圆锥破碎机台效的改进方法.pdf

5 4 湖南有色金属 H U N A NN O N F E R R O U SM E T A L S 第1 9 卷第6 期 2 0 0 3 年1 2 月 圆锥破碎机台效的改进方法 曾浩峰 江西铜业股份有限公司江西贵溪3 3 5 4 2 3 摘要以德兴铜矿大山选矿厂圆锥破碎机为例，叙述如何改进圆锥破碎机给矿部分的控制系统， 以及改造过程中遇到的问题和解决的方法，从而为提高圆锥破碎机设备台效和现有设备的运行能 力，提供了一种新的、切实可行的方法。据改造后数据统计表明，提高圆锥破碎机台效2 ％。 关键词圆锥破碎机；控制；料位；P L C 中图分类号T D 4 5 1文献标识码A文章编号1 0 0 3 5 5 4 0 2 0 0 3 0 6 0 0 5 4 0 3 德兴铜矿大山选矿厂是一个大型现代化选矿 厂，设计的日处理能力6 1 0 4t 。在碎矿车间有6 台 进口西蒙斯圣2 ．1m 特超重型圆锥破碎机，6 台国产 西2 ．1m 特超重型圆锥破碎机，其中4 台用于中碎，8 台用于细碎，分前后3 1 0 4t 的两个系统。自投入使 用以来，由于圆锥给矿部分存在较多问题，致使圆锥 破碎机的运转率偏低，圆锥破碎机的破碎腔内的矿 石不能挤满运行，台效极低，严重制约了碎矿系统生 产能力的充分发挥。一直不能达到设计要求。通过 认真总结、分析研究和借鉴其它矿山的使用经验，明 确了只有对其进行的技术改造，才能解决圆锥破碎 机台效偏低的问题，以满足生产的迫切需要。 1 原设计存在的问题 圆锥破碎机给矿部分整体设计上存在不合理， 设备种类多，故障率高，维修不方便。概括为以下两 个主要问题 1 ．给矿的驱动部分采用液压系统，该系统的液 压控制箱结构复杂，电路设计虽环环相扣，但用电位 器调整电路板工作参数，加之现场运行环境恶劣，致 使驱动部分的电子元器件故障率很高。这些电路板 的维修花费的时间很多，维修好后，参数的调整更为 复杂、费时。又因无法模拟现场设备的运行状况，且 需要在设备运行时调整，使维修工作更加不方便。 2 ．给矿部分设计的料位控制系统，由于现场运 行环境和圆锥破碎机本身的结构的双重问题，原设 作者简介曾浩峰 1 9 6 9 一 ，男，工程师，主要从事电气供应管理 工作。 计的超声波料位计无法正常工作，料位控制系统一 直无法投入运行。 鉴于以上原因，造成了圆锥破碎机给矿部分经 常是手动开车，使圆锥破碎机开空车和满矿两种极 端现象不时发生，对设备造成严重的损害。整个系 统的台效达不到设计要求。 2 改造方案设计和实施 考虑改造的费用、时间、人员和技术等方面的问 题，同时确保改造的成功，制定改造的详细方案，分 步实施。 2 ．1 改液压控制箱为变频调速器 拆除液压控制箱，改用变频调速器来调节液压 油泵的电机转速，以调节和控制圆锥破碎机的给矿。 原圆锥破碎机的控制系统正在完善中，当时圆锥破 碎机的给矿仅有手动控制。操作人员只能根据圆锥 破碎机电机的电流值调整给矿速度。改进以后，由 于变频器的性能优良，调速范围广，不仅大大减少了 日常维护量，且控制效果较好，使第一步改造获得了 巨大的成功。 2 ．2 增加圆锥破碎机电机的电流变送器 随着大山厂生产设备逐步正常，处理能力的不 断提高，圆锥要解决的问题不是如何使其正常运行， 而是如何在确保设备正常工作的前提下，充分发挥 其设备生产能力。 改用变频器后，生产班的操作人员为了提高台 效，不断地修正给矿的速度，使圆锥破碎机满矿、圆 锥电机电流偏高等现象不时出现。使原改造控制系 万方数据 第6 期曾浩峰圆锥破碎机台效的改进方法 5 5 统的计划不得不修改，提前实施。 为了确保设备的正常工作，先增加了圆锥破碎 机电机电流的变送器，将电流互感器出来的信号转 换为4 。2 0m A 的标准信号送人P L c ，设定电流的上 限值，当电流达到设定值时，立即停圆锥破碎机给 矿，确保圆锥破碎系统正常。