大型磨煤机橡塑弹簧减震装置安装用液压控制装置及方法

本发明涉及减震系统的技术领域，尤其涉及大型磨煤机橡塑弹簧减震装置安装用液压控制装置及方法。

背景技术：

近年来，大型磨煤机在高炉喷煤领域得到越来越多的应用，但是与国外相比还有一定的差距，主要表现在大型磨煤机出现随机的剧烈震动与噪声，这对于地基损坏、磨机寿命、环境噪声有很大的影响。

产生上述瓶颈问题的原因，主要是目前原煤颗粒分布带较宽，大颗粒及块状煤矸石约占10%，且随机分布，造成底座产生剧烈震动和噪声。

目前国内大型磨煤机减震方案是包括构建大型钢筋混凝土深层地基、弹簧减震器或者隔振支座。其中钢筋混凝土深层地基起到的减震效果比较小，其主要作用是加固大型磨煤机；弹簧减震器是最常见的一种减震方式，弹簧减震器安装简单并可根据实际需要调整高度及水平，而且能够有效隔离大型磨煤机底座的震动，并保护及延长其使用寿命，但是大型磨煤机重达数百吨乃至上千吨，这样的情况下不仅安装困难，且弹簧容易磨损，寿命降低，频繁更换弹簧更是不易，影响生产效率；隔震支座的减震效果比弹簧好很多，但机器与地基的连接全部依靠支座隔震，安装更加困难，且这对机器的安全性和稳定性造成影响。

此外，磨煤机系统是一个复杂的非线性系统，工作过程中磨煤机的振幅、噪声、负载时刻产生变化，并且磨煤机工作时的总负载高达数百上千吨，传统的磨煤机底座减震方法难以满足这种复杂的情况。为此，研制一种高阻尼、高强度、高弹性的橡塑弹簧，用于实现磨煤机底座减震，以解决上述瓶颈。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供大型磨煤机橡塑弹簧减震装置安装用液压控制装置及方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

大型磨煤机橡塑弹簧减震装置安装用液压控制装置，包括橡塑弹簧减震结构、液压千斤顶结构以及实时检测控制系统，其中，橡塑弹簧减震结构包括固定支座、下底座、橡塑弹簧和上底座，下底座水平固定于地基支柱体上，橡塑弹簧由若干个相同的扇形橡塑弹簧件组成，依次呈同心圆状粘结成一个圆形固定在下底座上；

千斤顶结构由若干个液压千斤顶组成，下底座上开设有数量与液压千斤顶数量相适应的固定槽，固定槽均匀分别于橡塑弹簧外周，液压千斤顶定位安装在个固定槽中，上底座粘结在磨煤机身底部，磨煤机身的底部外周均布有凸缘，液压千斤顶位于凸缘下方，液压千斤顶与凸缘间隙配合，为振动预留空间，液压千斤顶之间用管道连通同时工作。

实时检测控制系统，设置有pc机与下位机，下位机由压力传感器、微控制器以及通信模块组成，其中下位机负责数据采集，压力传感器实时检测各液压千斤顶内的压力大小，微控制器接收压力传感器信息并进行数据处理，然后发送给通信模块，通信模块发送至pc机；pc机写入算法和控制程序，pc机根据下位机传送的信号匹配算法发出控制指令，微控制器接收指令控制比例调速阀来调节流量大小实现液压千斤顶同步升起，pc机面板上有操作按键，用于手动控制液压千斤顶运作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的液压千斤顶为8缸液压千斤顶。

上述的液压千斤顶包括油缸、滤油器、叶片泵、伺服电机、三位四通电磁阀、溢流阀、比例调速阀和液压缸，叶片泵和伺服电机通过螺栓连接在支座上，叶片泵与伺服电机的输出轴用联轴器连接，叶片泵的进油口螺栓连接在滤油器的出油口，且滤油器的进油口管道插入油缸底部，叶片泵的出油口通过管道连接到三位四通电磁阀的中位，三位四通电磁阀的中位左端出油口采用三岔口管道分别与溢流阀和比例调速阀相连接，比例调速阀连接液压缸的无杆腔，液压缸的有杆腔连接到三位四通电磁阀的中位右端，三位四通电磁阀的中位右端连接油缸，液压千斤顶的8个液压缸并联连接。

