[发明专利]取料机精准取料的控制方法、系统及其取料机

说明书

本发明公开了一种取料机精准取料的控制方法、系统及其取料机，从物料发生剪切破坏滑移和变形的载荷源头分析，精准控制加载在物料上的取料机重量就能实现取料的精准。其系统包括俯仰机构的实际拉力值测取装置，用于测量和获取俯仰机构的实际拉力值，用于计算实际取料量；实际拉力值和额定拉力值比较装置，用于比较拉力值的差值，用于计算出实际取料量和额定取料量的偏差；俯仰机构缠绕变化量设置装置，用于设置缠绕变化量来消除取料量偏差，实现精准取料；该取料机包括该控制系统。本发明有效实现了取料机的精准取料，保证了机械设备及输送系统的安全运行；取料量的控制可以精确到几毫米乃至1毫米。

技术领域

本发明涉及一种取料机取料的控制方法、系统及其取料机，特别涉及一种取料机精准取料的控制方法、系统及其取料机。

背景技术

目前堆取料机在使用过程中，取料机的取料量经常出现过量或者达不到额定取料量的情况。如果长时间过载过量取料会引起取料机的阻力载荷过大，严重降低取料机使用寿命甚至损坏取料机，同时也易造成下游输送机过载而导致损坏；达不到额定取料量，会严重影响输料系统的正常工作。

现有技术多采用在下游输送机设置皮带秤，及时秤取和记录取料量，如果出现偏差，通知取料机操作人员，操作人员凭经验控制取料机上仰量或者下俯量，无法实现精确取料，属于粗放式管理，无法从根本上避免过量或者不足额定取料量的情况；或者采用激光盘煤仪来测量物料的外形轮廓，通过外形轮廓的计算来间接计算取料量，但是仪器的精度和反应时间存在较大延时或者失真，无法满足取料机的实时取料需求，无法避免过量或者不足额定取料量的情况，另外仪器价格昂贵，投资成本增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种取料机精准取料的控制方法、系统及其取料机，有效实现了取料机的精准取料，且能保证机械设备及输送系统的安全运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，一种取料机精准取料的控制方法，控制该取料机精准取料的方法包括以下步骤：

(1)通过计算得出物料剪应力τ和物料变形量H、即取料深度，分别与取料机自身重量G_i，俯仰机构拉力F_w之间的关系；

(2)当剪切应力达到抗剪极限强度时，剪应力对应有俯仰拉力，此拉力为最大拉力F_wmax，如果拉力超过此最大拉力，取料机施加在物料上的载荷产生物料的剪应力将小于抗剪极限强度，物料不会发生破坏滑移；

(3)当物料的自身体积变得很小，取料机只有局部区域能接触到物料，为了防止取料机截面破坏，此时需要限制俯仰拉力，此拉力为最小拉力F_wmin；如果拉力小于最小拉力，取料机截面受力加大，截面发生失效破坏；

(4)俯仰拉力F_w介于最大拉力F_wmax和最小拉力F_wmin之间，施加在物料上的取料机重量也有区域范围，因此物料产生的变形量即取料机的实际取料深度介于最小取料深度H_min和最大取料深度H_max之间；

(5)按照额定取料量计算出对应的额定取料深度H^*，此取料深度H^*介于步骤(4)的最小取料深度H_min和最大取料深度H_max之间；通过额定取料深度H^*计算出所对应的俯仰额定拉力F_w^*；并通过实时监测此额定拉力F_w^*，来实现取料机的精准取料。

作为优选，在步骤(1)中，物料剪应力τ与取料机自身重量G_i以及俯仰机构拉力F_w之间的关系式为：