DOC《一种新型自动加球机的研制》

一种新型自动加球机的研制 司绪1 黄宋魏2 和丽芳3 葛鹏4 郝鹏宇5 张元元6 (昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650093) 摘要介绍一种新型自动加球机的结构、工作原理和设计方法.

该设计通过安装在滚筒表面的抓球装置从储球箱中取球,采用激光传感器对所取的钢球进行非接触检测,并由PLC控制触摸屏计算机,对钢球进行智能辨识和控制,可以解决以往加球机存在的容易卡球、堵球等缺点,使球磨机能够实现定时、定量、按比例自动补加钢球,具有性能可靠、结构紧凑、安装灵活、智能化程度高、功耗低等特点. 关键词 自动加球机;

滚筒;

激光传感器;

PLC;

触摸屏计算机 中图分类号 文献标识码 文章编号 Development of a new type of automatic ball adding machine Si Xu1 Huang Songwei2 He Lifang3 Ge Peng4 Hao Pengyu5 Zhang Yuanyuan6 (Faculty of Land Resource Engineering , Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China) Abstract Intended to introduce the structure, operating principle and design method of the new type of automatic ball adding machine. The design to catch the ball from the storage box by installing a device in the surface of rotary drum, using laser sensor to make non-contact inspection of the steel ball, and equipped with PLC control touch-screen computer to control and recognize the steel balls smartly. It could remedy some shortcomings from the old ball adding machine, for example the balls are more likely get stuck in the machine.It makes ball mill have fixed quantities at fixed times to add steel balls automatically. The design has certain characteristics,such as reliable performance,compact conformation,flexible installation,high level of intelligence,low power consumption and so on. Keywords Automatic ball adding machine;

Rotary drum;

Laser sensor;

PLC;

Touch-screen computer

0 前言 球磨机是矿山、建材、化工等工业领域原料研磨常用的机械设备[1].为了提高研磨效率,减少能耗和钢耗,就要要求球磨机在工作时的钢球量要适量.钢球量过高,不仅会造成磨机功率的浪费,增加钢球消耗量,而且粉碎效率降低;

钢球量不足,则会导致磨矿时间延长,造成出料率下降[2].目前我国绝大多数选矿厂的球磨机都采用人工加球方式,但由于受到钢球的损耗,钢球的性质,矿石的矿物性质和球磨机的工作环境等因素的限制,人工加球取得的效果往往很不理想,而钢球添加控制的关键在于怎样保持钢球的载荷量在合适的状态,这就需要自动加球机来实现钢球添加的自动化[3],实现磨矿作业按需要定时、定量、按比例地补充各种规格的钢球,从而保证球磨机高效低耗的运行. 本文通过对现有自动加球机的分析和研究,提出一种新型自动加球机,通过安装在滚筒表面的球爪,从储球箱中随机取球,采用激光传感器对所取的钢球进行非接触检测,并由PLC对钢球状态进行分析和控制,可以解决以往加球机存在的卡球、堵球等现象,能准确地检测出钢球的数量和重量,实现球磨机加球的自动控制.

1 新型自动加球机的机电设计 新型自动加球机的机械与电气结构如图1所示,主要由储球箱体、隔料挡板、抓球装置、振动装置、接球槽、球道和激光传感器等组成[4].该新型自动加球机由加球系统、检测系统和控制系统等部分组成.为了避免阻塞、降低磨损、减少能耗,本新型自动加球机的机电结构与传统的加球机比较,进行了两个方面比较重要的创新,即在储球箱与抓球装置之间设置挡板和在储球箱输出过道中设置振动装置. 新型自动加球机在储球箱与抓球装置之间装有一弧形挡板,为手指板分立的形状,钢球从缓存球道滚动到挡板时被球爪抓住,然后沿着挡板向上运动,直到离开挡板独自立在球爪上.通过挡板,可以减轻来自缓存球道内的钢球对抓球装置的冲击力和摩擦力,大大降低抓球装置的磨损.另外,由于抓球装置的负荷量减少,可以大大降低电机的功率,也不会出现启动严重过流或无法启动的现象,从而保证电机和传动装置不会发生损毁.在一定的时间周期内,撤换挡板即可. 如图2所示,新型自动加球机在储球箱内的钢球过道上设有振动装置,振动装置由主要由支撑板和振动器组成,为便于振动,支撑板主要由弹簧支撑和固定,与周围不作焊接.使用过程中振动器间隔式点动或在出现堵球时强烈振动,从而可以使钢球在输出过程中避免发生堵球现象. 图1加球机机电结构示意图 Fig.1 Mechanical and electrical structure of the ball adding machine 图2 振动装置安装示意图 Fig.2 Schematic diagram of vibration device installation