燒結機布料裝置液壓系統設計及動態特性研究

朱應坤 劉永

摘要：本文結合燒結機布料裝置系統組成及原理，布料機裝置液壓系統的布料機的提升（支撐）、布料機與小行車的掛接、料倉支架的升降的工作原理分析介紹了布料裝置的工藝流程、PLC自動控制方法及控制過程。布料裝置具有PLC內部編輯、自動布料的特點。

關鍵詞：燒結機；布料裝置；系統設計

1.前言

很多工廠存在布料裝置定位不準確，布料也不均勻的問題，例如基于PLC的模糊控制算法能很好的避免傳統布料裝置的弊端，將布料裝置的定位變得更加準確。模糊控制不僅完成了布料裝置的精確定位，還準確的判定了倉庫對物料的具體需求值，大大降低了工作人員的工作強度。

2.系統組成及原理

在燒結機中，根據生產工藝要求，分配裝置將來自混合罐的混合燒結混合物在燒結過程中混合到燒結車中。織物質量直接影響材料表面點燃，氣體消耗和固體燃料消耗，并影響成品燒結礦的質量。根據配電裝置的技術要求和設備條件，確定配電裝置的液壓系統控制方案。布控制由液壓缸驅動。液壓系統設計采用電液比例控制系統來調節布料門，主電路用于確定比例方向閥和控制系統液壓缸的升降速度。同時，設計并確定了電液比例系統主要部件的規格，型號和參數。在確定液壓系統部件參數的基礎上，完成了混合材料織物液壓控制系統的數學模型和設計計算。在理論分析的基礎上，根據氣缸內流體載荷方程和力平衡方程，首次建立了比例閥控分配裝置非對稱液壓缸的數學模型和傳遞函數。采用仿真技術，對混合織物液壓系統的靜，動態過程和響應頻率進行了模擬。結果表明，設計的液壓系統運行平穩，響應迅速。符合混合料原料門及時開合的技術要求和光滑均勻的織物。同時證明了所設計液壓系統的正確性和建立的數學模型。分析介紹布料器的工藝流程，PLC自動控制方法和控制過程。配電裝置具有PLC內部編輯和自動布料的特點。從設備應用角度出發，該項目取得了混合材料液壓系統設計的預期效果，長期解決了混合織物面臨的實際問題。

3.布料機裝置液壓系統的工作原理

3.1布料機的提升（支撐）

為了實現配送機和行車的掛鉤自動化，分配機設計為提升液壓系統。在維護平臺上支撐固定在吊具上的四個液壓缸。當車輛直接行駛到吊具頂部時，升降油缸升起，使吊具的上平面與交通流的下平面相互對齊。耳板和四個油缸都設計成球鉸鏈結構。在吊具上升過程中，八個耳板迫使布料機調整，使其與小托架對齊，然后接合油缸以執行兩者的對接。

3.2布料機與小行車的掛接

布料器和小滑架的掛鉤由4個掛鉤和4個防晃動裝置完成。4個鉤中的每一個都由液壓缸控制。同一側防搖裝置共用一個液壓缸進行控制，如圖1所示。反擺裝置設有卡槽，卡槽與車輛上的立柱配合，達到防擺的目的。升降缸升起吊具后，掛鉤系統啟動。首先，將四個掛鉤放置在小車的橫梁上，然后驅動反擺裝置完成與立柱的配合。因此，吊具和小型車輛的對接完成。

3.3料倉支架的升降

為了滿足采揀加料的要求，筒倉支架可以沿軌道上下移動，由獨立的液壓缸實現。液壓缸活塞端固定在筒倉支架上，液壓缸下端固定在織物架上。在兩端，氣缸的頭部都是鉸接的，以承受小的擺動和自動調整。布桶高度設置為2.0米。

