[发明专利]一种定点抓渣系统及方法

权利要求书

1.一种定点抓渣系统，所述系统应用于桥式起重机，所述桥式起重机位于水淬池正上方，所述桥式起重机包括用于抓料的抓斗，所述抓斗可在水淬池上方水平或垂直移动，用于将堆料区域的窑渣抓至中间渣场，所述水淬池底部靠近冲渣通道为堆料区域，其特征在于，所述定点抓渣系统包括：

设置于桥式起重机表面的位置检测装置，所述位置检测装置用于获取抓斗中心点三维空间位置和固定抓渣点位置，所述固定抓渣点为堆料区域最高点；

设置于抓斗上方的抓斗称重检测装置；所述抓斗称重检测装置用于获取抓斗重量参数；

设置于桥式起重机表面的控制单元，所述控制单元与所述位置检测装置以及抓斗称重检测装置连接，控制抓斗移动，以便完成定点抓渣动作；

所述控制单元被配置为执行以下操作：

根据位置检测装置发送的抓斗中心点三维空间位置参数和固定抓渣点位置参数，获取抓斗中心点与固定抓渣点的相对位置参数；

在窑渣堆积等待时间T₁后，根据所述相对位置参数，控制抓斗移向固定抓渣点，所述窑渣堆积等待时间为回转窑开始排料至允许抓渣初始堆积高度所用时间；

根据抓斗称重检测装置发送的抓斗重量参数，获取抓斗接触到所述固定抓渣点的信号；

根据所述抓斗接触到固定抓渣点的信号，控制抓斗抓取所述固定抓渣点处的窑渣；

将所述固定抓渣点处的窑渣从水淬池抓取至中间渣场。

2.根据权利要求1所述的定点抓渣系统，其特征在于，所述判断抓斗是否接触到窑渣的步骤，具体为：

抓斗称重检测装置获取空载抓斗未接触到窑渣的拉力参数W₁；

抓斗称重检测装置获取空载抓斗的实时拉力参数W₂；

如果W₂≤k₁W₁时，则判定抓斗已经接触碰到窑渣，k₁为调整系数，取0.8-0.98。

3.根据权利要求1所述的定点抓渣系统，其特征在于，所述获取固定抓渣点的步骤包括：

确认初步抓渣点，所述初步抓渣点位于垂直冲渣通道中线上；

获取所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，根据以下公式计算距离水淬池壁距离：

D为所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，W为水淬池宽度，H为窑渣的初始堆积高度，A为窑渣堆的安息角；

所述窑渣的初始堆积高度H，根据以下模型计算：

H＝H₁-H₂-H₃-H₄

H₁为抓斗转动轴的位置距离水面的间距，H₂为抓斗最低位置距离固定抓渣点的间距，H₃为水淬池中的水深，H₄为抓斗自身的高度。

4.根据权利要求3所述的定点抓渣系统，其特征在于，在确认初步抓渣点之后，还包括自动修正过程，所述自动修正过程包括：

在所述初步抓渣点垂直冲渣通道中线上选取6个修正对比点，相邻修正对比点之间的距离为300mm；

桥式起重机在6个修正对比点和初步抓渣点各抓取一次窑渣；

计算修正对比点和初步抓渣点的抓满率；

根据所述修正对比点和初步抓渣点的抓满率，选择抓满率最高的位置为固定抓渣点。

5.根据权利要求4所述的定点抓渣系统，其特征在于，抓满率获取方式如下：

当抓斗抓取所述6个修正对比点和初步抓渣点处的窑渣，抓斗处于水淬池水中时，抓斗停留在水中2秒，获取抓满率；

获取抓斗的容积V_d、水淬池内水的密度ρ₁、窑渣的密度ρ₂、抓斗称重检测装置获取的实时抓斗的重量m和空载抓斗的重量m_d；

根据所述抓斗的容积、水淬池内水的密度、窑渣的密度、抓斗称重检测装置获取的拉力值和空载抓斗的重量，采用抓满率计算模型获取抓满率，所述抓满率计算模型如下：

η₀为抓满率。