专利名称：球石轨迹检测系统及检测方法
技术领域：
本发明涉及磨细工程机械领域，尤其涉及一种球磨机。
背景技术：
球磨机是原料被破碎之后，再进行粉碎研磨的关键设备，是工业生产企业中最重要的高细磨生产设备。在球磨机内部，是球石、原料、水的混合物，在球磨机不断工作进程中，随着原料细度的增加，原料与水的混合程度也越来越充分，越来越多的固体原料被研磨成细小的颗粒，细小的颗粒越来越多的悬浮在水里，构成泥浆。在球磨机工作过程中，球石的运动轨迹直接影响了球磨机的工作效率。由于球磨机内部复杂的工作状况，导致球磨机内部球石的轨迹难以判断，难以描述。目前各研究机构都是以模拟方法、理论推导方法等方式进行推理研究，这与球石实际运行轨迹、实际运行状况相差很多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球石轨迹检测系统，以解决上述技术问题。本发明的另一目的在于提供一种球石轨迹检测方法，以解决上述技术问题。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现球石轨迹检测系统，包括一球磨机支架，所述球磨机支架上设有一球磨机主体，所述球磨机主体内设有球石，还包括至少一个轨迹检测装置，所述轨迹检测装置包括一铁芯， 所述铁芯的一侧缠绕有一原边线圈，另一侧缠绕有一副边线圈，所述原边线圈连接一电源， 所述副边线圈通过一处理电路连接一设置在所述球磨机主体外的指示灯；所述球磨机主体上设有至少一个贯通到球磨机内部的通孔，所述通孔处设有所述轨迹检测装置，缠绕有所述原边线圈和所述副边线圈的所述铁芯一端设有一开口，所述开口朝向所述球磨机主体内部；所述球磨机主体内部还设有至少一个金属材料制成的金属球石。当原边线圈接通电源后，铁芯中就产生一定强度的磁通量，铁芯的一端是开路，没有形成封闭的磁路，磁路磁阻较大，缠绕有副边线圈的铁芯得到的磁通量少，由副边线圈供电的指示灯，端电压就底，指示灯不亮或发光较暗。当金属球石在球磨机带动下，靠近铁芯开路的一端时，降低了磁路的磁阻，使绕有副边线圈的铁芯获得的磁通量增加，副边线圈的输出端电压升高，当金属球石完全触碰到铁芯开路的一端时，绕有副边线圈的铁芯获得最大磁通量，副边线圈输出最大端电压，指示灯亮度最高。指示灯的亮暗的程度，可以反映出金属球石接近铁芯开路端的程度，也反映了球石的运动轨迹。所述金属球石的大小是所述球石的0. 8 1. 2倍。所述金属球石的重量是所述球石的0. 8 1. 2倍。所述金属球石和所述球石优选圆形，所述金属球石的半径和所述球石的半径相同。金属球石的制作材料优先选用导磁性好、硬度高的合金材料。金属球石加工成外形、体积、重量与球石相同或相近，这样在球磨机内部，金属球石能够随同球石一起运动。
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所述球磨机主体侧边设有至少一个拍照设备，所述拍照设备的镜头朝向所述指示灯。拍照设备可以是摄像机，也可以是照相机，优选高速数码照相机。拍照设备可以快速拍下球磨机在不同转速下，指示灯的亮暗程度，以此记录球磨机主体内部金属球石的运动轨迹，进而记录球石的运动轨迹。所述球磨机主体通过一皮带连接一电动机，所述电动机连接一调速装置，调节调速装置，实现对球磨机主体的转速调整。还包括一检测球磨机主体转速的转速传感器，所述转速传感器连接一微型处理器系统，所述拍照设备的输出端连接所述微型处理器系统；所述转速传感器监测球磨机主体的转速，并把转速信息传送给所述微型处理器系统；所述拍照设备把照相信息传送给所述微型处理器系统，所述微型处理器系统对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石的实际运动轨迹。球石轨迹检测方法，包括如下步骤1)设备安装在球磨机主体正常工作前，将轨迹检测装置设置在球磨机主体的通孔处，并将轨迹检测装置的铁芯上的开口朝向球磨机主体内部；在球磨机主体内放置至少一个金属球石；将轨迹检测装置的指示灯设置在球磨机主体表面；2)信号采集采集球磨机主体的转速信息通过转速传感器采集球磨机主体的转速；采集照相信息将拍照设备的镜头朝向指示灯处，采用拍照设备拍摄指示灯亮暗情况；3)确定球石运行轨迹微型处理器系统对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石的实际运动轨迹。所述轨迹检测装置包括一铁芯，所述铁芯的一侧缠绕有一原边线圈，另一侧缠绕有一副边线圈，所述原边线圈连接一电源，所述副边线圈连接一指示灯；缠绕有所述原边线圈和所述副边线圈的所述铁芯一端设有一开口。所述金属球石的大小是所述球石的0. 8 1. 2倍。所述金属球石的重量是所述球石的0. 8 1. 2倍。所述金属球石和所述球石优选圆形，所述金属球石的半径和所述球石的半径相同。金属球石的制作材料优先选用导磁性好、硬度高的合金材料。金属球石加工成外形、体积、重量与球石相同或相近，这样在球磨机内部，金属球石能够随同球石一起运动。所述拍照设备可以是摄像机，也可以是照相机，优选高速数码照相机。有益效果由于采用上述技术方案，本发明克服了目前研究机构所描述的球石运动轨迹不准确的缺点，实现了球石轨迹的实际检测。
