СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАВОДОМ ПО ОБРАБОТКЕ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЗАВОД ПО ОБРАБОТКЕ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2018 года по МПК B02C25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления заводом по обработке минеральных материалов и к заводу по обработке минеральных материалов. В частности, но не исключительно, изобретение относится к мобильному заводу по обработке минеральных материалов и управлению им.

Уровень техники

Минеральные материалы, такие как камень, извлекают в целях дробления из земли путем взрывания или выкапывания. Минеральные материалы могут также представлять собой природный камень, гравий и строительные отходы. При дроблении применяют мобильные дробилки и стационарные дробильные устройства. Материал, подлежащий дроблению, подают с помощью экскаватора или колесного погрузчика в питающий бункер дробилки, откуда материал, подлежащий дроблению, попадает в щеки дробилки, или каменный материал перемещают к дробилке с помощью питателя или питающего устройства.

Завод по обработке минеральных материалов содержит одну или несколько дробилок и (или) грохотов и, возможно, другие устройства, такие как конвейеры. Завод по обработке может быть стационарным или мобильным. Мобильные заводы по обработке применяют, в частности, в городской среде при обработке неоднократно используемого материала, такого как строительные отходы.

Производительность завода по обработке стремятся использовать с максимальной экономической эффективностью, непрерывно загружая дробилку с большой мощностью дробления, при этом используемая мощность дробления направлена на получение запланированного распределения продукции. Энергию, необходимую для исполнительных устройств завода по обработке, производит двигатель, например, дизельный двигатель, скорость вращения которого определяет энергопотребление двигателя.

Целью настоящего изобретения является предложение завода по обработке минеральных материалов, который можно эксплуатировать при низком потреблении энергии. Целью настоящего изобретения является предложение завода по обработке минеральных материалов, который можно эксплуатировать при различных значениях производительности. Целью изобретения является также обеспечение как можно более продолжительного времени дробления или другого вида обработки.

Раскрытие изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается способ управления заводом по обработке минеральных материалов, содержащий следующие шаги:

распознают изменение количества и (или) качества материала, поступающего на обработку;

в ответ на распознанное изменение количества и (или) качества материала, поступающего на обработку, распознают нагрузку на двигатель; и

в ответ на распознанную нагрузку на двигатель повышают или понижают рабочую скорость двигателя или двигателей завода по обработке минеральных материалов таким образом, чтобы поддерживать эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства по существу неизменной.

Указанное по меньшей мере одно исполнительное устройство, эксплуатационную скорость которого поддерживают по существу неизменной, предпочтительно представляет собой дробилку или грохот.

В то же время, когда эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной, предпочтительно, чтобы эксплуатационную скорость по меньшей мере одного конвейера минерального материала изменяли в ответ на повышение или понижение рабочей скорости двигателя.

Рабочую скорость двигателя предпочтительно понижают или повышают ступенчато.

Рабочую скорость двигателя предпочтительно понижают или повышают бесступенчато.

Рабочую скорость двигателя предпочтительно понижают или повышают до заданного значения рабочей скорости.

Предпочтительно эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной путем установления достаточного объемного расхода гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства.

Достаточный объемный расход гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства предпочтительно устанавливают с помощью двигателя переменной производительности или насоса.

Указанное распознавание нагрузки на двигатель предпочтительно выполняют автоматически и (или) непрерывно.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается завод по обработке минеральных материалов, содержащий:

по меньшей мере один двигатель;

по меньшей мере одно исполнительное устройство;

систему управления; при этом завод по обработке минеральных материалов дополнительно содержит

устройство для распознавания изменения количества и (или) качества материала, поступающего на обработку;

устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства; а также тем, что

система управления выполнена с возможностью управления заводом по обработке в соответствии со способом согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Указанное по меньшей мере одно исполнительное устройство предпочтительно представляет собой дробилку и (или) грохот.

