专利名称：滚筒式混匀取料机行走驱动装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种大型机械驱动控制装置，特别是涉及一种滚筒式 混匀取料机行走驱动装置。
背景技术：
大型移动式工矿设备滚筒式混匀取料机，自重达400吨，其跨度一般 为30至40米。取料机两边的行走驱动大门架与横梁及滚筒的联结一边采 用刚性联结， 一边采用柔性联结，以避免两边行走不同步时造成其行走驱 动大门架变形。如果调速精度达不到要求，就会造成行走偏移，轻则行走 啃轨道、滚筒串位；重则发生门架变形、设备掉道事故。欲保持两边行走 轮同步，就需要采取行走纠偏措施。
滚筒混匀取料机取料时要求的行走速度非常慢，而退车时要求速度 快，这样调速范围就较大。以混匀料场为例堆取料机跨度40米，料场 长度500米，堆料量20万吨，200000 + 500=400吨/每米，生产时根据下 游设备料流通过能力取料量在250 800t/h范围内调节。当取料量为 250t/h时，行走前进速度仅为250 + 60 + 400=0. 01米/分钟；当取料量为 800t/h时，行走前进速度为800+60+400=0. 033米/分钟。这样算来，即 使连续不停取料，最快也要10.9天才能将20万吨取完。取完后需将混匀 取料机快速退回，进行下一个混匀周期，后退速度为500 + 60+ (3 4) 二 (2.5 2.08)米/分钟， 一般要求在3 4小时内退回。由此得到调速比最 高为2.5: 0.01=250: 1。
通过减速机折算到8极电机要求低速时5转/分钟(5X4 + 60" 0. 33Hz),高速时1250转/分钟(1250X4+60^83Hz)。行走一般采用四 轮驱动，相对于走行方向的两边各有两台驱动电机。
目前的行走驱动方式主要包括 一套驱动装置同时驱动四台电机的方式以及利用两套驱动装置、每套驱动装置驱动同一边的两台电机的方式。
目前的调速方式主要包括前进用四台直流电机调速、后退用四台交 流电机调速；直流调速；普通变频器调速三种主要方式。 以下对现有的两种行走驱动方式予以具体分析
1、 一套驱动装置同时驱动四台电机四台同时由一套驱动装置驱动， 每台电机有各自的保护装置。这种驱动方式的系统中，只要一台电机或保 护装置有问题就会被视为故障而停机，影响整个取料装置的正常工作；此 外这种驱动方式还存在下列问题
1) 很难保持四台电机速度同步；
2) 其中一台电机烧坏很容易引起其它电机损坏；
3) 当行走不同步时，无法采取纠偏控制，易引起啃轨、掉道、机 架大梁变形甚至翻车事故。
2、 两套驱动装置每套驱动一边的两台电机两套装置分别驱动一边的 两台电机，每台电机有各自的保护装置，纠偏靠两边的光码盘检测电机的 速度来控制偏移量。这种方式存在的主要缺点为
1) 只要一台电机或保护装置有问题，其一边就被视为故障而停机；
2) 很难保持一边的两台电机速度同步；
3) 其中一台电机烧坏很容易引起同边的另一台电机损坏；
4) 当采用直流电机时，励磁一般共用一套直流，当一台电机励磁 开路烧坏易引起两边励磁不匹配而速度不同步，
5) 光码盘只能检测、反馈电机的速度，不能反映电机的实际工况
下面对现有的四种调速方式进行具体分析 1、前进用四台直流电机调速、后退用四台交流电机调速方式-
1) 需要采用两套装置分别控制前进和后退，共需8台电机和8套减 速机，装置复杂，维护难度大；
2) 交直流两套驱动装置，速度不一样，运行或切换时经常造成 高速轴断裂；3) 成本高；
4) 维护检修费用高。
2、 直流调速方式直流调速是采用直流电动机加可控硅直流调速控制柜方 式。通过改变直流电机电枢电压来调节行走速度。这种行走方式的缺点为
1) 当行走速度很低时，可控硅对输出低压特性非常差，其输出扭矩 不够且不稳定造成低速行走无力或抖动；
2) 可控硅直流调速系统复杂，调试维护不便且可靠性差；
3) 直流电机在功率一定时(大于5KW)，其超低速特性较差，例如只 给5V以下电压；
4) 直流电机调速系统复杂、造价较高；
5) 最低速度与最高速度相差较大时，很难兼顾低速时的速度稳定匀速。
3、 双速交流电机调速方式双速交流电机调速方式一般采用4/16极的电 机，通过改变电机极数调速。这种方式的缺点在于
1) 调速范围较窄；
2) 不能无极调速；
3) 低速特性不好；
4) 行走启动时设备抖动非常厉害。
4、 普通变频器调速方式普通变频器以及控制方式在低速时表现输出扭矩 不够，输出特性差，表现为低速时掘进力矩不够，遇到较硬的物料时，混 匀取料机会被反弹回来，形成来回震荡式掘进。
实用新型内容
为了提高滚筒式混匀取料机的行走性能，本实用新型提供了一种滚筒 式混匀取料机行走驱动装置。所述技术方案如下
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述装置包括可编程控制器PLC;所述可编程控制器PLC分别与四台变频器相连接；每台所述变
频器分别与一台变频电机相连接；每台变频电机分别与滚筒式混匀取料机
