行初使化操作，设置主机破碎腔允许最大压力、主机料斗允许最大料位、主机允许最低转速、破碎主机功率设定值等数据库参数。（2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：包括控制器，所述的控制器的输入端连接主机功率采集装置、主机转速采集装置、破碎腔压力采集装置和主机料位采集装置，所述的控制器的输出端连接给料控制装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：包括控制器，所述的控制器的输入端连接主机功率采集装置、主机转速采集装置、破碎腔压力采集装置和主机料位采集装置，所述的控制器的输出端连接给料控制装置。


2.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的主机功率采集装置采用功率表。


3.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的主机转速采集装置采用霍尔传感器或接近传感器采集主机转速脉冲。


4.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的破碎腔压力采集装置采用压力传感器。


5.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的主机料位采集装置采用超声波传感器。


6.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的给料控制装置采用的变频器和电动机。


7.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的给料控制装置采用的液压比例电子阀和液压马达。


8.根据权利要求1所述的通过自适应给料的圆锥破碎机恒功率控制装置，其特征在于：所述的控制器通过总线与主机功率采集装置、主机转速采集装...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯敏，樊学勇，方涛，齐行森，史仍笃，张继超，
申请(专利权)人：徐州徐工矿业机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32