Завод по обработке минеральных материалов предпочтительно содержит устройство для изменения эксплуатационной скорости по меньшей мере одного конвейера минерального материала в ответ на повышение или понижение рабочей скорости двигателя в то же время, когда эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной.

Завод по обработке минеральных материалов предпочтительно представляет собой одну из следующих систем: стационарную завод, завод на гусеничной базе, завод на колесной базе.

Устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства предпочтительно содержит устройство для установления достаточного объемного расхода гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства.

Устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства предпочтительно содержит двигатель переменной производительности или насос.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается система управления для управления заводом по обработке минеральных материалов, выполненная с возможностью управления заводом по обработке в соответствии со способом согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается компьютерная программа, содержащая программный код, исполняемый на компьютере, который при исполнении обеспечивает выполнение компьютером способа согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Различные варианты осуществления настоящего изобретения будут или были проиллюстрированы только в связи с несколькими аспектами изобретения. Специалисту ясно, что любой вариант осуществления одного аспекта изобретения может применяться к тому же аспекту изобретения, а также к другим аспектам.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет теперь раскрыто при помощи примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На ФИГ. 1 показан вид сбоку завода по обработке минеральных материалов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 показано функционирование исполнительных устройств завода по обработке минеральных материалов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения с использованием скорости вращения.

На ФИГ. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая способ согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

В нижеследующем описании сходные номера обозначают сходные элементы. Следует понимать, что приведенные чертежи не полностью показаны в реальном масштабе и что они служат для иллюстрации вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 1 показан мобильный завод 100 по обработке минеральных материалов на гусеничной базе согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Для завода 100 по обработке минеральных материалов в дальнейшем будут применяться также термины «завод по обработке» и «дробильный завод». Завод 100 по обработке содержит раму 101, гусеничную ходовую часть 102, питатель 103 и дробилку 120, такую как конусная, щековая или жираторная дробилка. Дробильный завод 100 содержит также двигатель 104 для приведения в движение дробилки 120 и конвейер 105 для доставки раздробленного материала, например, в отвал. Дробилку 120 можно использовать, например, в качестве дробилки промежуточного дробления или дополнительной обработки. В частности, дробилку 120 можно использовать для мелкого дробления. Мобильный дробильный завод 100 можно также перемещать с помощью других средств, таких как колеса, полозья или ножки. Дробильный завод 100 может также быть стационарным. Питатель 103 может представлять собой вибрационный питатель, ленточный или пластинчатый конвейер.

Специалисту ясно, что в дополнение к элементам, показанным на ФИГ. 1, завод по обработке минеральных материалов может содержать дополнительные элементы или исполнительные устройства. Завод по обработке согласно одному из вариантов осуществления, содержащий грохот, содержит, например, два или большее число конвейеров для минеральных материалов для перемещения грохоченного минерального материала, вместо конвейера 105. Кроме того, завод по обработке минеральных материалов может содержать боковой конвейер, предварительный конвейер, на который часть минерального материала, поступающего на обработку, перемещают на питателе.

Завод 100 по обработке минеральных материалов содержит также систему 110 управления, с помощью которой можно повышать или понижать число оборотов в минуту, т.е. частоту вращения, скорость за оборот или рабочую скорость двигателя 104 завода 100 по обработке минеральных материалов. Система 110 управления содержит или подключена к системе управления двигателя 104, от которого принимают измерительную информацию, например, о нагрузке на двигатель и рабочей скорости двигателя 104.

Завод 100 по обработке минеральных материалов содержит также устройство 115 для управления объемным расходом гидравлической системы. При уменьшении рабочей скорости двигателя 104 уменьшаются также рабочие скорости насосов гидравлической системы завода по обработке минеральных материалов, при этом уменьшается создаваемый ими объемный расход. Чтобы по меньшей мере заданные исполнительные устройства могли работать по существу со своей нормальной скоростью также при сниженной рабочей скорости двигателя, объемный расход гидравлической системы увеличивают по мере необходимости. В предпочтительном варианте осуществления устройство 115 содержит, например, двигатель переменной производительности для приведения в действие дробилки 120 или грохота при сниженной рабочей скорости двигателя 104. Кроме того, согласно предпочтительному варианту осуществления, достаточный объемный расход гидравлической системы можно установить, используя гидравлический насос или насосы, рассчитанные таким образом, чтобы создаваемый ими объемный расход был достаточным и при сниженной рабочей скорости двигателя 104.

