基于数字孪生的矿山散料堆场堆取料机智能监测系统

在许多涉及散料装卸作业的大型储料场中,斗轮堆取料机被视为当前最为理想的大型可连续作业机械,为了延长其使用寿命,降低维修成本并解决人工巡检不便的问题,提出了一种基于五维数字孪生的智能健康监测系统。通过机身外部布设光纤光栅传感器以及内置电机实时运转数据获取堆取料机的当前工作状态,并将数据传入内部信息交互通信网络进行数据的分离存储与融合处理,在消除双光栅由于机械疲劳所带来的温度补偿误差后,构建了多数据融合的、立体化的堆取料机数字健康模型,实现了堆取料机健康状态的智能化预测与立体化监测。通过在秦皇岛港散料矿物储料场的QL6000.55型斗轮堆取料机进行全系统的安装运行,极大促进了料场数字化进程,改变了管理模式,提高了生产效率,直接增加了经济效益。研究表明:该系统能够可靠地提供斗轮取料机的实时工作状态,对基本的故障类型有着一定的预警效果,降低了堆取料机维护的人力与物力投入,为矿区大型机械健康监测提供了有益参考。

堆取料机卷扬系统的设计与计算

非标设计的卷扬系统是顶堆侧取堆取料中的取料机系统重要组成部门。设计输出拉力不足则可能引起取料臂架倾翻等重大安全事故,设计输出拉力过大则会增加设备成本。本文介绍了卷扬系统的拉力计算过程,着重介绍了双拉绳卷扬系统的规避偏载的方法及结构形式,为确保顶堆侧取堆取料的安全生产,提升产品的经济性提供了借鉴及参考。

斗轮堆取料机俯仰结构的有限元分析及优化设计

该文主要探究斗轮堆取料机俯仰结构有限元模型的构建过程、静力分析和优化设计。该文首先使用UG软件构建俯仰结构模型,然后使用HyperMesh软件对该模型进行几何清理与网格划分。在此基础上,设计俯仰结构有限元分析方案,在施加载荷与边界处理后展开静力分析。结果表明,斗轮堆取料机俯仰结构的等效应力远低于容许应力,结构强度达标。随后选取俯仰结构的前臂架,Ansys软件中的Design Explorer模块展开优化设计,将重量作为优化目标。在不改变前臂架最大等效应力的前提下,前臂架的重量从原来的21767 kg变为18240 kg,重量减幅达到16.2%,优化效果明显。

堆取料机取料过程中防坍塌预警及路径规划研究

在运煤轮船船舱进行取料作业时,由于路径规划可能引发煤堆坍塌的危险,提出一种基于分层点云边缘信息提取的防止煤堆坍塌的模拟堆取料机取料路径规划方法。首先利用搭载二维激光扫描试验装置采集原始三维点云数据,通过坐标转换,采用直通滤波算法去噪滤波,随机采样法简化算法精简点云数据,基于切片法计算煤堆体积和质量,实现对来煤精准盘点;然后提取每层煤料堆表面的边缘信息,将不同层次的煤料堆边缘信息组合起来,构建出整个煤料堆表面的边缘模型,实时计算待取料煤堆边缘安息角,实现煤堆坍塌预警信息;最后基于直线插补方法进行取料路径规划,给出防止煤堆坍塌的模拟堆取料机执行机构作业路径。

基于激光扫描技术的无人化斗轮堆取料机控制方案

针对现有斗轮堆取料机的无人化改造,提出一种基于激光扫描建模的无人化斗轮堆取料机方案。通过激光扫描系统扫描并实时生成堆垛的三维模型,对模型分析进行决策控制,实现斗轮堆取料机的自动化运行,同时保留远程操作功能提高可靠性。该方案实施可减员增效,改善工作环境。

调速技术在堆取料机系统中的应用

堆取料机调速是现代堆取料机设备调试和使用的重要环节。本文根据产品设计与现场实践,结合理论分析,详细阐述了堆取料机的调速原理及实现方法。

浅析长节距米制输送链条与链轮

非标设计的取料系统是顶堆侧取堆取料机中的重要组成部分。本文详细介绍了驱动链轮组链轮轮齿关键参数,并对链轮齿形优化设计方案进行了介绍,着重阐述非标设备中链条传动的运动特性,总结了链条工作中产生冲击力的原因及减少冲击力的措施,为确保非标设计顶堆侧取堆取料机符合技术要求和提升设备实际使用效果提供了借鉴和参考。

臂式堆取料机电气控制系统优化设计研究

控制系统作为堆取料机的核心部分,主要负责控制堆取料机的运动和操作。该文以Z港口臂式堆取料机的控制系统改造为例,简述PLC控制系统的优势,介绍Z港口现有堆取料机控制系统存在的不足,然后从配电系统、PLC系统、网络通信方面对控制系统进行优化改造。改造后的电气控制系统以PLC为核心,以现场总线作为连接外部设备和PLC主从站的通信工具。在改造部分主要对机构配电方案、硬件选型、网络通信方案进行论述,控制系统改造后经过现场调试,验证控制系统的安全性和可靠性,有效提升堆取料机的作业效率。

堆取料机无人化值守在氧化铝行业中的应用

为解决铝土矿仓库堆取料机操作方式老旧、作业环境差、工作强度大且作业效率低等问题,我国某氧化铝企业以铝土矿原矿仓为研究背景,利用激光扫描技术改造了整个铝土仓库内的堆取料机无人值守系统。通过增加激光扫描仪、堆取料机定位装置、无线通信设备、安全防护传感器等设备,运用三维料场建模、智能堆取料算法等运算手段,实现了堆取料机就地无人值守、远程自动堆取料功能,有效改善了作业环境。

