数控系统技术在石子生产线的应用

导读: (5)系统的自动保护，由于系统是在无人看管的情况下自动运行的，因此须设置一些保护装置，防止重大事故的发生如砂石系统常见的皮带运输机跑偏，电源断相，筛网破损，电机过载烧毁等，这些均可通过保护装置防止，如防止皮带运输机跑偏除安装自动调偏托滚外，还可在关键部位(如机头、机尾)安装跑偏指示器和限位开关。

石子生产线也叫石料生产线，通常由振动给料机、颚式破碎机、反击式破碎机、振动筛、洗砂机、胶带输送机等设备组成；设计产量一般为50-500吨/小时。

石料生产线设备可用于硬质石灰石、花岗石、玄武岩、河卵石等多种物料的骨料及人工造砂作业，适用于水电、建材、高速公路、城市建设等行业的应用。

以往的石子破碎生产线均由人为控制，安全方面存在很大的隐患。

矿机新引进了数控系统技术，并将之用于石子生产线、破碎生产线以及石灰石生产线等，在保证了生产效率的同时，彻底杜绝了安全隐患。

数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），19世纪70年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。

计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。

石料生产线3大优势决定其地位，数控技术的加入使其更加。

CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。

CNC系统的核心是CNC装置。

由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

石子生产线自动化程度高，排料粒度大小可调，破碎率高，节能，产量大，生产出的石子粒度均匀,粒形好，适合公路桥梁等各种大中小工程项目建设。

采用新数控技术、打破古老常规是新时代机械公司的工作，在提升设备生产率的同时消除安全隐患，一举两得。

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数字样机技术在锤式破碎机中的应用

数字样机技术以CAX/DFX技术为基础，以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心，以替代物理样机进行产品性能分析为目的，将产品设计开发和分析过程集成在一起，涉及机械、电子、控制、软件等多个领域。

复杂产品集成分析方法是指利用先进的计算机仿真、多学科坼同优化、产品生命周期、知识工程等技术对“复杂产品-环境”系统进行仿真分析，实现集成、并行、协同、智能，可重用的不断演化的性能分析过程。

锤式破碎机是一种典型的复杂机械产品，应用数字样机技术和集成分析方法可以有效解决实际问题。

锤式破碎机在破煤机理上主要靠铰接的快速回转轴上的锤头的冲击力，采用冲击破煤的方式实现对煤的破碎。

锤式破碎机是由两大部分组成，电机和减速器构成破碎机的动力部分，锤头与锤体轴以及轴承等构成破碎机的执行部分。

锤轴实际上是一个定轴转动的刚体，是锤式破碎机的主要执行部分，对破碎机正常工作时的负载特性有较大影响。

锤头的冲击将会直接传递到锤体、轴及轴承等。

结构工程设计中需要解决的重要问题是对锤式破碎机工作过程的动态载荷进行研究以及关键零部件的分析和优化。

三峡工程砂石系统采用先进技术

砂石系统采用先进技术，不但可提高系统的生产能力，还可节约人力，物力，取得较好的经济效益。

如巴西伊泰普工程，左岸生产线共配备运行人员51人，维修人员45人，共计96人，美国德沃歇克地下碎石系统小时处理量1450吨)仅有一人操作。

隔河岩人工砂石系统规模为伊泰普左岸系统的一半，二班作业，共配备运行人员178人，维修人员50人，相差十分悬殊。

结合我国水电施工现状．我们认为，可以从以下几个方面着手： 1、系统生产自动化：大型砂石生产系统，虽然规模庞大，设备繁多．但其生产工艺并不复杂工序较分明，设备较简单。

因此有条件实行自动控制。

如在半成品生产系统、筛分系统、制砂系统各设控制室一个，将控制设备集中在一处(可有线与无线)集中控制要求操作人员在控制室内既能控制整个系统的生产运行．又能通过监测设备观察系统各环节的生产情况，如某个部位出现故障，保护装置能自动报警或紧急停车。

达到上述要求的主要方法是： (1)提高系统的安装质量，这是根本的措施，但往往不被人们重视，结果是在运行中故障不断发生，需要大量人员看管。

特别是皮带运输机，它是砂石生产中主要的运输机械，数量多，用人也多，如安装得当，可基本做到无人看管，长期运行也不会出现故障。

(2)注意各种基础资料的测试：粗、中、细破碎机在各种排料口径工况下的产量与粒度特性；筛分楼及预筛分楼的产量与耗水量；净料堆场各种粒度进料皮带运输机的产量；制砂机的产量与用水量等，均应加以测定。

这些数据输入电子计算机后，方便生产的指挥和管理。

(3)实行自动程序控制：自动程序控制可使生产系统在操作指令的控制下，依一定的生产工艺程序自动投产．各工序问不仅是先后关系，且相互制约。

如筛分时，无水或水压不够时，则进料应停止又如碎石机有故障停机时，进料必须停止，否则造成碎石机堵料，事后需人工清除干净，因为碎石机不允许带负荷起动，但其后的皮带运输机仍可继续运行，将已破碎的骨料运走。

通常这些逻辑关系可用电器来实现。

(4)增加检测装置：在自动化生产过程中，必须通过检测装置将各运行参数送至控制室，供操作人员检查，以便及时发现问题，进行处理，避免事故发生。

检测主要内容为各电机的电压、电流、筛分楼水压．碎石机的油压、气压等。

此外，还应包括运行讯号和事故讯号显示，这样可防止事故的发生，还可知道事故的性质和地点。

成品骨料与砂的质量自动检测，至今尚未解决，应积极研制自动取样器，定期从成品皮带运输机上取样，经过标准筛分自动筛分，并分别算出筛余量，由单扳机进行骨料超逊径，砂石细度模数与含水量进行计算，然后自动记录供检查用。

(5)系统的自动保护，由于系统是在无人看管的情况下自动运行的，因此须设置一些保护装置，防止重大事故的发生如砂石系统常见的皮带运输机跑偏，电源断相，筛网破损，电机过载烧毁等，这些均可通过保护装置防止，如防止皮带运输机跑偏除安装自动调偏托滚外，还可在关键部位(如机头、机尾)安装跑偏指示器和限位开关。

当皮带运输机稍有跑偏而不致撕皮带时，由跑偏指示器向控制室发出灯光讯号，由摸拟显示指出其位置．及时加以调正。

如跑偏量过大，危及皮带安全，则通过限位开关迫使其停止运行。

电机过载，断相保护均有定型产品可选。

(6)实行产品目动计量：前文已说过，如皮带运输机用电子秤、水表、电表等，可与电子计算机相接，自行统计生产数量。

2、选用具有先进技术水平的设备。

前文已说过，不另赘述。

3、采石场的爆破技术与料场开采规划亦应用先进技术以降低能耗，提高储量利用系数。

4、大型碎石、制砂、筛分设备的检修与配件加工，应尽量利用新材料、新工艺。

如碎石机高锰钢材衬板爆破硬化技术，可使其使用寿命提高50%左右，橡胶输送带冷胶工艺的采用，可节约时间，提高使用寿命等。

5、推广应用台成橡胶筛阿：葛洲坝研制的聚醚型合成橡胶筛网，较钢筛网使用寿命提高三十倍，筛分噪音减小十分贝，筛网费用由原来的0．0877元／立方米降为0．0382元／立方米，费用节约50%以上，井可保证筛分质量，生产率亦相应提高。

在水电系统已得到广泛应用。

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