Специалисту ясно, что вместо приведения в действие с помощью гидравлики исполнительные устройства завода по обработке минеральных материалов можно приводить в действие с помощью другого устройства, понятного специалисту, например, ременного привода. В этом случае, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, при уменьшении рабочей скорости двигателя 104 дальнейшую работу исполнительных устройств по существу с нормальной скоростью, т.е. технологической скоростью, обеспечивают с помощью дополнительного регулируемого привода, такого как вариатор или электропривод с преобразователем частоты. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, система 110 управления содержит устройство, с помощью которого управление рабочей скоростью двигателя 104 завода 100 по обработке минеральных материалов осуществляют автоматически и непрерывно описанным ниже способом. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, управление рабочей скоростью двигателя 104 завода по обработке минеральных материалов можно управлять вручную.

На ФИГ. 2 показано функционирование исполнительных устройств завода по обработке минеральных материалов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения с использованием скорости 260 вращения двигателя (-ей). На ФИГ. 2 показано с помощью графика непрерывное управление заводом 100 по обработке минеральных материалов с переходом из состояния, в котором двигатель 104 вращается с максимальной скоростью Rm1, в облегченное состояние процесса, в котором рабочая скорость двигателя, в качестве примера, была уменьшена до значений Rm2 и Rm3. На ФИГ. 2 показана рабочая скорость 250 дробилки 120 или грохота, которая остается по существу такой же, как технологическая скорость Rf и при уменьшенных значениях рабочей скорости двигателя 104. Кроме того, на ФИГ. 2 в качестве примера показана рабочая скорость 270 некоторых дополнительных исполнительных устройств, например, заданных конвейеров, которую, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, изменяют в ответ на изменения, т.е. уменьшение или увеличение рабочей скорости двигателя 104, тогда как рабочую скорость дробилки сохраняют по существу такой же. На ФИГ. 2 в качестве примера показано уменьшение рабочей скорости заданных исполнительных устройств, например, бокового конвейера и конвейера 105. Специалисту ясно, что рабочая скорость 270, изменяясь в ответ на изменения рабочей скорости двигателя 104, необязательно точно повторяет ее изменения, например, с таким же относительным изменением, а зависит от соответствующего состава и рабочей ситуации при эксплуатации завода 100 по обработке минеральных материалов.

На вертикальной оси графика, показанного на ФИГ. 2, представлена рабочая скорость двигателя и исполнительного устройства или устройств, при этом на горизонтальной оси отложено время.

В интервале времени 0…Т1 завод по обработке минеральных материалов функционирует в нормальном состоянии процесса, т.е. двигатель 104 используют для приведения в действие завода 100 по обработке минеральных материалов с максимальной рабочей скоростью Rm1, при этом дробилка 120 или грохот работает со скоростью функционирования или технологической скоростью Rf. Кроме того, другие исполнительные устройства работают с максимальной скоростью Rk функционирования. Функционирование в интервале времени 0…Т1 соответствует состоянию функционирования завода 100 по обработке минеральных материалов, в котором дробилка 120 или грохот работает при полной производительности, а нагрузка или уровень нагрузки на двигатель 104 высок.

