本發(fā)明涉及一種慣性圓錐破碎機檢測技術(shù)，尤其涉及一種慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

慣性圓錐破碎機可用于高效的破碎各種礦石，它借助于旋擺運動的圓錐面，周期地靠近固定錐面，使夾于兩個錐面的物料受到擠壓和劈裂而破碎。工作間隙是慣性圓錐破碎機工作最為關(guān)鍵的參數(shù)，指的是破碎機排料口的大小。工作間隙關(guān)系到破碎工作的結(jié)果，比如產(chǎn)品粒度、處理量等，它甚至還關(guān)系到破碎機的穩(wěn)定性和零部件的使用壽命，因此將慣性圓錐破碎機的工作間隙控制在設(shè)計要求范圍內(nèi)至關(guān)重要。慣性圓錐破碎機的工作間隙有一個理想范圍，間隙過大，破碎產(chǎn)品中不合格產(chǎn)品增多，產(chǎn)量增加，設(shè)備振動變大；若間隙過小，產(chǎn)量減小，處理能力過低，因此對于不同型號的慣性圓錐破碎機，工作間隙有一理想的工作范圍。然而當(dāng)襯板工作一段時間后，因襯板磨損使得工作間隙變大時，需調(diào)整慣性圓錐破碎機的工作間隙到最佳工作間隙，以使設(shè)備在理想狀態(tài)下工作。由于破碎工作時，襯板時刻在發(fā)生磨損，且受被破碎物料情況等因素影響而非均勻變化，其變化規(guī)律難以精確估計。為了檢測工作間隙，需停機進行測量，這影響了設(shè)備運行的連續(xù)性，甚至影響整條破碎生產(chǎn)線，影響生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)，所述圓錐破碎機包括料斗、定錐部、動錐部，所述動錐部的下端固定有激振器和聯(lián)軸器，所述激振器與動錐部通過球面副安裝在機體上，所述聯(lián)軸器通過萬向聯(lián)軸節(jié)與傳動軸相連，所述萬向聯(lián)軸節(jié)的上端球面?zhèn)炔客ㄟ^上連接柱與所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽連接，所述萬向聯(lián)軸節(jié)的下端球面?zhèn)炔客ㄟ^下連接柱與所述傳動軸的內(nèi)槽連接，所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽自上而下設(shè)有多個壓力傳感器，所述壓力傳感器與安裝在所述聯(lián)軸器下面的信號接收器連接；

所述多個壓力傳感器包括設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽上端的下限位和設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽下端的上限位及設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽中部的多個中間位，所述傳動軸的芯部設(shè)有液壓缸，所述液壓缸的活塞端部抵在所述萬向聯(lián)軸節(jié)的下端球面端部，所述液壓缸的活塞腔連接有增壓電磁閥液和泄壓電磁閥，所述增壓電磁閥與液壓馬達(dá)連接。

本發(fā)明的上述的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)實現(xiàn)襯板磨損量檢測及自補償控制的方法，包括：

傳動軸驅(qū)動激振器和動錐部繞球面副的球心相對于定錐部擺動，聯(lián)軸器隨激振器一起擺動，當(dāng)聯(lián)軸器隨激振器擺動時，上連接柱將沿內(nèi)槽向下運行，理想工作間隙時，上連接柱將在點下限位附近；

隨著襯板磨損，上連接柱將從下限位向下滑移，在向下滑移過程中，觸發(fā)不同工作位的壓力傳感器，上連接柱的滑移距離為：

由上連接柱滑移距離x和如下函數(shù)關(guān)系即可判別襯板的磨損量ΔS：

式中，λ為動錐襯板排放口處的內(nèi)分比常數(shù)，h為上連接柱與動錐擺動球心的距離，h₀為動錐襯板排放口距動錐擺動中心的距離，h_c為萬向聯(lián)軸節(jié)長度；

當(dāng)上連接柱沿內(nèi)槽向下滑移到上限位時，工作間隙即將超過上限容許值S₂，上限壓力傳感器輸出信號，加壓電磁閥觸發(fā)，啟動液壓馬達(dá)，油缸推動萬向聯(lián)軸節(jié)向上移動，至下限位位置時，關(guān)閉加壓電磁閥，液壓馬達(dá)關(guān)閉，萬向聯(lián)軸節(jié)5向上調(diào)整距離根據(jù)如下公式確定：

式中：S₁為慣性圓錐破碎機最小設(shè)計工作間隙，S₂為慣性圓錐破碎機最大設(shè)計工作間隙，ΔS_max為慣性圓錐破碎機襯板最大磨損量，其值ΔS_max＝S₂-S₁，h_c為萬向聯(lián)軸節(jié)長度。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)和方法，適應(yīng)于在一定范圍內(nèi)自動補償襯板磨損量，確保慣性圓錐破碎機在理想工作間隙范圍內(nèi)工作，提高慣性圓錐破碎機的工作效率和工作性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中慣性圓錐破碎機連接柱運動與工作間隙關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中慣性圓錐破碎機工作間隙自動補償控制系統(tǒng)的局部詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1.料斗，2.定錐部，3.動錐部，4.激振器，5.萬向連軸節(jié)，6.液壓缸，7.破碎物料，8.工作間隙(S)，9.傳動軸，10.聯(lián)軸器，11.下連接柱，12.下限位(B1)，13.上限位(B2)，14.上連接柱，15.信號接收器，16.液壓油，17.工作位，18.泄壓電磁閥(K2)，19.加壓電磁閥(K1)，20.液壓馬達(dá)，21.限位器。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)，其較佳的具體實施方式是：

