[發明專利]一種斗輪式取料機恒流量取料控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010167100.9
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111302084B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 邸大禹;徐德勤;徐享南
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司大連電廠
• 主分類號: B65G65/04
• 分類號: B65G65/04;B65G65/16;B65G65/28;B65G65/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

1.一種斗輪機恒流量取料控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、采集煤場數據及斗輪機運行數據，基于斗輪機步進距離確定單次進車所能獲得取料的最大流量，基于該最大流量調整不同的回轉方向所需的斗輪電流設定值；

步驟2、PLC系統基于輸入的斗輪機的運行參數控制斗輪機取煤，斗輪機運動至所選擇的最下層工作面的切入位置；

步驟3、斗輪機達到第一次切入位置后，向設定回轉方向進行回轉動作，斗輪機從下至上逐層回轉取煤，直至達到預設取煤指標；

其中，步驟3的取煤過程中，判斷懸臂回轉方向及判斷懸臂回轉范圍是否在調速區間內，若在調速區間內，懸臂回轉變頻器的輸出指令根據所述斗輪電流設定值自動調節；若在非調速區間內，懸臂回轉變頻器以固定頻率的指令輸出，完成恒流量取煤；

所述取煤過程具體包括如下步驟：

S012，斗輪機運動至所選擇的最下層工作面的切入位置，準備進行回轉動作讓斗輪帶煤作業；

S013，當斗輪機達到第一次切入位置后，向設定回轉方向進行回轉動作；

S014，判斷斗輪機回轉是否到達邊界，如果未到達邊界則繼續在設定方向上進行回轉動作；

如果到達邊界則進入S015，判斷當前取煤量是否達到用戶需求，如果滿足則執行S022結束取煤作業，斗輪機停止在當前位置；如果不滿足條件則進入S016；

S016，判斷當前取料層與上一層取料層的層留距離是否小于等于預設距離，如果不滿足條件則進行S018，改變斗輪機的設定回轉方向，然后執行S019斗輪機向設定走行方向步進一次設定距離，返回S013直至取煤量達到用戶需求；

如果滿足條件則執行步驟S020，斗輪機向上一層工作面的俯仰角度動作；

S021，當S020俯仰動作完成后，斗輪機向上一層工作面的走行位置動作，走行動作完成后繼續進行S018、S019步驟。

2.根據權利要求1所述的斗輪機恒流量取料控制方法，其特征在于，所述步驟1中，采集煤場數據及斗輪機運行數據包括獲取煤場中的煤堆的位置信息，即煤場工作面的層數信息、每層工作面之間的層留距離、工作面的煤層厚度和斗輪機每次取料的步進距離，之后，將煤場中的煤堆的位置信息與斗輪機的姿態信息對應，即將煤堆的三維位置信息轉換為斗輪機走行、回轉和俯仰數據，具體地，將所述工作面的煤層厚度轉化為斗輪機在各個工作面位置作業的差值，將每層工作面之間的層留距離轉換成斗輪機的走行數據的差值。

3.根據權利要求1所述的斗輪機恒流量取料控制方法，其特征在于，所述步驟2中，還預先通過采集的煤場數據對煤堆工作位置設定，包括：按照工作面位置對煤堆進行分層，每一層執行第一刀的走行位置、俯仰角度及工作回轉范圍；

所述斗輪機的運行參數包括：自動取料模式的選擇：正常工作面作業及新開工作面作業兩種方式；首次取料的回轉方向選擇：從左至右和從右至左兩種方式；邊界檢測手段選擇：依靠設定角度確定邊界和依靠雷達檢測儀確定邊界兩種方式；取煤走行的最終距離、每次進車的步進距離、取料流量設定、取料總量設定及作業層號的選擇。

4.根據權利要求1所述的斗輪機恒流量取料控制方法，其特征在于，所述懸臂回轉變頻器以固定頻率的指令輸出，具體的PID調節策略見公式1：

式中u(t)表示回轉變頻器的輸出頻率，e(t)表示電流實際值與設定值的偏差，TI表示積分時間，TD表示微分時間，θ表示懸臂的回轉角度，α₁表示回轉范圍最大角度減去預設角度，α₂表示回轉范圍最小角度加上預設角度。