При эксплуатации завода 100 по обработке минеральных материалов возникают ситуации, когда нагрузка на двигатель 104 низка, а это значит, что двигатель 104 использует только часть вырабатываемой энергии при данной скорости обработки. При такой ситуации применяемую рабочую скорость двигателя можно уменьшить согласно одному из вариантов осуществления, приблизив ее к скорости при пиковом крутящем моменте, создаваемом двигателем 104. Затем, согласно предпочтительному варианту осуществления, рабочую скорость уменьшают до скорости, отличной от скорости при пиковом крутящем моменте, создаваемом двигателем 104. При уменьшении рабочей скорости потребление топлива уменьшается, и эффективность эксплуатации двигателя 104 может возрасти. Ситуации при эксплуатации, при которых рабочая скорость двигателя может быть уменьшена, т.е. может произойти сдвиг к так называемому легкому состоянию процесса, возникают в условиях небольшой нагрузки на завод 100 по обработке минеральных материалов. Ситуации небольшой нагрузки могут возникать, например, вследствие подачи на дробилку 120 или грохот меньшего количества материала, чем позволяет полная производительность, или вследствие того, что подлежащий обработке минеральный материал легко обрабатывать. Кроме того, трудно поддающийся обработке минеральный материал, например, повторно используемый материал, содержащий недробящийся материал, может привести к возникновению ситуации, в которой на дробилку 120 или грохот может поступать меньше материала, чем при полной производительности, при этом рабочая скорость двигателя 104 может быть уменьшена.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, ситуации низкой нагрузки распознают, измеряя количество и (или) качество обрабатываемого материала или изменение количества и (или) качества обрабатываемого материала на питающем устройстве или на рабочей машине, питающей завод по обработке. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, материал на питающем устройстве измеряют с помощью датчика поверхности, например, ультразвукового датчика, оптического датчика и (или) датчика излучения и т.п. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления количество материала можно измерить, например, с помощью конвейерных весов, тензометрических датчиков и т.п., измеряя натяжение, усилие и (или) давление, создаваемые на питающем устройстве. Помимо этого, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, количество и (или) качество материала на питающем устройстве можно распознавать по видеоданным или аналогичным данным с помощью измерения по изображению. Специалисту ясно, что для распознавания присутствия материала на питающем устройстве можно использовать и другое стандартное измерительное устройство и (или) комбинацию нескольких различных измерительных устройств. Распознавательную или измерительную информацию, принятую от питающего устройства, передают на систему 110 управления, которая, в ответ на измерительную информацию, начинает изменять рабочую скорость двигателя.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, количество и (или) качество материала, подлежащего обработке, можно распознавать, используя информацию о материале, поступающем на обработку, доступную в системе 110 управления. Завод по обработке минеральных материалов может, например, содержать несколько дробилок и (или) грохотов, и в этом случае, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, измерительную информацию с предыдущей ступени обработки используют для распознавания количества и (или) качества материала, поступающего на обработку, например, измерительную информацию о количестве материала с предварительной дробилки, поступающего на следующую ступень обработки. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, для распознавания количества и (или) качества материала, поступающего на обработку, используют измерительную информацию о потоках материала на различных ступенях обработки завода по обработке минеральных материалов. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, информацию об объемном расходе и массе материала принимает система 110 управления, при этом также формируют оценку качества материала, который необходимо подать.

До момента времени Т1 система управления приняла от питающего устройства распознавательную или измерительную информацию об уменьшении количества материала, поступающего на обработку, или информацию о том, что материал, поступающий на обработку, легко обрабатывать, при этом в ответ на получение измерительной информации система 110 управления начинает процесс изменения рабочей скорости двигателя. Процесс изменения рабочей скорости двигателя более точно раскрыт ниже в связи с ФИГ. 3. В момент времени Т1 он основан на информации, принятой системой 110 управления от двигателя, о том, что нагрузка на двигатель 104 низка, при этом в ответ на это распознавание рабочая скорость двигателя автоматически уменьшают до скорости Rm2. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, рабочую скорость уменьшают ступенчато, чтобы иметь возможность работы с одним или несколькими уменьшенными значениями скорости. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, рабочую скорость двигателя 104 уменьшают бесступенчато. В течение времени Т1…Т2 рабочую скорость двигателя 104 уменьшают до скорости Rm2. Дробилка 120 или грохот работает независимо от рабочей скорости двигателя 104 с по существу неизменной скоростью Rf функционирования таким образом, что производительность дробилки или грохота сохраняется. Рабочая скорость дополнительных исполнительных устройств, таких как конвейеры, остается на уровне Rk, и (или) рабочую скорость заданных исполнительных устройств уменьшают, как описано выше, что не оказывает существенного воздействия на функционирование завода по обработке минеральных материалов. Например, уменьшение рабочей скорости конвейера может несколько увеличить количество материала на конвейере, однако не оказывает существенного воздействия на функционирование завода 100 по обработке минеральных материалов. Уменьшение скорости конвейера уменьшает износ конвейера и его деталей, снижает энергопотребление завода 100 по обработке минеральных материалов и уровень шума, производимого заводом по обработке минеральных материалов.

