[发明专利]一种湿法球磨机涨肚故障预测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种故障预测装置及方法，特别是关于一种湿法球磨机涨肚故障 预测装置及方法。

背景技术

球磨机是矿产资源生产中重要的粉磨设备，其主要功能是将矿石磨碎到后续 生产工艺所需要的粒度。球磨机分为干法球磨机和湿法球磨机两种，主要区别在 于，磨矿时是否需要添加水作为中间磨合介质，以及球磨机中矿石的排出方式。 干法球磨机工作时不需添加水，通过鼓风将磨碎的矿石及时排出球磨机；湿法球 磨机工作时需要添加水，利用磨碎矿石和水混合成的矿浆的流动性和球磨机内的 倾斜角度将磨碎的矿石通过筛孔排出球磨机。

正常工作状态下，球磨机内的物料总量应该保持在较为合理的范围之内，而 且进入球磨机的物料量应该与球磨机排出的物料量相等。如果球磨机内物料总量 太多，超过了球磨机本身允许的最大通过能力，而使得物料无法排出，充满球磨 机时，会使球磨机失去磨矿能力，发生“涨肚”故障。涨肚故障不仅影响磨矿和 后续作业的正常生产，而且会损坏球磨机，甚至中断整个矿产生产工序，因此， 防止球磨机发生涨肚故障至关重要。

对于干法球磨机，球磨机内物料的增加将直接影响球磨机入口和出口的风压 差，因此通过检测入口和出口风压差可以及时发现球磨机内是否发生堵塞，从而 预测球磨机是否发生涨肚。湿法球磨机内的物料为矿石、钢球与水的混合物，其 中水作为中间磨合介质，容易与被磨碎的矿石混合排出球磨机，而未磨碎矿石将 累积在球磨机中。因此，相比于干法球磨机，湿法球磨机难于通过检测较为直观 的物理量来预测是否发生涨肚故障。

导致湿法球磨机发生涨肚故障的因素较多，包括球磨机内的钢球量、原矿给 矿量、球磨机入口给水量、分级设备的返砂量和矿石硬度等。在实际操作过程中， 磨矿工人需要经常观察湿法球磨机给矿口是否吐料，磨矿噪音是否发生变化，球 磨机驱动电流是否突然减小等现象，综合判断是否有发生涨肚故障的迹象，这极 大增加了磨矿工人的劳动强度，而且也会因磨矿工人的工作经验和责任心的不同， 难以完全避免涨肚故障的发生。

根据湿法球磨机操作工人的经验，目前也有一些装置被用于球磨机涨肚故障 的检测和预报，例如磨矿噪音检测和球磨机驱动电流检测。由于磨矿现场其它设 备的工作噪音很大，噪音检测装置易受干扰，所以，应用效果较差。而湿法球磨 机只有在已经涨肚时，球磨机内物料才随着筒壁做离心运动，从而造成驱动电机 做功骤减，因此驱动电流检测不能起到涨肚故障的预报作用。因此，对于湿法球 磨机，目前还缺少实际应用的有效的涨肚故障预测方法和装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种湿法球磨机涨肚故障预测装置及方 法，该方法及装置能在球磨机运行的同时，实时、快速准确地预测球磨机是否将 会发生涨肚故障。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种湿法球磨机涨肚故障预测装置， 其特征在于：它包括一设置在球磨机筒壁表面的具有无线通讯功能的振动信号检 测装置，一设置在球磨机附近的具有无线通讯功能的监控计算机；所述振动信号 检测装置内预置有加速度传感器、模拟数字转换单元、中央处理器、数据存储单 元和无线数据发送单元；所述监控计算机内预置有无线数据接收单元、球磨机涨 肚故障模型训练单元和球磨机涨肚故障预测单元；所述中央处理器控制所述模拟 数字转换单元将所述加速度传感器采集到的振动加速度信号进行数模转换采样， 并存储至所述数据存储单元，同时所述中央处理器对经过数模转换后的振动加速 度采样值进行计算，得到振动信号的平均强度值，然后通过所述无线数据发送单 元将平均强度值发送给所述监控计算机内预置的所述无线数据接收单元；所述无 线数据接收单元将收到的平均强度值传送给球磨机涨肚故障模型训练单元，得到 训练模型并将得到的模型预置在所述球磨机涨肚故障预 测单元中，所述无线数据接收单元将后续收到的平均强度值直接传送给所述球磨 机涨肚故障预测单元，进行球磨机涨肚故障的评估预测。

所述加速度传感器的最低频率响应小于球磨机的转速，所述加速度传感器的 最高频率响应高于球磨机内钢球碰撞筒壁产生振动加速度信号的最高频率。

所述加速度传感器的敏感轴与其安装位置所在的球磨机筒壁垂直。