一种球磨机负荷参数检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种球磨机负荷参数检测装置，属于自动检测领域。包括机架、球磨机筒体、电极、采集电极位置信息的位置传感器、称重传感器、旋转编码器和用于处理和计算机，球磨机筒体悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体的底部安装有电极，位置传感器和旋转编码器固定在机架的底端，位置传感器和旋转编码器采集的信号通过DI模块传送到计算机，电极采集的与球磨机筒体之间的电阻值信号通过电阻A/D模块、无线发送器和无线接收器传送到计算机，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机。不仅能同时检测球磨机筒体内负荷体的充填率、装载量和球料比，而且适应性强、便于实现。
【专利说明】一种球磨机负荷参数检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种球磨机负荷参数检测装置，属于自动检测领域。
【背景技术】
[0002]球磨机广泛应用于矿山、冶金、化工、建材、电力、陶瓷等行业，特别是在矿山的选矿过程中更是占有重要地位。湿式球磨机是选矿工业最为常用的粉碎设备。湿式球磨机内部负荷体由钢球、物料和水组成。充填率是指球磨机筒体内部负荷体所占空间的比率，球料比是指球磨机筒体内部装载的钢球质量与物料质量的比值，充填率和球料比是反映球磨机负荷的两个最为重要的参数，直接关系到粉碎效率。实践表明，保持球磨机在合理的充填率和球料比状态下运行，不但能大幅度提高球磨机的处理能力，降低单位处理量的消耗，而且对于提高整个选矿厂的生产指标都具有十分重要的作用。
[0003]传统的单因素负荷参数检测法主要包括:电流法、声响法、有用功率法、振动法等。这些方法虽然简单易行，但由于检测原理的局限性，只能间接反映球磨机的单个负荷量参数，都不能单独在整个过程中精确检测球磨机的负荷参数。
[0004]考虑单一检测方法各自存在的优点和不足，组合两种或三种具有互补性的检测方法进行负荷参数的检测，先后出现了声响一功率双信号检测法、声响一振动双信号检测法、声响一功率一振动三信号检测法等多因素检测法。这些方法计算很复杂，适应性差，而易受磨矿浓度、物料粒度、物料硬度、钢球尺寸等因素影响。
[0005]力传感器法是利用力传感器对与球磨机负荷有关的作用力进行直接测量从而检测球磨机负荷参数的技术方法。目前主要有衬板压力检测法、筒体应力检测法、筒体称重检测法等。衬板压力检测法是在球磨机筒体内部衬板下面安装一个能测定径向压力和切向压力的传感器，测量信号引入计算机进行处理，得到受力图谱，从图谱中可以判断球磨机负荷体的脱离角和接触角，由此可以算出球磨机的充填率，再分析径向压力的大小，可以计算球料比。称重法能精确检测球磨机的装载量，受影响因素少，适应性强，但不能检测充填率和球料比。
[0006]从有关报道来看，现有的球磨机负荷参数检测方法都或多或少地存在不足，有的因素单一无法实现精确检测，有的计算过于复杂或条件要求苛刻难以应用，有的检测参数不太全面，难以适用于球磨机的优化控制。
【发明内容】
[0007]为了克服现有的球磨机负荷参数检测方法检测精度低、计算过于复杂、检测参数不全面等不足，本发明提供一种球磨机负荷参数的检测装置，该装置不仅能同时检测球磨机筒体内负荷体的充填率、装载量和球料比，而且适应性强、便于实现。
[0008]本发明的球磨机负荷参数检测装置的结构:如图1所示，包括机架、球磨机筒体1、电极、采集电极位置信息的位置传感器13、称重传感器、采集球磨机筒体I筒体转速的旋转编码器14和用于处理和计算负荷参数的计算机20，球磨机筒体I悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体I的底部安装有电极，位置传感器13和旋转编码器14固定在机架的底端，位置传感器13和旋转编码器14采集的信号通过DI模块16传送到计算机20，电极采集的与球磨机筒体I之间的电阻值信号通过电阻A/D模块11、无线发送器12和无线接收器19传送到计算机20，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机20。
[0009]所述电极至少为三个，安装在球磨机筒体I底部的前端、中间和后端，安装的位置连线与球磨机筒体I的轴线平行。如图1所示，前端电极8、中间电极9和后端电极10。
[0010]所述电极为螺栓型，中间为金属线24，周围为硬质绝缘材料22，电极穿过衬板安装孔后通过紧固螺母23固定在衬板21和筒体I上。
