[发明专利]球石群动态分布检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及磨细工程机械领域，具体涉及一种球磨机球石群检测系统和方法。

背景技术

球磨机是原料被破碎之后，再进行粉碎研磨的关键设备，是工业生产企业中最重要的高细磨生产设备。在球磨机内部，是球石、原料、水的混合物，在球磨机不断工作进程中，随着原料细度的增加，原料与水的混合程度也越来越充分，越来越多的固体原料被研磨成细小的颗粒，细小的颗粒越来越多的悬浮在水里，构成泥浆。

在球磨机工作过程中，球石群分布直接影响了球磨机的工作效率。由于球磨机内部复杂的工作状况，导致球磨机内部球石群分布难以判断，难以描述。目前各研究机构都是以模拟方法、理论推导方法等方式进行推理研究，这与球石群分布、运行状况相差很多。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种球石群动态分布检测系统，解决以上技术问题。

本发明的另一目的在于，提供一种球石群动态分布检测方法，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

球石群动态分布检测系统，包括一球磨机主体，所述球磨机主体通过一皮带连接一球磨电动机，所述球磨机主体上设有一球磨机盖，所述球磨机主体内设有球石群，其特征在于，所述球磨机盖上设有一球石群检测装置，所述球石群检测装置包括一电机，所述电机的输出轴连接一连杆的一端，所述连杆的另一端连接一动铁芯，所述连杆上固定有第一导电环、第二导电环、第三导电环、第四导电环；

所述动铁芯上固定有线圈和感应线圈，所述线圈的两引出端分别连接所述第一导电环和所述第二导电环，所述感应线圈的两引出端分别连接所述第三导电环和所述第四导电环；

所述球磨机盖上分别固定有第一导电碳刷、第二导电碳刷、第三导电碳刷、第四导电碳刷，所述第一导电碳刷设置在所述第一导电环的一侧，所述第二导电碳刷设置在所述第二导电环的一侧，所述第三导电碳刷设置在所述第三导电环的一侧，所述第四导电碳刷设置在所述第四导电环的一侧；所述第一导电碳刷活动连接所述第一导电环，所述第二导电碳刷活动连接所述第二导电环，所述第三导电碳刷活动连接所述第三导电环，所述第四导电碳刷活动连接所述第四导电环；

所述球石群检测装置还包括一电源模块，所述电源模块的电源输出端分别连接所述电机的输入端、所述第一导电碳刷、所述第二导电碳刷；

所述球石群检测装置还包括一电压检测传感器，所述第三导电碳刷、所述第四导电碳刷分别连接所述电压检测传感器的输入端，所述电压检测传感器的信号输出端连接一信号处理模块；

所述球石群检测装置还包括一检测头，所述球磨机盖上设有一与球磨机主体内联通的开孔，所述检测头的一端伸出于开孔，与所述球磨机主体内联通，与所述球磨机主体内的球石群接触；所述检测头的另一端固定有随动铁芯，所述随动铁芯设置在所述动铁芯的下方，并存在一定的气隙，所述随动铁芯能随着所述动铁芯的转动而转动。

本发明可以能检测球石群动态分布，检测原理如下：电机在电源模块的驱动下，按一定频率f匀速转动，带动连杆、固定在连杆上的第一导电环、第二导电环、第三导电环、第四导电环、线圈、感应线圈、动铁芯一起转动。线圈通入电源后，在动铁芯内部产生磁通，由动铁芯、气隙、随动铁芯构成磁通回路。

在球磨机主体内部没有球石群时，检测头伸出部分没有被阻碍，电机带动动铁芯转动，动铁芯内部的磁场带动随动铁芯自由转动，动铁芯的硅钢片安装方向和和随动铁芯的硅钢片安装方向保持一致，磁通回路稳定，磁阻稳定，磁通量恒定，感应线圈上没有感应电势产生。

当球磨机主体内部有球石群时，检测头伸出部分被阻碍，检测头与随动铁芯不能自由转动；电机带动动铁芯转动，动铁芯内部的磁场不能带动随动铁芯自由转动。此时，动铁芯的硅钢片安装方向偏离随动铁芯的硅钢片安装方向，磁通回路磁阻变大，当动铁芯的硅钢片安装方向和随动铁芯的硅钢片安装方向垂直时，磁通回路磁阻最大；在随动铁芯随同检测头被球石群阻碍时，电机在电源模块驱动下还是按一定频率f匀速转动，动铁芯按频率f匀速转动，磁通回路磁阻大小变化也按频率f有规律的变动，在电源模块电压稳定的情况下，动铁芯内部的磁通量大小也会有规律的变化，在感应线圈上就会感应出按频率f变化的感应电动势，电压检测传感器检测这个按频率f变化的感应电动势，并输出到信号处理模块，依据感应电动势存在时间及电机转动时间，可以判断球磨机主体内部的球石群存在状态、分布状态。

所述电机设置在所述球磨机盖上，所述连杆设置在所述电机输出轴下方，所述动铁芯设置在所述连杆的底部，所述随动铁芯设置在所述动铁芯下方。