До момента времени Т2 система управления приняла от питающего устройства распознавательную или измерительную информацию об увеличении количества материала, поступающего на обработку, или информацию о том, что материал, поступающий на обработку, трудно обрабатывать, при этом в ответ на получение измерительной информации система 110 управления начинает процесс изменения рабочей скорости двигателя. В момент времени Т2 распознают, что нагрузка на двигатель 104 возрастает, и в ответ на это распознавание рабочую скорость двигателя 104 автоматически увеличивают до максимальной скорости Rfm1. В течение периода времени Т2…Т3 завод 100 по обработке минеральных материалов действует в режиме обработки.

До момента времени Т3 система управления, как описано выше, приняла от питающего устройства распознавательную или измерительную информацию об уменьшении количества материала, поступающего на обработку, или информацию о том, что материал, поступающий на обработку, легко обрабатывать, при этом в ответ на получение измерительной информации система 110 управления начинает процесс изменения рабочей скорости двигателя. В момент времени Т3 он основан на принятой системой 110 управления от двигателя информации о том, что нагрузка на двигатель 104 низка, при этом в ответ на такое распознавание рабочую скорость двигателя автоматически уменьшают до скорости Rm2. В течение времени Т3…Т4 рабочая скорость двигателя 104 уменьшается до скорости Rm2. Дробилка 120 или грохот работает независимо от рабочей скорости двигателя 104 с по существу неизменной скоростью Rf функционирования таким образом, что производительность дробилки или грохота сохраняется. Рабочую скорость дополнительных исполнительных устройств, таких как конвейеры, сохраняют на уровне Rk, и (или) рабочую скорость заданных исполнительных устройств уменьшают, как описано выше, что не оказывает существенного воздействия на функционирование завода по обработке минеральных материалов.

До момента времени Т4 система управления, как описано выше, снова приняла от питающего устройства распознавательную или измерительную информацию об уменьшении количества материала, поступающего на обработку, или информацию о том, что материал, поступающий на обработку, легко обрабатывать, при этом в ответ на получение измерительной информации система 110 управления начинает процесс изменения рабочей скорости двигателя. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, после того, как система управления начала процесс изменения рабочей скорости двигателя, процесс продолжается в течение заданного времени без получения новой измерительной информации о количестве и (или) качестве материала, поступающего на обработку. В момент времени Т4 он основан на информации, принятой системой 110 управления от двигателя, о том, что нагрузка на двигатель 104 по-прежнему низка, при этом в ответ на такое распознавание рабочую скорость двигателя автоматически еще больше уменьшают до скорости Rm3. В течение времени Т4…Т5 рабочую скорость двигателя 104 уменьшают до скорости Rm3. Дробилка 120 или грохот работает независимо от рабочей скорости двигателя 104 с по существу неизменной скоростью Rf функционирования таким образом, что производительность дробилки или грохота сохраняется. Рабочую скорость дополнительных исполнительных устройств, таких как конвейеры, сохраняют на уровне Rk, и (или) рабочую скорость заранее определенных исполнительных устройств еще больше уменьшают, как описано выше, что не оказывает существенного воздействия на функционирование завода по обработке минеральных материалов.