堆取料机碰撞事故的原因探讨及应对

堆取料机作为原料区域的重要设备,一旦出现故障将会极大影响原料区域生产计划。堆取料机的碰撞事故,一般会带来设备损坏和长时间检修的后果。本文旨在探究堆取料机正常作业状态和碰撞故障状态的区别,寻找两者间动态参数的不同加以区分,找出合适的应对措施,希望能在碰撞事故发生时报警或停止设备运转,保障堆取料机平稳运行。

无源测尺在堆取料机上的应用策略研究

无源测尺是一种新型的高精度定位设备,其工作稳定、可靠,具有灵敏度高、安装维护方便、环境适应性强等优点。本文介绍了无源测尺在某钢厂智慧料场堆取料机大车定位系统中的应用,并分析比较了无源测尺和其他常见工厂定位系统的优缺点。

堆取料机多向调节料斗装置研发

针对堆取料机与地面皮带转接时物料下落方向与地面皮带运转方向发生反向冲击,以及挡料板无法有效调节落料点的问题,给出了堆取料机料斗多向调节装置方案。该装置应用后,可明显改善地面皮带跑偏情况,保障作业流量。

露天原料场堆取料机共轨布置方案探讨

针对某露天原料场进行封闭改造后出现的储存能力不足、部分堆取料机超负荷工作等问题,提出一种原料场改造方案,在原料场新增一台堆料机,并与现有取料机共轨布置,给出了设备设施改造、工艺流程优化、共轨堆取料机智能化改造技术要点。项目投产后运转良好,达到了原料场性能升级的预期目标。

悬臂式斗轮堆取料机臂架俯仰液压系统改造

文中针对目前在用的老旧悬臂式堆取料机臂架俯仰机构的多发性故障,对其液压系统进行理论分析,并改造臂架俯仰液压缸阀块,整体布置在液压缸无杆腔处。同时,增加保压元件和减速阀,提高了设备的安全性和可靠性,为传统的斗轮堆取料机液压系统改造提供有益的借鉴。

激光扫描仪在圆形堆取料机上的应用

文中介绍了激光扫描仪在圆形堆取料机上的应用。从激光扫描仪的工作原理、安装方式、数据处理过程、设备成本、方案选择、应用案例及应用效果等方面,阐述了激光扫描仪在圆形堆取料机智能化发展中的关键作用。根据工程实践,提供了选取激光扫描仪技术因素、可选择的安装位置及固定方式、不同的设计方案组合,旨在为激光扫描仪在堆取料机上的应用提供有益参考。

斗轮堆取料机回转钢结构强度及疲劳计算

通过计算某型斗轮堆取料机回转钢结构的静强度和疲劳强度,评定结构强度的富裕度。根据载荷对结构的影响将结构受载分为4种工况,分别为水平重载工况、上仰空载、下俯空载和下俯重载,并采用有限元法对结构展开静强度计算。根据斗轮堆取料机工作循环的载荷历程,结合钢结构的设计工作寿命,建立回转钢结构的循环载荷谱,按Miner线性累计损伤准则进行疲劳强度计算。计算结果表明:4种工况下结构整体应力偏低,但是局部应力较高;回转钢结构的疲劳计算结果为0.97,疲劳强度富裕度也较低,可以优化结构局部高应力区,以降低结构局部高应力。

斗轮机智能控制技术研究

将工业控制技术、现场总线技术、机器人技术应用于大型散料输 送装备──斗轮堆取料机的控制系统。有针对性地对现有国产斗轮机控制系统进行改造，建立了具有自适应能力的、可实现遥操作和远程监控服务的斗轮机控制系统。提出了一种实用的等量取料规划算法，开发了斗轮机工业控制组态软件。实践证明，该项研究与国际当前水平相比是先进的。

基于多目标优化的堆取料机作业控制系统设计及应用

通过对堆取料作业过程进行特性分析,本文以堆取料机运行成本最低和维修成本最低为优化目标,建立改进的堆取料机作业多目标优化模型.然后应用层次分析法将该模型转换成单目标优化模型,最后应用优化算法获得优化作业方案.在此基础上,结合钢铁企业烧结原料场需求对堆取料机作业控制系统进行设计,该系统包括堆取料优化模块、料场图绘制模块、机械控制模块、自动报警模块和集中监控模块.该作业控制系统的应用,缩短了堆取料机的行走路程,提高了设备使用均衡率,同时改善了原料稳定性.

斗轮堆取料机斗轮体结构分析与优化设计

为实现斗轮堆取料机斗轮体的轻量化,利用ANSYS参数化设计语言APDL建立某型斗轮堆取料机斗轮体的参数化模型并进行有限元分析。在有限元分析的基础上,以满足最大Von Mises应力为约束条件,建立以斗轮体的总体积最小为目标函数的优化模型,对斗轮体的结构尺寸进行优化设计。通过优化设计,可使斗轮体的总质量减少6.54%,实现了斗轮体轻量化的设计目标,也显著缩短了斗轮体的设计周期,提高了产品设计的效率,为斗轮堆取料机的结构分析和优化设计提供了新思路和新方法。

基于EDEM仿真的斗轮堆取料机取料机理研究

斗轮堆取料机斗轮机构的设计主要参考《斗轮挖掘机设计规范》,设计结果偏于保守,为拓展该领域研究,应用离散元法及相应分析软件EDEM对不同斗轮转速下斗轮机构取料过程(包含挖料、提升和卸料)进行仿真,对比分析仿真结果与理论计算结果后得出:挖掘阻力与斗轮转速有关,随转速增大,挖掘阻力相应增大,且在重力式卸料转速范围内,卸料区间整体左移并越发分散,5r/min时卸料效果最好.