同时，利用P L C 的特 殊功能模块设计了一个根据电机电流值控制给矿速 度的圆锥功率控制系统，如图1 所示。 图1圆锥功率控制系统 经过一段时间的调试和运行，取得了一些效果， 但仍存在一些有待完善的问题 1 ．P L c 的机型陈旧，其P I D 运算的算式不能选 择，每次运行时要对其算式的初始值人工干预，否 则，其控制回路输出为最大值。 2 ．增加P I D 运算后，P L c 的扫描时间增加太 多，使P L C 的死机现象日益严重。由于这些问题的 存在，使自动控制难以实现。 2 ．3 增加料位保护开关 改用变频器后，圆锥破碎机开空车的问题大有 好转，但在自动控制系统建立不起来的情况下，圆锥 满矿的问题较为严重。 经多方了解和反复研究，选用v E G A 公司的 V E G A V I B5 2 E x 振动开关检测圆锥腔的料位，由于 这种振动开关设计制造方面的优点，使之具有防水、 防潮、防尘且灵敏度高的特点，能克服安装环境方面 的不利因素。 首先在l 。细碎上试用，经过对安装位置和方法 的几次改进后，取得很好的效果，逐步在其它圆锥上 推广使用，料位检测开关的成功应用，为圆锥功率控 制创造了条件。 2 ．4 建立完善的圆锥功率控制系统 选用小型P L C 编程控制器，为碎矿圆锥功率控 制提供了硬件，于是开始碎矿圆锥功率控制的实施。 将小型P L C 安装到碎矿中控室，并进行了应用软件 的编程与开发。线路上主要是将圆锥马达电流变送 器的信号引入小型P L C ，将P L C 的输出信号接到变 频调速器。但由于P L C 的通讯比较复杂，在建立了 正常的通迅后，对选择P I D 的算法进行了大量的实 验工作，确保了一种比较理想的运算，建立好控制策 略后，绘制了控制流程图，这样就完成了整个控制系 统，其中一台细碎试运行后，取得非常满意的效果， 此后在各台圆锥上推广使用，解决了手动控制带来 的问题。实现了根据电机电流值控制给矿速度的圆 锥功率控制。 2 ．5 实现给矿小车的均匀布矿 随着圆锥给矿部分自动控制系统的完善，确保 各圆锥矿仓料位的动态平衡成为整个系统正常运行 的关键。改进圆锥矿仓布料小车的控制系统是一种 比较好的方法，中碎仅有2 个矿仓，其给矿控制比较 简单。这里仅介绍细碎的布料小车。 细碎布料小车控制系统包括以下五个部分各 台细碎矿仓料位计、各台细碎矿仓的位置开关、小车 电机及正反转控制系统、小车操作台、P L c 系统等。 工作原理为由各台料位计检测出各矿仓的料 位在操作台上显示，同时料位计将料位信号转换为 高、低料位的开关信号送P L C ；小车的运行位置由位 置开关检测，并送入P L C ，同时在操作台上显示。 P L C 控制小车的工作状况，整个控制系统包括手动 和全自动两种控制方式。控制方式由操作台上的转 换开关决定，在手动控制方式下，由操作人员根据操 作台上料位的显示数据，人工选择矿仓送入P L c 中，由P L C 控制小车移到该矿仓，这种方式主要是 在生产或设备出现异常的情况下使用。全自动方式 是由P L C 根据编好的程序控制小车运行，实现均匀 布料。对小车电机的保护仅有一套硬件系统，这两 种控制方式都使用。 因手动控制比较简单，这里仅介绍全自动方式。 另外，无论在何种方式下，控制方式的转换开关打到 手动位置，全自动方式无效；反之，手动方式无效。 对这一点不仅应在软件中体现，在整个系统的硬件 中也应注意。 小车的全自动方式其控制策略是 1 小车在移 向某个矿仓时，无论其它矿仓料位变化如何，都必须 先执行完该动作； 2 小车无论在那个矿仓都必须先 将该矿仓灌满，使之高料位才能移开； 3 小车无论 是在正转或反转之前，都必须先延时5s ，再执行该动 作； 4 因为有4 个矿仓，如果在设计时平等对待，那 么编制的软件非常复杂，效果不理想，在设计时，采 取在确保3 个连接的矿仓高料位的前提下，才向另 一个矿仓下矿的方法，使这个问题得到很好的解决。 通过这样的改进，实现了布料小车的均匀布矿， 万方数据 万方数据