所述圓錐破碎機包括料斗、定錐部、動錐部，其特征在于，所述動錐部的下端固定有激振器和聯(lián)軸器，所述激振器與動錐部通過球面副安裝在機體上，所述聯(lián)軸器通過萬向聯(lián)軸節(jié)與傳動軸相連，所述萬向聯(lián)軸節(jié)的上端球面?zhèn)炔客ㄟ^上連接柱與所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽連接，所述萬向聯(lián)軸節(jié)的下端球面?zhèn)炔客ㄟ^下連接柱與所述傳動軸的內(nèi)槽連接，所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽自上而下設(shè)有多個壓力傳感器，所述壓力傳感器與安裝在所述聯(lián)軸器下面的信號接收器連接；

所述多個壓力傳感器包括設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽上端的下限位和設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽下端的上限位及設(shè)于所述聯(lián)軸器的內(nèi)槽中部的多個中間位，所述傳動軸的芯部設(shè)有液壓缸，所述液壓缸的活塞端部抵在所述萬向聯(lián)軸節(jié)的下端球面端部，所述液壓缸的活塞腔連接有增壓電磁閥液和泄壓電磁閥，所述增壓電磁閥與液壓馬達(dá)連接。

本發(fā)明的上述的慣性圓錐破碎機襯板磨損量檢測及自補償控制系統(tǒng)實現(xiàn)襯板磨損量檢測及自補償控制的方法，其較佳的具體實施方式包括：

傳動軸驅(qū)動激振器和動錐部繞球面副的球心相對于定錐部擺動，聯(lián)軸器隨激振器一起擺動，當(dāng)聯(lián)軸器隨激振器擺動時，上連接柱將沿內(nèi)槽向下運行，理想工作間隙時，上連接柱將在點下限位附近；

隨著襯板磨損，上連接柱將從下限位向下滑移，在向下滑移過程中，觸發(fā)不同工作位的壓力傳感器，上連接柱的滑移距離為：

由上連接柱滑移距離x和如下函數(shù)關(guān)系即可判別襯板的磨損量ΔS：

式中，λ為動錐襯板排放口處的內(nèi)分比常數(shù)，h為上連接柱與動錐擺動球心的距離，h₀為動錐襯板排放口距動錐擺動中心的距離，h_c為萬向聯(lián)軸節(jié)長度；

當(dāng)上連接柱沿內(nèi)槽向下滑移到上限位時，工作間隙即將超過上限容許值S₂，上限壓力傳感器輸出信號，加壓電磁閥觸發(fā)，啟動液壓馬達(dá)，油缸推動萬向聯(lián)軸節(jié)向上移動，至下限位位置時，關(guān)閉加壓電磁閥，液壓馬達(dá)關(guān)閉，萬向聯(lián)軸節(jié)5向上調(diào)整距離根據(jù)如下公式確定：

式中：S₁為慣性圓錐破碎機最小設(shè)計工作間隙，S₂為慣性圓錐破碎機最大設(shè)計工作間隙，ΔS_max為慣性圓錐破碎機襯板最大磨損量，其值ΔS_max＝S₂-S₁，h_c為萬向聯(lián)軸節(jié)長度。

本發(fā)明適應(yīng)于在一定范圍內(nèi)自動補償襯板磨損量，確保慣性圓錐破碎機在理想工作間隙范圍內(nèi)工作，提高慣性圓錐破碎機的工作效率和工作性能。

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，慣性圓錐破碎機襯板磨損自檢測系統(tǒng)，包括料斗1，定錐部2，動錐部3，激振器4，萬向連軸器5，液壓缸6，破碎物料7，工作間隙8，傳動軸9。傳動軸9通過皮帶或減速機從電機獲得扭矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，萬向聯(lián)軸節(jié)5通過下連接柱11與傳動軸9獲得扭矩，其上部通過上連接柱14與聯(lián)軸器10相連。下連接柱11安裝在聯(lián)軸器10內(nèi)槽上，且可沿著內(nèi)槽自由的上下滑動。激振器4通過聯(lián)軸器10產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動從而產(chǎn)生慣性離心力，促使動錐部3繞其球心作偏擺運動而產(chǎn)生破碎行為。在慣性圓錐破碎機產(chǎn)生破碎行為時，動錐部3偏擺而使萬向聯(lián)軸節(jié)5產(chǎn)生偏擺，萬向聯(lián)軸節(jié)內(nèi)槽內(nèi)布置有幾個不同的壓力傳感器(下限位12、工作位17和上限位13)，下限位12和上限位13各1個，可根據(jù)需要布置3～4個工作位17，當(dāng)上連接柱14沿內(nèi)槽滑移時，可分別觸發(fā)不同壓力傳感器。當(dāng)觸發(fā)下限位12時，表明圓錐破碎機工作間隙過??；當(dāng)觸發(fā)工作位17時，表明工作間隙在適宜的工作間隙位置工作；當(dāng)觸發(fā)上限位13時，表明圓錐破碎機工作間隙過大。壓力傳感器將工作間隙狀態(tài)信號傳遞給信號接收器15，信號接收器15根據(jù)不同的工作間隙狀態(tài)信號控制液壓馬達(dá)20工作。