До момента времени Т2 система управления приняла от питающего устройства распознавательную или измерительную информацию об увеличении количества материала, поступающего на обработку, или информацию о том, что материал, поступающий на обработку, трудно обрабатывать, при этом в ответ на получение измерительной информации система 110 управления начинает процесс изменения рабочей скорости двигателя. В момент времени Т5 распознают, что нагрузка на двигатель 104 возрастает, и в ответ на такое распознавание рабочую скорость двигателя 104 автоматически увеличивают до максимальной скорости Rf. Начиная с момента времени Т5, завод 100 по обработке минеральных материалов действует в режиме обработки. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, рабочую скорость двигателя 104 не повышают непосредственно до максимальной скорости Rm1, но, в зависимости от нагрузки, до меньшей скорости, например, рабочей скорости Rm2.

На ФИГ. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая способ согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. На схеме представлены принципы непрерывного управления, осуществляемого с помощью устройств, представляющих собой часть системы 110 управления или подключенных к ней. Управление, показанное на ФИГ. 3, начинается на шаге 300 в ответ на обнаружение изменения количества и (или) качества материала, подаваемого, как описано выше.

На шаге 310 проверяют нагрузку на двигатель 104 (в предпочтительном варианте осуществления - дизельный двигатель). Информацию о нагрузке принимают, например, из системы управления двигателя, представляющей собой часть системы 110 управления завода 100 по обработке минеральных материалов или подключенной к ней. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, в системе 110 управления установлены заданное пороговое значение или значения, с которыми сравнивают нагрузку на двигатель. В зависимости от отношения нагрузки на двигатель 104 к пороговым значениям определяют, низка или высока нагрузка. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, при проверке нагрузки на двигатель, в зависимости от числа заданных пороговых значений, могут использоваться больше двух уровней, на которых может находиться нагрузка.

При низкой нагрузке на двигатель 104 на шаге 322 проверяют рабочую скорость двигателя 104. Информацию о рабочей скорости принимают, например, из системы управления двигателя, представляющей собой часть системы 110 управления завода 100 по обработке минеральных материалов или подключенной к ней. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, в системе 110 управления установлены заданное пороговое значение или значения, с которыми сравнивают рабочую скорость двигателя. В зависимости от отношения рабочей скорости двигателя 104 к пороговым значениям определяют, низка или высока рабочая скорость. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, при проверке рабочей скорости двигателя, в зависимости от числа заданных пороговых значений, могут использовать больше двух уровней, на которых может находиться рабочая скорость.

При низкой нагрузке на двигатель 104 и высокой рабочей скорости двигателя рабочую скорость двигателя уменьшают на шаге 330, при этом объемный расход гидравлической системы регулируют по мере необходимости на шаге 360, например, уменьшая угол двигателя переменной производительности, чтобы рабочая скорость дробилки 120 или грохота оставалась по существу равной эксплуатационной скорости Rf, а рабочая скорость дополнительных исполнительных устройств оставалась равной эксплуатационной скорости, и (или) рабочую скорость заданных исполнительных устройств, например, конвейеров уменьшали таким образом, чтобы не воздействовать на работу завода 100 по обработке минеральных материалов, как описано выше.

При высокой нагрузке на двигатель 104 рабочую скорость двигателя проверяют на шаге 324, как описано в связи с шагом 322.

При высокой нагрузке на двигатель 104 и низкой рабочей скорости двигателя рабочую скорость увеличивают на шаге 340, при этом объемный расход гидравлической системы регулируют по мере необходимости на шаге 360, например, увеличивая угол двигателя переменной производительности, чтобы рабочая скорость дробилки 120 или грохота оставалась по существу равной эксплуатационной скорости Rf, а рабочая скорость дополнительных исполнительных устройств оставалась равной эксплуатационной скорости и (или) повышалась, приближаясь к эксплуатационной скорости.