[0011]所述球磨机筒体I的前空心轴2和后空心轴3分别固定在机架的前机座4和后机座5上保持球磨机筒体I悬空，前机座4上安装有前端称重传感器组6，后机座5上安装有后端称重传感器7组。
[0012]所述前端称重传感器组6连接前机座称重变送器17，后端称重传感器组7连接后机座称重变送器15，前机座称重变送器17和后机座称重变送器15将放大调理的信号通过Al模块18传送至计算机20。
[0013]本发明的基本检测原理为:在球磨机的筒体的两端和中部分别安装电极以测量筒体与各电极之间的电阻，通过对电极位置角度与电极电阻值关系的图谱进行分析，获得球磨机筒体内负荷体的脱离角和接触角，将脱离角、接触角输入数学模型可计算出负荷体的充填率。在筒体上安装有旋转编码器以测量球磨机筒体的转速，并由转速确定电极的位置。在球磨机两端的机座上安装称重传感器，用于测量球磨机筒体的重量，总重减去空载重量即可获得负荷体的重量(装载量)，将充填率、装载量、钢球密度、矿石密度、矿浆浓度输入计算球料比的数学模型，即可得到负荷体的球料比。
[0014]本发明的有益效果是，能够实时精确检测球磨机的充填率、装载量、球料比等负荷量参数，而且便于实现，适应性强，可为球磨机优化控制提供相关检测数据，对于提高球磨机效率、降低能耗等具有重要的作用。目前，用于检测球磨机负荷量参数的电流法、声响法、振动法，或者是这几种方法的联合法都不能同时检测充填率、装载量、球料比这三个参数，只能检测其中的一个或两个参数，是一种间接检测方法，很容易受到矿石性质、矿浆浓度、电网波动、环境条件等因素的影响，不仅检测精度差而且不能在检测的全过程中精确测量。而本发明不受矿石性质、矿浆浓度、环境条件等因素的影响，属于直接检测方法，能在检测的全过程中实现精确检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的检测系统结构原理图。
[0016]图中:1-球磨机筒体、2-前空心轴、3-后空心轴、4-前机座、5-后机座、6-前端称重传感器组、7-后端称重传感器组、8-前端电极、9-中间电极、10-后端电极、11-电阻A/D模块、12-无线发送器、13-位置传感器、14-旋转编码器、15-后机座称重变送器、16-DI模块、17-前机座称重变送器、18-AI模块、19-无线接收器、20-计算机、21-衬板、22-硬质绝缘材料、23-紧固螺母、24-金属线、25-负荷体。
【具体实施方式】[0017]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0018]实施方式一:如图1所示，本发明的球磨机负荷参数检测装置的结构包括机架、球磨机筒体1、电极、采集电极位置信息的位置传感器13、称重传感器、采集球磨机筒体I筒体转速的旋转编码器14和用于处理和计算负荷参数的计算机20，球磨机筒体I悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体I的底部安装有电极，位置传感器13和旋转编码器14固定在机架的底端，位置传感器13和旋转编码器14采集的信号通过DI模块16传送到计算机20，电极采集的与球磨机筒体I之间的电阻值信号通过电阻A/D模块11、无线发送器12和无线接收器19传送到计算机20，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机20。电极至少三个，分别安装在球磨机筒体I底部的前端、中间和后端，安装的位置连线与球磨机筒体I的轴线平行。如图1所示，前端电极8、中间电极9和后端电极10。球磨机筒体I的前空心轴2和后空心轴3分别固定在机架的前机座4和后机座5上保持球磨机筒体I悬空，前机座4上安装有前端称重传感器组6，后机座5上安装有后端称重传感器7组。前端称重传感器组6连接前机座称重变送器17，后端称重传感器组7连接后机座称重变送器15，前机座称重变送器17和后机座称重变送器15将放大调理的信号通过Al模块18传送至计算机20。