的一组驱动轮相连接。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述变频器为转矩矢 量变频器。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述转矩矢量变频器
为AVY4220-KBX型转矩矢量变频器。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述变频电机为超低 速变频电机。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述超低速变频电机 为YPBF200L-8型超低速变频电机。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述装置还包括显示 装置；所述显示装置与可编程控制器PLC相连接。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，所述装置还包括偏移 量检测传感器，所述偏移量检测传感器的一端与滚筒式混匀取料机的柔端 相连接，另一端与所述可编程控制器PLC相连接。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置可以在在0. 33Hz 83Hz 的大范围内平滑有力地进行调速，其调速范围宽达l: 250;同时，调速精 度高。特别在极低速又要求大输出扭矩行走时效果好，不会形成来回震荡 式掘进。
其次，本实用新型采用可编程控制器PLC作为核心控制单元分别控制
四台变频电机的驱动方式，实现了变功率驱动既可同时驱动四台变频电 机，也可同时只驱动两台变频电机，使取料机的运动方式多样化。如可以 前进取料时驱动两台变频电机，而在高速后退时同时驱动四台电机。这种 驱动方式使得整个系统中如只有一台电机或控制装置有问题时，可去掉一 对电机的联轴节及其控制，改用一对行走装置行走，其保护及其功能可以维持不变，待设备闲置时再做检修，这样可以提高了设备的生产效率，保 证生产的正常进行。
此外，本实用新型能采用四台变频器分别对四台变频电机实现一对一 矢量控制，同时选用的高转矩矢量变频器在低速时有较大的转矩提升，特 别是零速度转矩提升效果好。
本实用新型的驱动装置还设置了偏移量检测传感器，可以精确高效地纠 正行走装置的偏移量，保证设备的运行安全。
另外，本实用新型还具有系统故障低，可靠性更高的特点，其造价、维 护费用等综合性价比较现有的同类装置具有较大优越。
图l是本实用新型中滚筒式混匀取料机结构示意图； 图2是本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置可以应用于现有的滚筒 式混匀取料机，无需对取料机的机械结构进行大的改造，只需改造其驱动 部分即可。
图1为滚筒式取料机侧面结构示意图。箱梁7的两端各有一套八字梁3、 两套行走驱动机构5及驱动轮6。箱梁与一端的八字梁刚性连接，称为刚性 端；而与另一端八字梁柔性活动连接，称为柔端。与箱梁7等长的取料滚 筒1架设在八字梁3腹部中央，并与箱梁7平行；取料滚筒l下部的导向 轮带动取料滚筒1变换角度，取料滚筒1由驱动机构驱动并可在滚筒导向 轮上自由旋转。取料滚筒1的外围筒壁上设置了许多取料斗。取料滚筒1 的内部悬挂着一条皮带机2，皮带机2的一端跨出八字梁3外与下游输出皮 带机相接。当取料滚筒1旋转同时行走机构往料堆4方向行进时，滚筒1 筒壁上按时序分布的取料斗挖起物料旋转到落料点时将物料卸落到筒内的皮带机2上，皮带机2再将物料传送到下游输出皮带机完成取料作业。
本实用新型的驱动装置可以实现对上述滚筒式取料机的驱动和控制。 如图2所示，本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱动装置主要包括PLC 可编程控制器10、转矩矢量变频器20以及变频电机30。
可编程控制器PLC10分别与四台转矩矢量变频器20相连接，PLC10同 时对四台转矩矢量变频器20分别进行控制；同时，每台转矩矢量变频器20 分别与一台变频电机30相连接，变频电机通过减速机50实现对驱动轮6 的控制。这种连接控制方式可以实现变功率驱动既可四台同时驱动，也 可两台电机驱动。在前进取料时，PLC10只驱动两台变频器20带动各带动 取料机箱梁7两边的一台变频电机30工作；而在高速后退时，由PLC10控 制四台转矩矢量变频器20带动四台变频电机30驱动取料机行走。转矩矢 量变频器可以选择意大利西威公司生产的AVY4220-KBX型变频器，这种变 频器具有较宽的调速范围，而其还在调速精度、动态响应、低速转矩、智 能控制、功率因素等多方面的优势，非常适用于交流电机调速。
采用PLC对四台电机分别进行控制使可以在最大限度内保证取料机的 正常工作当整个系统中有一台电机或控制装置发生故障时，可去掉一对 电机的联轴节及其控制部件，改用一对行走装置行走，这样可以维持其保 护及其功能可以不变，待设备闲置时再做详细检修，进而减少了因设备局 部故障对生产的影响，提高了设备的生产效率。
