[發明專利]用于斗輪取料機的自動取料流量控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201710367318.7
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107422751A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 陳致遠;穆霄剛;王雄;馬磊;姜來福;張有超;倪帥;王坤;韓瑞斌
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華黃驊港務有限責任公司
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06;B65G65/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 金旭鵬,肖冰濱

技術領域

本發明涉及取料控制領域，具體地，涉及一種用于斗輪取料機的自動取料流量控制方法及裝置。

背景技術

斗輪取料機是現代化工業大宗散狀物料連續裝卸的高效設備，廣泛應用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲煤廠、發電廠等散料(礦石、煤、焦碳、砂石)存儲料場的取料作業。斗輪取料機由斗輪機構、行走機構、俯仰機構、回轉機構、懸臂皮帶組成。工作時，由斗輪挖取物料放至懸臂皮帶，通過中心漏斗到達地面皮帶，最終送至終點。

在取料作業中，有很大一部分屬于配料作業，配料往往由兩臺斗輪取料機同時進行，根據預先設置好的比例，兩臺設備需要嚴格按照比例平穩取料，這就對流量控制提出了很高的要求。

現有技術中，斗輪取料機由取料機司機手動控制，手動取料雖然作業靈活性很高，但在流量控制上存在不足。流量控制的關鍵在于兩個方面，一個是回轉速度的精確控制，另一個是實時取料流量的獲取。取料機司機在手動操作時，雖然操作桿本身屬于無級控制，但手工不可能達到對于操作桿快速精準的控制，另一方面，司機對于取料流量的判斷依賴于皮帶秤，但物料從斗輪達到皮帶秤一般要經過十幾秒的時間，具有較大延遲，司機以此為依據進行調整反而會引起流量波動。

綜述所述，現有技術難以滿足配料作業中對于流量控制精確控制的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于斗輪取料機的自動取料流量控制方法及裝置，該方法及裝置能夠對取料過程中的流量進行精確的控制，進而能夠提高配料的精度。

為了實現上述目的，本發明提供一種用于斗輪取料機的自動取料流量控制方法，該方法包括：估算斗輪取料機的取料流量反饋值；檢測斗輪當前是否處于旋轉狀態；以及當斗輪當前處于旋轉狀態時，根據設定取料流量值和取料流量反饋值對斗輪取料機臂架的回轉速度進行調整。

其中，所述估算斗輪取料機的取料流量包括：檢測液壓馬達的入口壓力和出口壓力，所述液壓馬達通過傳動軸與斗輪連接；以及根據所述入口壓力和所述出口壓力計算取料流量反饋值。

其中，所述根據所述入口壓力和所述出口壓力計算取料流量反饋值包括通過以下公式計算所述取料流量反饋值：

F＝K×(P_I-P_O)，其中，P_I為所述入口壓力，P_O為所述出口壓力，K為常數。

其中，所述檢測斗輪當前是否處于旋轉狀態包括：檢測液壓馬達與斗輪間的傳動軸的旋轉速度；以及當所述旋轉速度大于預定速度時確定斗輪當前處于旋轉狀態。

其中，所述根據設定取料流量值和取料流量反饋值對斗輪取料機臂架的回轉速度進行調整可以包括：根據所述取料流量設定值計算臂架的設定回轉速度；根據所述取料流量設定值和所述取料流量反饋值計算流量偏差；根據所述流量偏差計算臂架的回轉速度偏差；以及根據所述設定回轉速度和所述回轉速度偏差調整所述回轉速度。

其中，該方法還可以包括：當斗輪當前不處于旋轉狀態時，將所述回轉速度清零。

根據本發明的另一方面，還提供一種用于斗輪取料機的自動取料流量控制裝置，該裝置包括：反饋值估算模塊，用于估算斗輪取料機的取料流量反饋值；斗輪狀態檢測模塊，檢測斗輪當前是否處于旋轉狀態；以及回轉速度控制模塊，當斗輪當前處于旋轉狀態時，根據設定取料流量值和取料流量反饋值對斗輪取料機臂架的回轉速度進行調整。

其中，所述反饋值估算模塊包括：壓力傳感器，設置在液壓馬達的入口和出口，用于檢測液壓馬達的入口壓力和出口壓力，所述液壓馬達通過傳動軸與斗輪連接；并且所述反饋值估算模塊根據所述入口壓力和所述出口壓力計算取料流量反饋值。

其中，所述反饋值估算模塊通過以下公式計算所述取料流量反饋值：F＝K×(P_I-P_O)，其中，P_I為所述入口壓力，P_O為所述出口壓力，K為常數。

其中，所述斗輪狀態檢測模塊包括：斗輪測速模塊，用于檢測液壓馬達與斗輪間的傳動軸的旋轉速度；并且斗輪狀態檢測模塊當所述旋轉速度大于預定速度時確定斗輪當前處于旋轉狀態。

其中，所述回轉速度控制模塊包括PID控制器，所述回轉速度控制模塊根據所述取料流量設定值計算臂架的設定回轉速度；根據所述取料流量設定值和所述取料流量反饋值計算流量偏差；并根據所述流量偏差計算臂架的回轉速度偏差；以及所述PID控制器根據所述設定回轉速度和所述回轉速度偏差調整所述回轉速度。

其中，回轉速度控制模塊在斗輪當前不處于旋轉狀態時，將所述回轉速度清零。