[发明专利]用于斗轮取料机的自动取料流量控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及取料控制领域，具体地，涉及一种用于斗轮取料机的自动取料流量控制方法及装置。

背景技术

斗轮取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料(矿石、煤、焦碳、砂石)存储料场的取料作业。斗轮取料机由斗轮机构、行走机构、俯仰机构、回转机构、悬臂皮带组成。工作时，由斗轮挖取物料放至悬臂皮带，通过中心漏斗到达地面皮带，最终送至终点。

在取料作业中，有很大一部分属于配料作业，配料往往由两台斗轮取料机同时进行，根据预先设置好的比例，两台设备需要严格按照比例平稳取料，这就对流量控制提出了很高的要求。

现有技术中，斗轮取料机由取料机司机手动控制，手动取料虽然作业灵活性很高，但在流量控制上存在不足。流量控制的关键在于两个方面，一个是回转速度的精确控制，另一个是实时取料流量的获取。取料机司机在手动操作时，虽然操作杆本身属于无级控制，但手工不可能达到对于操作杆快速精准的控制，另一方面，司机对于取料流量的判断依赖于皮带秤，但物料从斗轮达到皮带秤一般要经过十几秒的时间，具有较大延迟，司机以此为依据进行调整反而会引起流量波动。

综述所述，现有技术难以满足配料作业中对于流量控制精确控制的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于斗轮取料机的自动取料流量控制方法及装置，该方法及装置能够对取料过程中的流量进行精确的控制，进而能够提高配料的精度。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于斗轮取料机的自动取料流量控制方法，该方法包括：估算斗轮取料机的取料流量反馈值；检测斗轮当前是否处于旋转状态；以及当斗轮当前处于旋转状态时，根据设定取料流量值和取料流量反馈值对斗轮取料机臂架的回转速度进行调整。

其中，所述估算斗轮取料机的取料流量包括：检测液压马达的入口压力和出口压力，所述液压马达通过传动轴与斗轮连接；以及根据所述入口压力和所述出口压力计算取料流量反馈值。

其中，所述根据所述入口压力和所述出口压力计算取料流量反馈值包括通过以下公式计算所述取料流量反馈值：

F＝K×(P_I-P_O)，其中，P_I为所述入口压力，P_O为所述出口压力，K为常数。

其中，所述检测斗轮当前是否处于旋转状态包括：检测液压马达与斗轮间的传动轴的旋转速度；以及当所述旋转速度大于预定速度时确定斗轮当前处于旋转状态。

其中，所述根据设定取料流量值和取料流量反馈值对斗轮取料机臂架的回转速度进行调整可以包括：根据所述取料流量设定值计算臂架的设定回转速度；根据所述取料流量设定值和所述取料流量反馈值计算流量偏差；根据所述流量偏差计算臂架的回转速度偏差；以及根据所述设定回转速度和所述回转速度偏差调整所述回转速度。

其中，该方法还可以包括：当斗轮当前不处于旋转状态时，将所述回转速度清零。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于斗轮取料机的自动取料流量控制装置，该装置包括：反馈值估算模块，用于估算斗轮取料机的取料流量反馈值；斗轮状态检测模块，检测斗轮当前是否处于旋转状态；以及回转速度控制模块，当斗轮当前处于旋转状态时，根据设定取料流量值和取料流量反馈值对斗轮取料机臂架的回转速度进行调整。

其中，所述反馈值估算模块包括：压力传感器，设置在液压马达的入口和出口，用于检测液压马达的入口压力和出口压力，所述液压马达通过传动轴与斗轮连接；并且所述反馈值估算模块根据所述入口压力和所述出口压力计算取料流量反馈值。

其中，所述反馈值估算模块通过以下公式计算所述取料流量反馈值：F＝K×(P_I-P_O)，其中，P_I为所述入口压力，P_O为所述出口压力，K为常数。

其中，所述斗轮状态检测模块包括：斗轮测速模块，用于检测液压马达与斗轮间的传动轴的旋转速度；并且斗轮状态检测模块当所述旋转速度大于预定速度时确定斗轮当前处于旋转状态。

其中，所述回转速度控制模块包括PID控制器，所述回转速度控制模块根据所述取料流量设定值计算臂架的设定回转速度；根据所述取料流量设定值和所述取料流量反馈值计算流量偏差；并根据所述流量偏差计算臂架的回转速度偏差；以及所述PID控制器根据所述设定回转速度和所述回转速度偏差调整所述回转速度。

其中，回转速度控制模块在斗轮当前不处于旋转状态时，将所述回转速度清零。