3.4料倉門的開合

筒倉門的開啟和關閉由兩個液壓缸控制。由于單缸液壓控制，筒倉門易受扭曲。筒倉門的開啟量通過與運行速度一起的澆灌速度來調整。

4.布料的設計方案

分配裝置系統的基本控制原理如下。PLC控制器用于收集每個礦倉的物位信息。然后我們需要根據每個垃圾箱的反饋信息來計算物料需求量并作出相應的決定。織物筒倉的位置。此時，我們還需要使用激光測距儀，因為激光測距儀可以很好地采樣分配設備的位置，并將結果與其位置進行比較，然后根據模糊控制算法計算變量的具體值。為了有效地控制分配裝置的電機操作。分配設備的全面自動化對系統更重要。為實現綜合自動化，需要配置軟件來設計配電系統的IPC監控，以達到修改整個運行參數的效果。只有這樣才能達到最大程度的滿意度。對工作的需求，準確及時的報警信號，確保整個系統的正常運行，同時也使得織物設備壽命更長。分配裝置控制系統的結構可以參考圖1。

4.1系統要求

根據實際現場布料過程的需求，提出如下具體控制要求：

4.1.1手/自動控制模式。在現場維護或調試過程中，需要手動控制來控制分配設備的操作。在正常運行中，配電系統采用自動控制方式，整個配電過程不需要操作人員參與，可以穩定可靠地完成。統一的面料。

4.1.2機上/遙控模式。在織物加工過程中，易產生大量粉塵，嚴重危害現場操作人員的身體健康。系統要求可根據實際需要選擇側面或遠程控制方式，以減少工作環境對操作人員的影響。

4.1.3提高整個生產過程和管理的自動化水平。在實際生產中，一般不需要操作人員參與，但是當系統出現緊急情況時，操作員可以通過手動操作停止設備的操作。

4.1.4設備運行參數可通過上位機監控系統進行更改，并可實時監控各個設備的運行情況。

4.1.5系統可統計和保存整個生產過程的重要數據，并可根據經理的要求打印歷史數據。記錄的數據需要包括布料系統中每臺設備的運行狀態，每個礦石倉庫的物料信息和報警狀態。

4.1.6具有穩定可靠的故障報警系統。在啟動設備之前，檢查控制器中的參數以確保正確和有效地設置參數。在設備運行期間，如果任何設備發生故障，系統可以立即發出警報。操作員可以使用警報信息來確定故障的具體位置和故障原因。

4.1.7具有不同權限的管理功能。對于不同的操作員，設置不同的操作權限。只有具有相應權限的操作員才能修改相應的操作參數，使系統具有更高的安全性。

4.2布料模糊控制的算法

布器的模糊算法的實現主要通過量化程序和查詢程序的設計來實現。PLC控制器將根據輸入的變量大小查詢模糊控制查詢表，并立即顯示輸出變量值。在量化程序設計中，分配裝置的部分位置偏差E的模糊量化的特定值由模糊系統計數。MW10存儲分配設備的所有偏差值。該值通過計算采樣程序獲得。通過程序之間的實際比較，我們可以得到一個偏差值，它將在模糊域中具有相應的元素。

4.3布料模糊控制的算法

主要根據手推車的當前位置分析分配裝置的運行結果。首先，系統應準確定位手推車的位置并分析每個礦倉的物料容量。如果2號料倉沒有織物，根據該算法，PLC需要控制布料裝置的速度，以使布料裝置能夠運行到2號礦倉的位置。這一系列動作屬于自動化過程，如果出現問題，可以隨時手動停止。應用于布料裝置的模糊控制系統的優點非常明顯。動態指標好，反應速度快，上升時間少，值得我們進一步推廣。

5.結束語

用先進的激光物位測量技術具有測量精度高、散布料裝置射小、抗干擾能力強等優點布料裝置，與布料裝置PLC控布料裝置制器相結布料裝置合，使檢測和控制變得準確可靠布料裝置，減少了多次操布料裝置作造成的設備損耗；同時布料裝置，采用超聲波料位計測布料裝置量物料高度，解決了在惡劣環境下操作人員無法布料裝置準確判斷物料高度的問題。

參考文獻：

[1]段建國.400m2燒結機布料裝置改造[J].礦山機械，2016，8（8）：38-40.