隨著破碎行為的不斷進行，襯板逐漸磨損，工作間隙逐漸變大，上連接柱14將沿內(nèi)槽逐漸向下滑移。當(dāng)上連接柱14沿內(nèi)槽滑移到上限位13時，說明工作間隙即將超過最大許可工作間隙，信號接收器15接收到壓力傳感器上限位13的信號，并控制液壓馬達(dá)20和電磁閥(K1)19開啟，液壓缸6在液壓油作用下向上升起，上連接柱14也隨之向上運動，當(dāng)上連接柱14運動至下限位(B1)12時，信號接收器15接收到下限位信號，通過控制電路停止液壓馬達(dá)20和電磁閥K1，此時液壓缸6停止上升。

隨著液壓缸的不斷上移，下連接柱11也隨之上行，當(dāng)下連接柱11觸發(fā)限位器21時，表明通過自補償系統(tǒng)已難滿足襯板磨損補償需要，需進行間隙調(diào)整的工作。啟動工作間隙調(diào)整流程：首先慣性圓錐破碎機停止運轉(zhuǎn)，然后觸發(fā)泄壓電磁閥(K2)18，液壓缸下部液壓油回油箱，液壓缸向下運行復(fù)位；同時測量慣性圓錐破碎機的工作間隙S，根據(jù)工作間隙S實際值，啟動間隙調(diào)整裝置調(diào)整工作間隙，直至S滿足S_min≤S≤S_max。

如圖2所示，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動激振器4和動錐部3繞球面副的球心相對定錐部2擺動，所述的動錐部3和定錐部2之間形成破碎腔，用于完成破碎工作，動錐部3在同一垂直平面內(nèi)兩個對稱位置和定錐部2最下端距離的之和即為圓錐破碎機的工作間隙(S)8。理想的工作間隙S在一個范圍內(nèi)：

S_min≤S≤S_max (1)

若工作間隙S＜S_min，則設(shè)備單位處理能力降低；若工作間隙S＞S_max，則破碎產(chǎn)品粒度變大，設(shè)備振動變大。

隨著破碎動作的完成，動錐部3將沿著其球面支撐中心C與垂直方向產(chǎn)生一定的擺動角，上連接柱14將沿著聯(lián)軸器10內(nèi)槽向下滑移到下限位(B1)12點，此時慣性圓錐破碎機的工作間隙處于下限容許值S_min。隨著破碎機不斷完成破碎行為，襯板逐漸磨損導(dǎo)致工作間隙逐漸變大，上連接柱14將沿內(nèi)槽繼續(xù)向下滑移，當(dāng)?shù)缴舷尬?B2)13點時，表明工作間隙S即將超過設(shè)備理想工作間隙的上限容許值S_max。

通過結(jié)構(gòu)計算得到圓錐破碎機工作間隙最大容許變化值ΔS_max＝S_max-S_min與上連接柱滑移距離Δh的函數(shù)關(guān)系：

式2中：λ為動錐襯板排放口處的內(nèi)分比常數(shù)，h為上連接柱14與動錐擺動球心的距離，h₀為動錐襯板排放口距動錐擺動中心的距離，h_c為萬向聯(lián)軸節(jié)長度。

如圖3所示，一種慣性圓錐破碎機襯板磨損量自檢測及補償控制系統(tǒng)包括聯(lián)軸器10，萬向聯(lián)軸節(jié)5，上連接柱14，下連接柱11，液壓缸6，信號接收器15，液壓馬達(dá)20，加壓電磁閥(K1)19和泄壓電磁閥(K2)18。當(dāng)上連接柱14沿內(nèi)槽向下滑移到上限位13(圖2中B2)時，工作間隙即將超過上限容許值S_max，上限壓力傳感器輸出觸發(fā)信號，電磁閥K1吸合，液壓馬達(dá)20啟動，油缸推動萬向聯(lián)軸節(jié)5向上移動，至下限位12(圖2中B1)位置時，關(guān)閉電磁閥K1，液壓馬達(dá)20關(guān)閉。

壓力傳感器上限位13和下限位12間安裝間距t可根據(jù)如下規(guī)則確定：

t＝Δh (3)

在下限位13和上限位12中還根據(jù)工作需要可間隔布置n(n＝3～4)個位置傳感器作為工作位17。隨著破碎行為的完成，上連接柱14將沿著聯(lián)軸器10內(nèi)槽向下滑移，并觸發(fā)不同工作位17，由工作位17的安裝位置(k)可知上連接柱14向下的滑移距離為：

式(4)中，k表示工作位編號，則襯板磨損量可根據(jù)如下函數(shù)關(guān)系計算確定。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。