[发明专利]用于确定提升角度的方法和用于定位研磨机的方法

说明书

本发明的目的是提供一种用于确定在特定时间点时研磨机内部的装料的提升角度的方法以及一种较准确的用于定位研磨机的方法。用于确定可通过传动系来旋转的研磨机的磨机本体(1)内部的装料(2)的提升角度(α)的方法，所述方法包括以下步骤：使磨机本体(1)旋转；确定在基准时间点时的基准提升角度(αar)和对应的传动系的基准驱动转矩(M_r)；基于基准提升角度(ar)和基准驱动转矩(M_r)，针对基准时间点计算填充系数(K)；确定传动系的驱动转矩(M)；和基于驱动转矩(M)和填充系数(K)计算提升角度(α)。

技术领域

本发明涉及研磨机的领域，尤其涉及用于确定研磨机内部的装料的提升角度α的方法和用于定位研磨机的磨机本体的方法。

背景技术

研磨机，尤其是球磨机、棒磨机、自磨机、半自磨机、细轧机和砾磨机，通常用于将水泥或矿石研磨成细粒。磨机典型地具有容纳要研磨的材料的圆柱形磨机本体。除了材料之外，磨机的装料可包含：研磨介质，如例如金属或陶瓷球、砾或棒；传送介质，如水；或二者。

使用高速电动马达和用以降低速度的齿轮箱，尤其是具有一个或两个小齿轮的环形齿轮磨机驱动装置间接地驱动磨机，或用低速马达直接驱动磨机，低速马达还被称为无齿轮磨机驱动装置，其典型地为具有直接装在磨机本体上的转子的环形马达。磨机本体的直径典型地为5至15米。环形齿轮研磨机典型地具有1至15兆瓦特的驱动功率。无齿轮研磨机典型地具有3.5至36兆瓦特的驱动功率。环形齿轮磨机驱动装置公开于US-2931583 A中。无齿轮磨机驱动装置公开于US-3272444 A中。

如图1中所示，当磨机本体1在连续的操作(由箭头标记指示的旋转)中旋转时，磨机本体1内部的装料2在磨机本体1的一侧上连续地升高至在此装料2连续地下落到磨机本体2的另一侧的点处。结果，由平面8近似的装料2的表面和水平方向9限定提升角度α。

磨机在静止状态之后的启动时，装料升高，但由于摩擦力，其不会移动。在某个提升角度α_c处，重力大于摩擦力，从而导致材料下落。在下落之后，装料的行为主要取决于多种因素，诸如静止状态的持续时间、球装料或待研磨材料的类型。装料可在下落之后显著地下滑，这导致提升角度降低(α<α_c)，或提升角度可保持相当稳定(α ≈α_c)。

当装料在磨机本体内部时，难以准确地定位研磨机。在磨机的维护如例如更换磨损衬套期间，准确的定位是特别重要的。当磨机旋转时，由于旋转引起的提升角度，装料的重心不会沿竖直方向与磨机本体的中心对准。因此，装料处于不平衡的位置上。这导致当停止通过驱动装置对磨机本体施加转矩时，磨机本体反转。反转处于与由驱动装置的转矩引起的旋转方向相反的方向上。典型地，磨机本体由于磨机本体的高惯性而来回地振荡数分钟，直到装料的重心在竖直方向上与处于磨机本体的静止状态下的磨机本体的中心对准。这种现象也被称为回滚、摇摆或摇晃。

如由西门子公司于2006年11月在Mining上发表的手册“具有无齿轮驱动装置的研磨机的操作模式”的第6页的段落“Inching”所描述的，已知通过将磨机停止在静止状态，然后使磨机开始旋转，并测量下落角度α_c，来以给定的角度β_g定位磨机。磨机继续旋转直到其达到给定角度和下落角度的总和。然后，驱动装置将使用转矩控制使磨机转回直到转矩将为零。这导致装料将处于平衡位置，从而不会引起回滚或振荡。然而，准确度依赖于在返转时实际的提升角度等于下落角度的假设。如以上论述的，该假设最多只是一种良好的近似，甚至在下落后提升角度仍然相当稳定(α≈α_c)的有利情况下，其也会导致略微不准确的定位。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于确定在特定的时间点时研磨机内部的装料的提升角度的方法和一种较准确的用于定位研磨机的方法。