图1为本发明球石轨迹检测系统的整体结构示意图；图2为本发明球磨机主体内部示意图；图3为本发明轨迹检测装置的结构示意图4为本发明球石轨迹检测系统的电路示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。参照图1、图2、图3、图4，球石轨迹检测系统，包括球磨机支架1，球磨机支架1上设有球磨机主体3，球磨机主体3外可以包覆有一球磨机壳，以便保护球磨机主体3。球磨机主体3上设有球磨机盖31，球磨机主体3内设有球石5，还包括至少一个轨迹检测装置2， 轨迹检测装置2包括铁芯21，铁芯21的一侧缠绕有一原边线圈22，另一侧缠绕有一副边线圈23，原边线圈22连接电源对，副边线圈23连接指示灯25。副边线圈23通过处理电路27 的连接指示灯25，指示灯25设置在球磨机主体3外。以便供查看。球磨机主体3上设有至少一个贯通到球磨机内部的通孔，通孔处设有轨迹检测装置2，缠绕有原边线圈22和副边线圈23的铁芯21 —端设有一开口 26，开口沈朝向球磨机主体3内部；球磨机主体3内部还设有至少一个金属材料制成的金属球石4。当原边线圈22接通电源M后，铁芯21中就产生一定强度的磁通量，铁芯21的一端是开路，没有形成封闭的磁路，磁路磁阻较大，缠绕有副边线圈23的铁芯21得到的磁通量少，由副边线圈23供电的指示灯25，端电压就底，指示灯25不亮或发光较暗。当金属球石4在球磨机带动下，靠近铁芯21开路的一端时，降低了磁路的磁阻，使绕有副边线圈23的铁芯21获得的磁通量增加，副边线圈23的输出端电压升高，当金属球石4完全触碰到铁芯21开路的一端时，绕有副边线圈23的铁芯21获得最大磁通量，副边线圈23输出最大端电压，指示灯25亮度最高。指示灯25的亮暗的程度， 可以反映出金属球石4接近铁芯21开路端的程度，也反映了球石5的运动轨迹。金属球石4的大小是球石5的0. 8 1. 2倍。金属球石4的重量是球石5的0. 8 1.2倍。金属球石4和球石5优选圆形，金属球石4的半径和球石5的半径相同。金属球石4的制作材料优先选用导磁性好、硬度高的合金材料。金属球石4加工成外形、体积、重量与球石5相同或相近，这样在球磨机内部，金属球石4能够随同球石5 —起运动。球磨机主体3侧边设有至少一个拍照设备6，拍照设备6的镜头朝向指示灯25。拍照设备6可以是摄像机，也可以是照相机，优选高速数码照相机。拍照设备6快速拍下球磨机在不同转速下，指示灯25的亮暗程度，以此记录球磨机主体3内部金属球石4的运动轨迹，进而记录球石5的运动轨迹。球磨机主体3通过皮带11连接电动机12，电动机12连接调速装置，调节调速装置，实现对球磨机主体3的转速调整。还包括一检测球磨机主体3转速的转速传感器7，转速传感器7连接一微型处理器系统8，拍照设备6的输出端连接微型处理器系统8 ；转速传感器7监测球磨机主体3的转速，并把转速信息传送给微型处理器系统8 ；拍照设备6把照相信息传送给微型处理器系统8，微型处理器系统8对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石4的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石5的实际运动轨迹。具体实施时，可以在球磨机主体3上设有多个轨迹检测装置2，多个拍照设备6分别拍摄对应的轨迹检测装置2 的指示灯25，多个拍照设备6分别连接微型处理器系统8，微型处理器系统8综合砖石信息和多个照相信息，金属球石4的轨迹更易确定，进而精确确定球石5在球磨机主体3内的运动轨迹。微型处理器系统8可以连接一显示装置81，用以实时显示球石5的实际运动轨迹的示意图。球石轨迹检测方法，包括如下步骤1)设备安装在球磨机主体3正常工作前，将轨迹检测装置2设置在球磨机主体3的通孔处，并将轨迹检测装置2的铁芯21上的开口沈朝向球磨机主体3内部；在球磨机主体3内放置至少一个金属球石4 ；将轨迹检测装置2的指示灯25设置在球磨机主体3表面；幻信号采集采集球磨机主体3的转速信息通过转速传感器7采集球磨机主体3的转速；采集照相信息将拍照设备6的镜头朝向指示灯25 处，拍照设备6可以是摄像机，也可以是照相机，优选高速数码照相机。采用拍照设备6拍摄指示灯25亮暗情况；3)确定球石5运行轨迹微型处理器系统8对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石4的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石5的实际运动轨迹。轨迹检测装置2包括一铁芯21，铁芯21的一侧缠绕有一原边线圈22，另一侧缠绕有一副边线圈23，原边线圈22连接一电源M，副边线圈23连接一指示灯25 ；缠绕有原边线圈22和副边线圈23的铁芯一端设有一开口 26。