生球抗压强度在线取样分析装置的制作方法

1.本发明属于钢铁企业生球抗压强度在线取样分析技术领域，尤其是涉及一种生球抗压强度在线取样分析装置。


背景技术：

2.对于球团企业，铁精粉混合料在造球盘内随球盘运行成球，因未经焙烧故称为生球，对球团生产而言，生球需要具备一定的抗压强度，才能保证焙烧与运输过程的稳定，因此实现对生球抗压强度的实时在线取样分析，对控制造球过程改善生球强度具有十分重要的意义。目前国内外球团厂尚未有成熟的在线取样分析产品，只能靠人工采样，实验室检测，工作量巨大且不具备实时性，无法形成在线闭环控制。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种生球抗压强度在线取样分析装置，实现从取球、送球、压球、分析全流程的全自动生球抗压强度检测系统，达到优化生产指标，减少人工劳动强度。
4.本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：本发明的生球抗压强度在线取样分析装置，其特征在于包括在线取球装置、送球溜槽、压球装置、压力传感器、吹扫装置、碎料溜槽、返料皮带及控制柜及检测与分析系统，所述的在线取球装置包括取料皮带，设置在此取料皮带上且间隔布置的取球隔板，所述的取料皮带取料方向与生球皮带运行方向垂直，所述的在线取球装置的启停由所述的控制柜及检测与分析系统控制，所述的送球溜槽包括圆形溜槽，设置在此圆形溜槽前端的挡板，设置在所述圆形溜槽中下部的落球器，所述的送球溜槽倾斜安置于所述在线取球装置后侧，所述的圆形溜槽下端对接压力传感器，所述的落球器通过软件控制电机转动完成90度旋转，完成下球与挡球动作，所述的压力传感器设置在检测平台上，所述的压球装置设置在所述的压力传感器上方，所述的压球装置与压力传感器采用弧形结构，所述的吹扫装置设置在所述的压力传感器的旁侧，所述的碎料溜槽设置在所述的压力传感器下方，碎料经所述的碎料溜槽下落至返料皮带，完成碎料自动返料。
5.所述的取球隔板每间隔17mm设置在所述的取料皮带上一块。
6.所述的圆形溜槽直径为18mm。
7.所述的控制柜及检测与分析系统包括供电系统、plc、控制器、控制屏及软件系统，完成系统的联锁控制。
8.本发明的优点：本发明的一种生球抗压强度在线取样分析装置，设置在线取球装置、送球溜槽、落球器、压球装置、压力传感器、返料装置、控制柜及检测与分析系统，实现从取球、送球、压球、分析全流程的全自动生球抗压强度检测系统。达到优化生产指标，减少人工劳动强度。
附图说明
9.图1为本发明的结构示意图。
10.图2为本发明的程序流程图。
具体实施方式
11.下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
12.如图1、2所示，本发明的生球抗压强度在线取样分析装置，其特征在于包括在线取球装置1、送球溜槽2、压球装置4、压力传感器5、吹扫装置6、碎料溜槽7、返料皮带8及控制柜及检测与分析系统9，所述的在线取球装置1包括取料皮带1-2，设置在此取料皮带1-2上且间隔布置的取球隔板1-1，所述的取料皮带1-2取料方向与生球皮带10运行方向垂直，所述的在线取球装置1的启停由所述的控制柜及检测与分析系统9控制，所述的送球溜槽2包括圆形溜槽，设置在此圆形溜槽前端的挡板，设置在所述圆形溜槽中下部的落球器3，所述的送球溜槽2倾斜安置于所述在线取球装置1后侧，所述的圆形溜槽下端对接压力传感器5，所述的落球器3通过软件控制电机转动完成90度旋转，完成下球与挡球动作，所述的压力传感器5设置在检测平台上，所述的压球装置4设置在所述的压力传感器5上方，所述的压球装置与压力传感器采用弧形结构，所述的吹扫装置6设置在所述的压力传感器5的旁侧，所述的碎料溜槽7设置在所述的压力传感器5下方，碎料经所述的碎料溜槽7下落至返料皮带8，完成碎料自动返料。
13.所述的取球隔板1-1每间隔17mm设置在所述的取料皮带上一块。
14.所述的圆形溜槽直径为18mm。
15.所述的控制柜及检测与分析系统9包括供电系统9-4、plc9-3、控制器9-2、控制屏9-1及软件系统，完成系统的联锁控制，控制系统功能包括取球装置1的启停控制，落球器3的落球控制，压球装置4的升降控制，破碎料的吹扫控制，返料皮带8的启停控制及各设备的相互联锁动作逻辑顺序控制，完成整套装置的协同全自动控制动作。
16.本发明的工艺概况：如图一，生球沿胶带机方向运送，生球粒径为8-16mm，皮带运行速度1-16m/s，皮带宽度为800-1200mm，本发明设置在线取样分析系统需在该工况下完成取球检测分析。