上述的微控制器为stm32系列的微控制器。

上述的液压千斤顶与凸缘通过圆柱销连接。

上述的橡塑弹簧由16个相同的扇形橡塑弹簧件组成。

上述的pc机面板上的操作按键包括伺服电机启动按键、三位四通阀ya1与ya2启动键，伺服电机启动按键用于控制伺服电机的启停，三位四通阀ya1与ya2启动键用于控制三位四通阀的左位与右位启动。

大型磨煤机减震橡塑弹簧的液压控制方法，包括以下步骤：手动依次按下pc机触控面板上的伺服电机启动键和三位四通电磁阀ya1启动键，以分别驱动伺服电机启动及三位四通电磁阀的左位打开，伺服电机驱动叶片泵，液压油进入回路，液压油经过比例调速阀进入液压缸，液压千斤顶内的压力传感器实时监测压力大小，pc机控制比例调速阀实现液压千斤顶的8个液压缸同时升起，进而驱动磨煤机升起，此时将橡塑弹簧装入上底座与下底座之间；此时按下三位四通电磁阀ya2启动键，液压油流入油缸，液压千斤顶带动磨煤机落下，橡塑弹簧与上底座接触；准备工作完成，磨煤机开始输料工作，橡塑弹簧进行磨煤机底盘减震；在升起与降落过程中压力传感器实时监测8个液压缸内的压力，并通过通信模块传输至pc机，当升起过程中因为流量误差，八个液压缸不能确保同步，此时pc机发出指令，下位机执行命令控制比例调速阀调节流量，确保压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀调节流量使得压力与最大值保持一致。

本发明具有以下优点：

1)本发明提供一种高阻尼、高强度、高弹性的橡塑弹簧的大型磨煤机底座减震装置，所述高阻尼、高强度、高弹性的橡塑弹簧是一种复合材料，橡塑弹簧能够承载上千吨的负载还可以保持弹性且寿命长，弹簧自主能够根据负载的大小提供减震阻尼力。

2)本发明提供一种八缸液压千斤顶同步升起与降落实现大型磨煤机的升起与降落，用于安装和维修橡塑弹簧，同时每个液压缸内安装压力传感器实时检测压力大小，用以8个液压缸升起过程中负载相同，即同步升起，快捷、安全、方便地实现橡塑弹簧的安装、维修及更换，。

3)本发明提供一种8个液压缸顶同步控制方法，液压千斤顶的液压缸内安装压力传感器，下位机实时监测压力大小，pc机根据压力大小控制每个比例调速阀，使得每个液压缸内的压力相同，实现同步升起与落下。同步控制系统采用上下位机控制，提高精度，减少安全事故发生。

附图说明

图1为本发明的大型磨煤机底座橡塑弹簧减震的装置结构示意图；

图2是本发明的控制系统结构图；

图3是本发明的八缸液压千斤顶升降系统原理图；

图4是本发明的控制方法流程图；

图5是八缸液压千斤顶同步控制方法流程图。

其中的附图标记为：地基支柱体1-1、下底座1-2、橡塑弹簧1-3、上底座1-4、液压千斤顶1-5、磨煤机身1-6、凸缘1-61、圆柱销1-7、油缸1-51、滤油器1-52、叶片泵1-53、伺服电动机1-54、三位四通电磁阀1-55、溢流阀1-56、比例调速阀1-57、液压缸1-58、下位机2-1、pc机2-2、压力传感器2-11、微控制器2-12、通信模块2-13。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的大型磨煤机橡塑弹簧减震装置安装用液压控制装置包括固定支座1-1、下底座1-2、橡塑弹簧1-3、上底座1-4和液压千斤顶1-5，下底座1-2水平固定于地基支柱体1-1上，橡塑弹簧1-3由16个相同的扇形橡塑弹簧组成，依次用工业胶水呈同心圆状粘结成一个圆形固定在下底座1-2的凹槽内，八缸同步液压千斤顶1-5的液压缸数量为8个，并联连接同时工作，下底座1-2上开设有8个固定槽，8个固定槽均匀分别于橡塑弹簧1-3外周，八缸同步液压千斤顶1-5的8个液压缸分别定位安装在8个固定槽中，上底座1-4粘结在磨煤机身1-6底部，磨煤机身1-6的底部外周均布有凸缘1-61，八缸液压千斤顶1-5与凸缘1-61通过圆柱销1-7连接，为振动预留空间，八缸液压千斤顶1-5的8个液压缸1-58用管道连通同时工作。