金属球石4的大小是球石5的0. 8 1. 2 倍。金属球石4的重量是球石5的0. 8 1. 2倍。金属球石4和球石5优选圆形，金属球石4的半径和球石5的半径相同。金属球石4的制作材料优先选用导磁性好、硬度高的合金材料。金属球石4加工成外形、体积、重量与球石5相同或相近，这样在球磨机内部，金属球石4能够随同球石5 —起运动。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.球石轨迹检测系统，包括一球磨机支架，所述球磨机支架上设有一球磨机主体，所述球磨机主体内设有球石，其特征在于，还包括至少一个轨迹检测装置，所述轨迹检测装置包括一铁芯，所述铁芯的一侧缠绕有一原边线圈，另一侧缠绕有一副边线圈，所述原边线圈连接一电源，所述副边线圈通过一处理电路连接一设置在所述球磨机主体外的指示灯；所述球磨机主体上设有至少一个贯通到球磨机内部的通孔，所述通孔处设有所述轨迹检测装置，缠绕有所述原边线圈和所述副边线圈的所述铁芯一端设有一开口，所述开口朝向所述球磨机主体内部；所述球磨机主体内部还设有至少一个金属材料制成的金属球石。
2.根据权利要求1所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，所述金属球石的重量是所述球石的0.8 1.2倍。
3.根据权利要求1所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，所述金属球石的制作材料采用导磁性好、硬度高的合金材料。
4.根据权利要求1所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，所述球磨机主体侧边设有至少一个拍照设备，所述拍照设备的镜头朝向所述指示灯。
5.根据权利要求4所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，所述拍照设备是高速数码照相机。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，所述球磨机主体通过一皮带连接一电动机，所述电动机连接一调速装置，调节调速装置，实现对球磨机主体的转速调整。
7.根据权利要求4所述的球石轨迹检测系统，其特征在于，还包括一检测球磨机主体转速的转速传感器，所述转速传感器连接一微型处理器系统，所述拍照设备的输出端连接所述微型处理器系统；所述转速传感器监测球磨机主体的转速，并把转速信息传送给所述微型处理器系统； 所述拍照设备把照相信息传送给所述微型处理器系统，所述微型处理器系统对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石的实际运动轨迹。
8.球石轨迹检测方法，其特征在于，包括如下步骤1)设备安装在球磨机主体正常工作前，将轨迹检测装置设置在球磨机主体的通孔处，并将轨迹检测装置的铁芯上的开口朝向球磨机主体内部；在球磨机主体内放置至少一个金属球石；将轨迹检测装置的指示灯设置在球磨机主体表面；2)信号采集采集球磨机主体的转速信息通过转速传感器采集球磨机主体的转速；采集照相信息将拍照设备的镜头朝向指示灯处，采用拍照设备拍摄指示灯亮暗情况；3)确定球石运行轨迹微型处理器系统对转速信息和照相信息进行处理，确定不同转速下金属球石的实际运动轨迹，进而确定不同转速下球磨机内部球石的实际运动轨迹。
9.根据权利要求8所述的球石轨迹检测方法，其特征在于，所述轨迹检测装置包括一铁芯，所述铁芯的一侧缠绕有一原边线圈，另一侧缠绕有一副边线圈，所述原边线圈连接一电源，所述副边线圈连接一指示灯；缠绕有所述原边线圈和所述副边线圈的所述铁芯一端设有开口，所述开口朝向所述球磨机主体内部，当金属球石在球磨机带动下靠近铁芯一端开口时，使铁芯内部的磁路导通，副边线圈中间的磁通量发生改变，使副边线圈产生磁感应电流。
10.根据权利要求8所述的球石轨迹检测方法，其特征在于，所述金属球石的大小是所述球石的0.8 1.2倍。
全文摘要
本发明涉及磨细工程机械领域，尤其涉及一种球磨机。球石轨迹检测系统，包括球磨机支架，球磨机支架上设有球磨机主体，球磨机主体内设有球石，还包括至少一个轨迹检测装置，轨迹检测装置包括铁芯，铁芯的一侧缠绕有原边线圈，另一侧缠绕有副边线圈，原边线圈连接电源，副边线圈通过处理电路连接指示灯；球磨机主体上设有至少一个通孔，通孔处设有轨迹检测装置，铁芯上位于原边线圈和副边线圈之间设有开口，开口朝向球磨机主体内部；球磨机主体内部还设有至少一个金属材料制成的金属球石。由于采用上述技术方案，本发明克服了目前研究机构所描述的球石运动轨迹不准确的缺点，实现了球石轨迹的实际检测。
文档编号B02C17/00GK102247915SQ20111009967
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者姜静, 孙贤明, 孙霞, 王雅静, 申晋, 谭博学, 陈文钢, 马立修 申请人:山东理工大学