破碎機(jī)作為礦山主要生產(chǎn)設(shè)備之一，它涵蓋冶金、有色、建材、化工等多種行業(yè)。因破碎機(jī)具有破碎比大、產(chǎn)量高、耗能少、產(chǎn)品粒度均勻等特點(diǎn)，獲得廣泛應(yīng)用。然而值得關(guān)注的是我國(guó)礦山現(xiàn)有破碎機(jī)以20世紀(jì)60、70年代老設(shè)備居多，并一直在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。這些設(shè)備還以計(jì)劃維修、定期保養(yǎng)為主，尚缺少狀態(tài)監(jiān)控和相應(yīng)的故障分析系統(tǒng)，而僅僅依賴于傳統(tǒng)的定期維修保養(yǎng)很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，無(wú)法達(dá)到預(yù)防為主的目的。潛在的故障如果沒(méi)有做好及時(shí)有效的處理，很容易導(dǎo)致設(shè)備故障的發(fā)生，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。要真正做到預(yù)防為主，對(duì)破碎設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障分析是非常有必要的。對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要采集大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)保證實(shí)時(shí)性、同步性和時(shí)序性。NI公司提供的成熟穩(wěn)定的測(cè)控軟硬件，使得本系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和可維護(hù)性都十分良好，而且研發(fā)周期也大大縮短。
1、系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    破碎機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎主體和潤(rùn)滑系統(tǒng)的監(jiān)控，包括機(jī)體振動(dòng)、排礦口大小、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速、主軸壓力、供油溫度、回油溫度、油流量、過(guò)濾器壓差等模擬信號(hào)和系統(tǒng)啟停連鎖等開(kāi)關(guān)量信號(hào)。另外還可以根據(jù)用戶要求將給料箱料位、給料量、冷卻水溫、冷卻水壓、水封水流量等輸入信號(hào)作為可選擴(kuò)展。
    傳感器接人監(jiān)控系統(tǒng)的采集信號(hào)，除機(jī)體振動(dòng)、供回油溫度、回油流量等需精確分析計(jì)算而使用模擬量外，其余屬安全保護(hù)的信號(hào)，使用開(kāi)關(guān)量。對(duì)于特別要求的機(jī)組，作為擴(kuò)展功能的輸入信號(hào)，給料量、水封水流量等采用模擬信號(hào)，其他為開(kāi)關(guān)量。控制輸出的信號(hào)，除供變頻器調(diào)節(jié)皮帶給料量需采用模擬量外，其余連鎖控制均采用開(kāi)關(guān)量。
    數(shù)據(jù)采集卡采用美國(guó)NI公司的PCI-607IE，該卡具有64個(gè)模擬輸入信道，采樣率高達(dá)1. 25 M，模擬輸入分辨率12位。適合多通道高速率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。PCI-6071E還有2個(gè)模擬輸出信道和8個(gè)數(shù)字I/O信道以及兩個(gè)24位計(jì)數(shù)器，可以用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)報(bào)警、觸發(fā)和控制等功能。
2、系統(tǒng)的主要功能
    (I)給料電機(jī)的控制。采集破碎機(jī)主電機(jī)負(fù)荷，轉(zhuǎn)換成4 ~20 mA電流信號(hào)，及時(shí)反饋到監(jiān)控系統(tǒng)，再由系統(tǒng)綜合料腔料位，振動(dòng)振幅，潤(rùn)滑系統(tǒng)供回油溫度以及排礦口尺寸等后發(fā)出調(diào)速指令，作用于帶式輸送機(jī)變頻器，以改變輸出頻率的大小來(lái)調(diào)節(jié)喂料電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)負(fù)荷的理想閉環(huán)控制，使其工作在最佳負(fù)荷狀態(tài)，達(dá)到增產(chǎn)降耗、減少設(shè)備磨損和生產(chǎn)故障的目的。
    (2)潤(rùn)滑系統(tǒng)的檢測(cè)與保護(hù)。破碎機(jī)屬重型機(jī)械，其潤(rùn)滑的好壞不僅影響設(shè)備的壽命，而且關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行的安全。現(xiàn)場(chǎng)破碎機(jī)的潤(rùn)滑均由稀油站進(jìn)行壓力潤(rùn)滑，影響潤(rùn)滑效果的主要因素是供油溫度和油量。檢測(cè)供油與回油溫度并同時(shí)檢測(cè)供油流量和水平軸供油壓力，可以較好的了解潤(rùn)滑效果，并掌握破碎機(jī)的設(shè)備狀態(tài)，保障設(shè)備安全運(yùn)行。
    (3)料腔料位的控制。破碎機(jī)的料腔料位是在現(xiàn)場(chǎng)影響破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的另一重要參數(shù)。在人碎礦石含水、含泥量高，出現(xiàn)流動(dòng)性較差時(shí)，破碎機(jī)因下料不暢而發(fā)生溢箱事故。在現(xiàn)場(chǎng)安裝超聲波料位計(jì)，可以把料腔料位引入監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)給料機(jī)的給料控制，實(shí)現(xiàn)給料箱料位的控制。
    (4)破碎機(jī)排礦口尺寸的檢測(cè)與調(diào)整。由于破碎機(jī)的排礦口尺寸是影響產(chǎn)品粒度與處理能力的關(guān)鍵因素之一，所以控制排礦口尺寸具有重要意義。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)圓錐破碎機(jī)，通過(guò)配置特制的位移傳感裝置可以檢測(cè)排礦口尺寸，根據(jù)主機(jī)功率，振動(dòng)幅度以及潤(rùn)滑系統(tǒng)溫度可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
    (5)破碎機(jī)的機(jī)械故障預(yù)警。破碎機(jī)的造價(jià)昂貴，且是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其故障造成的損失是巨大的，所以在監(jiān)控系統(tǒng)中集成設(shè)備診斷功能。可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械簡(jiǎn)易故障“預(yù)警”。如潤(rùn)滑系統(tǒng)的進(jìn)、回油溫差、供油壓力、供油流量、振動(dòng)超標(biāo)、過(guò)濾器堵塞等進(jìn)行故障報(bào)警。
    (6)破碎機(jī)的兩種操作方式。在監(jiān)控系統(tǒng)中，操作人員既可在中控室進(jìn)行操作破碎機(jī)，但現(xiàn)場(chǎng)仍留有手操機(jī)構(gòu)及指示儀表，以便檢修試車及系統(tǒng)故障時(shí)備用。
3、結(jié)論
    系統(tǒng)采用了M公司的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，取得很好的效果。該系統(tǒng)利用LabVIEW的開(kāi)放性和圖形化模塊式編程方式，根據(jù)破碎機(jī)的自身特性以及實(shí)際工作環(huán)境編制了相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)一步結(jié)合LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)通信功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控功能。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了以下效率。
    (1)破碎機(jī)的臺(tái)時(shí)處理能力提高了5%。
    (2)產(chǎn)品粒度更均勻，減輕后續(xù)設(shè)備處理能力。
    (3)避免發(fā)生嚴(yán)重故障，減少備品備件。
    (4)設(shè)備維修費(fèi)用可以大幅度降低。
    (5)提高自動(dòng)化程度，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。


相關(guān)礦山機(jī)械設(shè)備：
1、圓錐破碎機(jī)
2、雷蒙磨粉機(jī)
3、顎式破碎機(jī)