[发明专利]辊压机负荷优化控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及物料粉碎加工设备的控制系统，尤其是一种辊压机负荷优化控制系统。

背景技术

辊压机是一种用于颗粒状物料粉碎加工的专用设备，利用挤压粉碎代替粉磨，与传统工 艺相比，可以大幅节约电耗和钢耗。辊压机主要由机架、辊子、轴承、传动、喂料、液压、 润滑和控制等系统组成。辊子由定衮和动辊组成，运转时不能在滑轨上滑动的辊子为定辊， 可在滑轨上作小幅滑动的为动辊，动辊两端独立的液压系统将动辊推向定辊，产生破碎所需 的压力，电机通过万向联轴器、减速机与安装在机架水平滑轨上的辊子系统(轴承和安装在 轴承上的辊子)连接，辊的两侧设有挡板避免物料溢出。辊压机喂料仓内的待粉碎物料，通 过可调节开口大小的给料器进入高压辊磨机的破碎腔，挤满破碎腔的物料，在辊子的相向转 动和料柱重压的双重作用下，强制进入不断压缩的空间并被压实，达到一定压力时遭到粉碎 或在颗粒内部形成微裂纹。

从辊压机的工作原理可以发现：最终的成品产量由通过两辊之间物料的挤压效果和通过 量决定，即辊压机用功耗通过辊间挤压转为对物料的粉磨功耗的多少决定。

辊压机的操作需要多参数协同调节，影响挤压效果和通过量的参数有：动辊两侧压力和 平衡度、进料装置开度、辊缝大小和平衡度、电机功率、物料水分和颗粒形状、侧挡板位置 等，以上这些参数互相制约，互相影响，不同的现场需要不同的参数组合来达到最优。在一 个现场物料水分和颗粒形状是不可改变的，物料的状况是不断变化的，造成辊压机的挤压效 果波动很大，出料成品质量、产量也不停波动，但可以通过调节压力和进料装置开度来改变 一些辊缝和实际用功耗等参数数值达到辊压机挤压效率保持长期稳定，从而提高成品质量和 成品率的效果。目前的调节方法都是通过人工调节，不同的操作人员操作相同的辊压机粉碎 系统会出现不同的结果，有时成品率会相差10％以上。

在相同现场通过调整工作参数，若辊压机功耗提高后，系统产量也会随之增高。因此， 设法提高辊压机的功耗到接近于电机装机功率会让辊压机发挥最佳效率。但如果简单的提高 压力或增大进料装置开度使辊压机功耗提高，提升功耗到较高程度后会出现不可预知的辊压 机压力及辊缝波动大、辊压机主电机电流频繁过载跳停设备等现象，即瞬间的电流冲高、辊 缝超限和压力超高。操作人员无法人工通过简单的进料和压力调节达到辊压机用功在装机容 量的70％以上长时间稳定运行，所以操作人员为避免设备过载跳停，会故意让辊压机工作在 较低功耗的所谓“安全区域”，使得目前使用的辊压机实际功率普遍偏低，仅为装机功率的 50％～60％甚至更低，没有完全发挥设备应有的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一基于智能控制的辊压机负荷优化控制系统，能够提高辊压机的工 作效率。

本发明的技术方案如下：

一种辊压机负荷优化控制系统，包括辊压机料斗开度控制器，动辊两端的液压系统控制 器、辊缝检测装置，辊子压力检测装置、辊子间距检测装置、主电机电流检测装置和主电机 功率检测装置，以及控制上述部件的控制单元，其特征在于，控制单元控制上述部件按如下 步骤工作：

在辊压机运行工况下，

a)辊子压力检测装置检测辊子压力和主电机电流检测装置和主电机功率检测装置分别 检测电机的电流和功率，由控制单元判断当电机电流小于50％额定电流且持续时间超过10分 钟，则控制动辊两端的液压系统控制器按照每次1Mpa压力增加设定工作压力，电流大于50％ 额定电流以后按照下式增加工作压力ΔP

ΔP＝0.4Mpa~0.6Mpa       75％*Ie＞Is＞50％*Ie

ΔP＝0.15 Mpa~0.25Mpa    90％*Ie＞Is＞75％*Ie

其中：Is？电机实际电流，Ie？电机额定电流；

每次加压的间隔周期大于等于5分钟，加压结束后检测电机电流波动，当电流波动的最 高值大于电机额定电流时，控制单元控制动辊两端的液压系统控制器退回原工作压力，当按 照上式计算的设定压力大于该原料的最佳工作压力停止加压；