参阅图3，本发明的八缸液压千斤顶1-5包括油缸1-51、滤油器1-52、叶片泵1-53、伺服电机1-54、三位四通电磁阀1-55、溢流阀1-56、比例调速阀1-57和液压缸1-58，叶片泵1-53和伺服电机1-54通过螺栓连接在支座上，叶片泵1-53与伺服电机1-54的输出轴用联轴器连接，叶片泵1-53的进油口螺栓连接在滤油器1-52的出油口，且滤油器1-52的进油口管道插入油缸1-51底部，叶片泵1-53的出油口通过管道连接到三位四通电磁阀1-55的中位，三位四通电磁阀1-55的中位左端出油口采用三岔口管道分别与溢流阀1-56和比例调速阀1-57相连接，比例调速阀1-57连接液压缸1-58的无杆腔，液压缸1-58的有杆腔连接到三位四通电磁阀1-55的中位右端，三位四通电磁阀1-55的中位右端连接油缸1-51，八缸液压千斤顶1-5的8个液压缸并联连接，上述液压元件与管道的连接均采用螺纹连接，并且用密封装置进行密封，防止漏油，液压泵1-53的进、出油口要安装稳定，pc机2-2与下位机2-1控制八缸液压千斤顶1-5同步升降大型磨煤机方便安装和维修橡塑弹簧1-3。

参阅图2，一种实时检测控制系统，设置有pc机2-2与下位机2-1，下位机2-1由压力传感器2-11、stm32系列的微控制器2-12、通信模块2-13组成。其中下位机2-1主要就是负责数据采集，压力传感器2-11实时检测八缸液压千斤顶1-5运动中8个液压缸1-58内的压力大小，stm32系列微控制器2-12进行数据处理并且发送给通信模块2-13，然后通信模块2-13通过socket传动给pc机2-2；pc机2-2写入算法和控制程序，pc机2-2根据下位机2-1传送的信号匹配算法发出控制指令，stm32微控制器2-12接收指令控制比例调速阀1-57来调节流量大小实现同步升起。pc机2-2面板上有操作按键包括伺服电机1-54启动按键、三位四通阀1-55ya1与ya2启动键，伺服电机1-54启动按键用于控制伺服电机1-54的启停，三位四通阀1-55ya1与ya2启动键用于控制三位四通阀1-55的左位与右位启动。

参阅图4和图5，本申请的大型磨煤机底座与地基减震橡塑弹簧安装的液压控制方法，包括以下步骤：手动依次按下pc机2-2触控面板上的伺服电机启动键和三位四通电磁阀ya1启动键，以分别驱动伺服电机1-54启动及三位四通电磁阀1-55的左位打开，伺服电机1-54驱动叶片泵1-53，液压油进入回路，液压油经过比例调速阀1-57进入液压缸1-58，八缸液压千斤顶1-5内的压力传感器2-11实时监测压力大小，pc机2-2控制比例调速阀1-57实现八缸液压千斤顶1-5的8个液压缸同时升起，进而驱动磨煤机3升起，此时将橡塑弹簧1-3装入上底座1-5与下底座1-4之间；此时按下三位四通电磁阀ya2启动键，液压油流入油缸1-51，八缸液压千斤顶1-5带动磨煤机3落下，橡塑弹簧1-3与上底座1-5接触；准备工作完成，磨煤机开始输料工作，橡塑弹簧具有高强度、高阻尼、高弹性的特点，能够提供上千吨负载变化的阻尼力，有效进行磨煤机底盘减震；在升起与降落过程中压力传感器2-11实时监测8个液压缸1-58内的压力，并通过通信模块2-13传输至pc机2-2，当升起过程中因为流量误差，八个液压缸1-58不能确保同步，此时pc机2-2发出指令，下位机2-1执行命令控制比例调速阀1-57调节流量，确保压力相同，流量的大小标准以8个液压缸内压力最大值进行调节，其余7个液压缸内的压力通过比例调速阀1-57调节流量使得压力与最大值保持一致。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。