[0019]实施方式二:如图1所示，本发明的球磨机负荷参数检测装置的结构包括机架、球磨机筒体1、电极、采集电极位置信息的位置传感器13、称重传感器、采集球磨机筒体I筒体转速的旋转编码器14和用于处理和计算负荷参数的计算机20，球磨机筒体I悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体I的底部安装有电极，位置传感器13和旋转编码器14固定在机架的底端，位置传感器13和旋转编码器14采集的信号通过DI模块16传送到计算机20，电极采集的与球磨机筒体I之间的电阻值信号通过电阻A/D模块11、无线发送器12和无线接收器19传送到计算机20，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机20。电极至少为五个，安装在球磨机筒体I底部的前端、中间和后端，安装的位置连线与球磨机筒体I的轴线平行。如图1所示，前端电极8、中间电极9和后端电极10。电极为螺栓型，中间为金属线24，周围为硬质绝缘材料22，电极穿过衬板安装孔后通过紧固螺母23固定在衬板21和筒体I上。球磨机筒体I的前空心轴2和后空心轴3分别固定在机架的前机座4和后机座5上保持球磨机筒体I悬空，前机座4上安装有前端称重传感器组6，后机座5上安装有后端称重传感器7组。前端称重传感器组6连接前机座称重变送器17，后端称重传感器组7连接后机座称重变送器15，前机座称重变送器17和后机座称重变送器15将放大调理的信号通过Al模块18传送至计算机20。
[0020]实施方式三:如图1所示，本发明的球磨机负荷参数检测装置的结构包括机架、球磨机筒体1、电极、采集电极位置信息的位置传感器13、称重传感器、采集球磨机筒体I筒体转速的旋转编码器14和用于处理和计算负荷参数的计算机20，球磨机筒体I悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体I的底部安装有电极，位置传感器13和旋转编码器14固定在机架的底端，位置传感器13和旋转编码器14采集的信号通过DI模块16传送到计算机20，电极采集的与球磨机筒体I之间的电阻值信号通过电阻A/D模块11、无线发送器12和无线接收器19传送到计算机20，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机20。电极为六个，安装在球磨机筒体I底部的前端、中间和后端，安装的位置连线与球磨机筒体I的轴线平行。前端电极8、中间电极9和后端电极10。电极为螺栓型，中间为金属线24，周围为硬质绝缘材料22，电极穿过衬板安装孔后通过紧固螺母23固定在衬板21和筒体I上。球磨机筒体I的前空心轴2和后空心轴3分别固定在机架的前机座4和后机座5上保持球磨机筒体I悬空，前机座4上安装有前端称重传感器组6，后机座5上安装有后端称重传感器7组。前端称重传感器组6连接前机座称重变送器17，后端称重传感器组7连接后机座称重变送器15，前机座称重变送器17和后机座称重变送器15将放大调理的信号通过Al模块18传送至计算机20。
[0021]以上结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种球磨机负荷参数检测装置，其特征在于:结构包括机架、球磨机筒体(I)、电极、采集电极位置信息的位置传感器(13)、称重传感器、采集球磨机筒体(I)转速的旋转编码器(14)和用于处理和计算负荷参数的计算机(20)，球磨机筒体(I)悬空固定在机架上并通过称重传感器测重，球磨机筒体(I)的底部安装有电极，位置传感器(13)和旋转编码器(14)固定在机架的底端，位置传感器(13)和旋转编码器(14)采集的信号通过DI模块(16)传送到计算机(20)，电极采集的与球磨机筒体(I)之间的电阻值信号通过电阻A/D模块(11)、无线发送器(12)和无线接收器(19)传送到计算机(20)，称重传感器采集的球磨机筒体重量信号传送至计算机(20 )。
2.根据权利要求1所述的球磨机负荷参数检测装置，其特征在于:所述电极至少为三个，安装在球磨机筒体(I)底部的前端、中间和后端，安装的位置连线与球磨机筒体(I)的轴线平行。
3.根据权利要求1所述的球磨机负荷参数检测装置，其特征在于:所述球磨机筒体(I)的前空心轴(2)和后空心轴(3)分别固定在机架的前机座(4)和后机座(5)上保持球磨机筒体(I)悬空，前机座(4 )上安装有前端称重传感器组(6 )，后机座(5 )上安装有后端称重传感器组(7)。
4.根据权利要求3所述的球磨机负荷参数检测装置，其特征在于:所述前端称重传感器组(6 )连接前机座称重变送器(17)，后端称重传感器组(7 )连接后机座称重变送器(15)，前机座称重变送器(17)和后机座称重变送器(15)将放大调理的信号通过Al模块(18)传送至计算机(20)。
【文档编号】B02C23/00GK203432616SQ201320525053
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】黄宋魏, 童雄, 肖庆飞, 和丽芳, 黄靖惠, 韩中园, 黄斌 申请人:昆明理工大学