17.本发明的生球抗压强度在线取样分析装置，设置在线取球装置1、送球溜槽2、落球器3、压球装置4、压力传感器5、控制柜及检测与分析系统9，实现从取球、送球、压球、分析全流程的全自动生球抗压强度检测系统。达到优化生产指标，减少人工劳动强度的目的。整套系统由硬件及软件两部分构成。
18.系统硬件构成如附图一所示，1.取球装置1：在线取球装置实现对运行胶带机上的生球的在线取球，取球装置采用皮带式取球结构，取球皮带1-2上每间隔17mm设置一块高17mm的取球隔板1-1，取料皮带1-2取料方向与生球皮带10运行方向垂直运行，完成在线连续取球，并将生球样本落至送球溜槽2，取球装置1的启停由软件通过plc9-3进行控制。
19.取球装置1主要参数：皮带式传动，皮带有效带宽17mm，皮带上一体化设置间隔
17mm设置一块高17mm的取球隔板1-1，设置返球溜槽1-3保证多余取料球返回生球运送胶带机，皮带头轮传动，传动电机220v ac供电，可接收plc9-3控制信号控制启停动作。
20.2.送球溜槽2及落球器3：送球溜槽2为直径18mm圆形溜槽，倾斜安装便于生球滚落，溜槽前端设置挡板防止跑球，下端对接压力传感器5用于送球，送球溜槽2中下部设置落球器3，用于控制生球单球下落，落球完成压力测试，落球器3可通过软件控制电机转动完成90度旋转，完成下球与挡球动作。
21.送球溜槽2主要参数：圆形溜槽结构，直径18mm，倾斜安装，中下部设有落球器3安装孔，前端设防跑球挡板，下端对接压力传感器5。
22.落球器3主要参数：尾部半圆形结构，前部锥形机构，带电机转动完成90度旋转，电机供电220v ac,可接收plc控制信号控制90度旋转动作，完成下球与挡球。
23.3.压球装置4与压力传感器5，完成生球压力测试，压球装置4与压力传感器5采用弧形结构保证下压位置准确，当系统发出落球器3放球指令后，延时控制压球装置4下落，完成压球动作，随着压球装置4下压，下方压力传感器5检测到压力逐渐增大，当生球压碎时，压力传感器5数据发生跳崖式下降，下降前数据即为该生球抗压强度。
24.压球装置4主要参数：电机供电220v ac,行程可调节，头部设置弧形结构。
25.压力传感器5主要参数：压力传感器5采用压力称重结构，压力传感器5设置弧形机构，中部带球形凹槽，电气部分带压力变送器11，输出4-20ma dc标准信号。
26.4.碎料溜槽7及吹扫装置6：当生球在压力传感器5上破碎后，利用吹扫装置6将碎料吹扫至碎料溜槽7，碎料溜槽7安装在压力传感器5侧方，碎料经碎料溜槽7下落至返料皮带8，完成碎料自动返料。
27.碎料溜槽7主要参数：不锈钢材质，喷涂防挂料涂层。
28.吹扫装置6主要参数：喷吹管道采用不锈钢材质，管径dn30,配远程控制阀门，阀门供电220v ac，可接收远程阀门开关信号。
29.5.控制柜及检测与分析系统9：包括plc9-3、控制器9-2、控制屏9-1、供电系统9-4等，完成系统的联锁控制，控制系统功能包括取球装置1的启停控制，落球器3的落球控制，压球装置4的升降控制，破碎料的吹扫控制。
30.plc9-3主要参数：配置工控plc模块，ai,ao,di,do模件卡各一台及相应电源及安装附件。
31.控制设备主要参数：工控服务器一台，控制屏一台，工业级，运行稳定。
32.供电系统9-4主要参数：电源220v ac，总开关额定电流20a，下设10路分控开关，单路额定电流6a，为控制柜内设备及现场设备供电。
33.系统软件功能开发软件程序对图像进行分析，具体流程如下：（1）启动取球装置1运行，可从画面设定持续运行或间歇运行两种模式；（2）延时n秒后（等待取球装置1将球送进送球溜槽2），控制旋转落球器3，完成落球一个；（3）延时n秒后（等待生球滚落至压力传感器5中心凹槽位置），控制压球装置4下行；（4）实时监测压力传感器5数据；
（5）判断压力持续缓慢增大，保持压球装置4持续下行给压；（6）判断压力数据，当压力值出现断崖式下降（生球破裂导致失去持续压力），压球装置4停止下行；（7）记录破碎前压力值，返回抗压强度；（8）打开吹扫阀门,吹扫n秒钟关闭，将碎球物料吹至碎料溜槽7；（9）启动返料皮带8，将碎料返回至系统流程内；（10）返回步骤（2），程序循环执行。
34.本发明的一种生球抗压强度在线取样分析装置，设置在线取球装置1、送球溜槽2、落球器3、压球装置4、压力传感器5、返料装置、控制柜及检测与分析系统9，实现从取球、送球、压球、分析全流程的全自动生球抗压强度检测系统。达到优化生产指标，减少人工劳动强度。