本实用新型中的变频器20采用型转矩矢量变频器，如意大利西威公司 生产的Avy4220-KBX型转矩矢量变频器。这种转矩型矢量变频器不仅具有 较宽的调速范围，而且在调速精度、动态响应、低速转矩提升(特别是零 速转矩提升)、通讯、智能控制等方面性能优异，可以确保无论在高速或低 速甚至极低速都有足够的转矩矢量来驱动变频电机，使行走速度始终趋近 于线性。
为保证实现较高的调速比，本实用新型中的变频电机30需要使用超低 速变频电机。
工作时，操作人首先根据料场长度、料堆质量等因素确定行走速度， 并将其行走速度模拟量输入到PLC可编程控制器1中；PLC可编程控制器10利用操作人员给定行走速模拟量控制转矩矢量变频器20;转矩矢量变频
器20输出矢量转矩到超低速变频电机30;最终超低速变频电机30分别输 出相同的矢量转矩驱动超低速变频电机带动驱动轮行进。
利用以上本实用新型的驱动装置，可以保证取料机行走时可以在 0.30Hz 80Hz大的频率范围内平滑有力地调速，调速范围宽达l: 250，相 对应的电机转速范围为5r/min 1250 r/min，其调速精度高，动态响应快
为了便于查看系统的工作情况，在可编程控制器PLC上连接显示装置， 如显示器或显示仪表盘。
由于取料机跨度达40米，重量达300多吨，如果调速精度达不到要求 或四台变频电机中的某一台负载偏大时，有可能会造成混匀取料机箱梁两 端行走速度不一致，发生行走偏移，此时混匀取料机大梁会产生偏移，轻 则造成行走啃轨、滚筒串位，重则发生大型设备掉道事故，从而严重影响 设备的正常运行。为解决上述问题，本发明的滚筒式混匀取料机行走驱动 装置还设置了与PLC相连接的偏移量检测传感器40,该偏移量检测传感器 40的一端与柔端相连接，另一端与可编程控制器PLC相连接。当取料机行 走发生偏移后，柔端的八字梁3与箱梁7的相对位置产生偏移，偏移量检 测传感器40将检测到的偏移量反馈给PLC可编程控制器10, PLC可编程控 制器IO根据预先设定的比例调整其柔端的两台转矩矢量变频器，两台转矩 矢量变频器将增大(或减少)的转矩矢量送入到变频电机增加(或减少) 其转矩，使滚筒式混匀取料机的行走速度加快(或减速)，以减少偏移量， 这一过程一直重复到偏移量检测传感器40检测到偏移量己经在允许的范围 内为止。
此外，当偏移量检测传感器40检测到的偏移量大于预先设定的允许的 偏移极限时，就会发出自动报警信息，同时会停止另一边的两台变频器工 作，如果其继续纠偏不能缓解，则作为故障停机，通知维护人员进行调整。 增加了报警和自动停机的功能，使本实用新型的滚筒式混匀取料机行走驱 动装置的安全性大为提高，减少了重大安全事故的发生。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征在于，所述装置包括可编程控制器PLC；所述可编程控制器PLC分别与四台变频器相连接；每台所述变频器分别与一台变频电机相连接；每台变频电机分别与滚筒式混匀取料机的一组驱动轮相连接。
2、 根据权利要求1所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述变频器为转矩矢量变频器。
3、 根据权利要求2所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述转矩矢量变频器为AVY4220-KBX型转矩矢量变频器。
4、 根据权利要求1所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述变频电机为超低速变频电机。
5、 根据权利要求4所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述超低速变频电机为YPBF200L-8型超低速变频电机。
6、 根据权利要求1所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述装置还包括显示装置；所述显示装置与可编程控制器PLC相连 接。
7、 根据权利要求1所述的滚筒式混匀取料机行走驱动装置，其特征 在于，所述装置还包括偏移量检测传感器，所述偏移量检测传感器的一端 与滚筒式混匀取料机的柔端相连接，另一端与所述可编程控制器PLC相连 接。
专利摘要本实用新型公开了一种滚筒式混匀取料机行走驱动装置，属于大型机械驱动控制领域。所述装置包括可编程控制器PLC、与可编程控制器PLC分别相连接的四台变频器；每台变频器又分别与一台变频电机相连接。为了保证滚筒式混匀取料机的运行稳定，本实用新型还设置了偏移量检测传感器，该传感器与可编程控制器PLC配合，用于纠正混匀取料机的行走偏移。本实用新型的调速范围宽、调速精度高，同时还具有变功率驱动功能既可同时驱动四台变频电机，也可同时只驱动两台变频电机。此外，本实用新型具有系统故障低，可靠性更高的特点，其造价、维护费用等综合性价比较现有的同类装置具有较大优越。
文档编号B01F9/00GK201257374SQ20082019056
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者刘全喜, 宋健行, 湛冬清, 郭建文 申请人:武汉钢铁(集团)公司