烧结机布料装置液压系统设计及动态特性研究

朱应坤 刘永

摘要：本文结合烧结机布料装置系统组成及原理，布料机装置液压系统的布料机的提升（支撑）、布料机与小行车的挂接、料仓支架的升降的工作原理分析介绍了布料装置的工艺流程、PLC自动控制方法及控制过程。布料装置具有PLC内部编辑、自动布料的特点。

关键词：烧结机；布料装置；系统设计

1.前言

很多工厂存在布料装置定位不准确，布料也不均匀的问题，例如基于PLC的模糊控制算法能很好的避免传统布料装置的弊端，将布料装置的定位变得更加准确。模糊控制不仅完成了布料装置的精确定位，还准确的判定了仓库对物料的具体需求值，大大降低了工作人员的工作强度。

2.系统组成及原理

在烧结机中，根据生产工艺要求，分配装置将来自混合罐的混合烧结混合物在烧结过程中混合到烧结车中。织物质量直接影响材料表面点燃，气体消耗和固体燃料消耗，并影响成品烧结矿的质量。根据配电装置的技术要求和设备条件，确定配电装置的液压系统控制方案。布控制由液压缸驱动。液压系统设计采用电液比例控制系统来调節布料门，主电路用于确定比例方向阀和控制系统液压缸的升降速度。同时，设计并确定了电液比例系统主要部件的规格，型号和参数。在确定液压系统部件参数的基础上，完成了混合材料织物液压控制系统的数学模型和设计计算。在理论分析的基础上，根据气缸内流体载荷方程和力平衡方程，首次建立了比例阀控分配装置非对称液压缸的数学模型和传递函数。采用仿真技术，对混合织物液压系统的静，动态过程和响应频率进行了模拟。结果表明，设计的液压系统运行平稳，响应迅速。符合混合料原料门及时开合的技术要求和光滑均匀的织物。同时证明了所设计液压系统的正确性和建立的数学模型。分析介绍布料器的工艺流程，PLC自动控制方法和控制过程。配电装置具有PLC内部编辑和自动布料的特点。从设备应用角度出发，该项目取得了混合材料液压系统设计的预期效果，长期解决了混合织物面临的实际问题。

3.布料机装置液压系统的工作原理

3.1布料机的提升（支撑）

为了实现配送机和行车的挂钩自动化，分配机设计为提升液压系统。在维护平台上支撑固定在吊具上的四个液压缸。当车辆直接行驶到吊具顶部时，升降油缸升起，使吊具的上平面与交通流的下平面相互对齐。耳板和四个油缸都设计成球铰链结构。在吊具上升过程中，八个耳板迫使布料机调整，使其与小托架对齐，然后接合油缸以执行两者的对接。

3.2布料机与小行车的挂接

布料器和小滑架的挂钩由4个挂钩和4个防晃动装置完成。4个钩中的每一个都由液压缸控制。同一侧防摇装置共用一个液压缸进行控制，如图1所示。反摆装置设有卡槽，卡槽与车辆上的立柱配合，达到防摆的目的。升降缸升起吊具后，挂钩系统启动。首先，将四个挂钩放置在小车的横梁上，然后驱动反摆装置完成与立柱的配合。因此，吊具和小型车辆的对接完成。

3.3料仓支架的升降

为了满足采拣加料的要求，筒仓支架可以沿轨道上下移动，由独立的液压缸实现。液压缸活塞端固定在筒仓支架上，液压缸下端固定在织物架上。在两端，气缸的头部都是铰接的，以承受小的摆动和自动调整。布桶高度设置为2.0米。

3.4料仓门的开合

筒仓门的开启和关闭由两个液压缸控制。由于单缸液压控制，筒仓门易受扭曲。筒仓门的开启量通过与运行速度一起的浇灌速度来调整。

4.布料的设计方案

分配装置系统的基本控制原理如下。PLC控制器用于收集每个矿仓的物位信息。然后我们需要根据每个垃圾箱的反馈信息来计算物料需求量并作出相应的决定。织物筒仓的位置。此时，我们还需要使用激光测距仪，因为激光测距仪可以很好地采样分配设备的位置，并将结果与其位置进行比较，然后根据模糊控制算法计算变量的具体值。为了有效地控制分配装置的电机操作。分配设备的全面自动化对系统更重要。为实现综合自动化，需要配置软件来设计配电系统的IPC监控，以达到修改整个运行参数的效果。只有这样才能达到最大程度的满意度。对工作的需求，准确及时的报警信号，确保整个系统的正常运行，同时也使得织物设备寿命更长。分配装置控制系统的结构可以参考图1。

4.1系统要求

根据实际现场布料过程的需求，提出如下具体控制要求：

4.1.1手/自动控制模式。在现场维护或调试过程中，需要手动控制来控制分配设备的操作。在正常运行中，配电系统采用自动控制方式，整个配电过程不需要操作人员参与，可以稳定可靠地完成。统一的面料。

4.1.2机上/遥控模式。在织物加工过程中，易产生大量粉尘，严重危害现场操作人员的身体健康。系统要求可根据实际需要选择侧面或远程控制方式，以减少工作环境对操作人员的影响。

4.1.3提高整个生产过程和管理的自动化水平。在实际生产中，一般不需要操作人员参与，但是当系统出现紧急情况时，操作员可以通过手动操作停止设备的操作。

4.1.4设备运行参数可通过上位机监控系统进行更改，并可实时监控各个设备的运行情况。

4.1.5系统可统计和保存整个生产过程的重要数据，并可根据经理的要求打印历史数据。记录的数据需要包括布料系统中每台设备的运行状态，每个矿石仓库的物料信息和报警状态。

4.1.6具有稳定可靠的故障报警系统。在启动设备之前，检查控制器中的参数以确保正确和有效地设置参数。在设备运行期间，如果任何设备发生故障，系统可以立即发出警报。操作员可以使用警报信息来确定故障的具体位置和故障原因。

4.1.7具有不同权限的管理功能。对于不同的操作员，设置不同的操作权限。只有具有相应权限的操作员才能修改相应的操作参数，使系统具有更高的安全性。

4.2布料模糊控制的算法

布器的模糊算法的实现主要通过量化程序和查询程序的设计来实现。PLC控制器将根据输入的变量大小查询模糊控制查询表，并立即显示输出变量值。在量化程序设计中，分配装置的部分位置偏差E的模糊量化的特定值由模糊系统计数。MW10存储分配设备的所有偏差值。该值通过计算采样程序获得。通过程序之间的实际比较，我们可以得到一个偏差值，它将在模糊域中具有相应的元素。

4.3布料模糊控制的算法

主要根据手推车的当前位置分析分配装置的运行结果。首先，系统应准确定位手推车的位置并分析每个矿仓的物料容量。如果2号料仓没有织物，根据该算法，PLC需要控制布料装置的速度，以使布料装置能够运行到2号矿仓的位置。这一系列动作属于自动化过程，如果出现问题，可以随时手动停止。应用于布料装置的模糊控制系统的优点非常明显。动态指标好，反应速度快，上升时间少，值得我们进一步推广。

5.结束语

用先进的激光物位测量技术具有测量精度高、散布料装置射小、抗干扰能力强等优点布料装置，与布料装置PLC控布料装置制器相结布料装置合，使检测和控制变得准确可靠布料装置，减少了多次操布料装置作造成的设备损耗；同时布料装置，采用超声波料位计测布料装置量物料高度，解决了在恶劣环境下操作人员无法布料装置准确判断物料高度的问题。

参考文献：

[1]段建国.400m2烧结机布料装置改造[J].矿山机械，2016，8（8）：38-40.