При высокой нагрузке на двигатель 104 и высокой рабочей скорости двигателя на шаге 350 принимают решение о том, что рабочая скорость двигателя 104 не изменяется, а рабочая скорость дробилки 120 или грохота остается по существу равной эксплуатационной скорости Rf.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления рабочие скорости, с которыми приводят в движение двигатель 104, заданы в системе 110 управления. Альтернативно, рабочая скорость может непрерывно изменяться в бесступенчатом режиме в соответствии с ситуацией. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления система 110 управления выполнена с возможностью управления рабочей скоростью двигателя таким образом, чтобы не изменять рабочую скорость постоянно, т.е. система управления для примера выполнена с возможностью осуществления заданной задержки, прежде чем реагировать на уменьшение нагрузки на двигатель. Это позволяет предотвратить управление в режиме «туда и обратно», т.е. изменение рабочей скорости то в одну, то в другую сторону при изменении нагрузки. Кроме того, согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления, система 110 управления выполнена с возможностью увеличения рабочей скорости двигателя 104 в ответ на увеличение нагрузки двигателя 104 без задержки, чтобы избежать, например, блокирования дробилки.

Не ограничивая каким-либо образом объем правовой охраны, интерпретацию или возможные применения настоящего изобретения, в качестве одного из технических преимуществ различных вариантов осуществления изобретения можно рассматривать снижение энергопотребления и шумопроизводительности завода по обработке минеральных материалов. Кроме того, в качестве одного из технических преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения можно рассматривать увеличение срока службы компонентов завода по обработке минеральных материалов. Кроме того, в качестве одного из технических преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения можно рассматривать улучшение экологичности завода по обработке минеральных материалов. Кроме того, в качестве одного из технических преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения можно рассматривать увеличение фактического времени работы завода по обработке минеральных материалов, так как завод по обработке можно использовать с низким уровнем затрат и низком потреблении энергии также при меньшей производительности.

Приведенное выше описание содержит неограничивающие примеры некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалисту понятно, что изобретение не ограничено приведенными деталями и может быть реализовано с помощью других эквивалентных средств. Некоторые из признаков раскрытых выше вариантов осуществления могут успешно использоваться без применения других признаков.

По существу, приведенное выше описание должно рассматриваться просто в качестве иллюстрации принципов изобретения, но не в качестве его ограничения. Таким образом, объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.

Группа изобретений относится к способу дробления материалов и устройствам для его осуществления, которые могут найти применение при обработке минеральных материалов. Способ управления заводом по обработке минеральных материалов заключается в том, что распознают изменение количества и/или качества материала, поступающего на обработку, а затем, в ответ на распознанное изменение количества и/или качества материала, поступающего на обработку, распознают нагрузку на двигатель и в ответ на распознанную нагрузку на двигатель повышают или понижают рабочую скорость двигателя или двигателей завода таким образом, чтобы поддерживать по существу неизменной эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства. Завод по обработке минеральных материалов содержит по меньшей мере один двигатель, по меньшей мере одно исполнительное устройство, систему управления, устройство для распознавания изменения количества и/или качества материала, поступающего на обработку, и устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства. При этом система управления выполнена с возможностью управления заводом в соответствии с вышеуказанным способом. Компьютер содержит программный код, который при его исполнении обеспечивает выполнение компьютером вышеуказанного способа. Группа изобретений позволяет снизить энергопотребление и увеличить продолжительность рабочего цикла. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ управления заводом (100) по обработке минеральных материалов, отличающийся тем, что содержит следующие шаги:

распознают изменение количества и/или качества материала, поступающего на обработку;

в ответ на распознанное изменение количества и/или качества материала, поступающего на обработку, распознают нагрузку на двигатель (104), в ответ на распознанную нагрузку на двигатель (104) повышают или понижают рабочую скорость двигателя (104) или двигателей завода (100) по обработке минеральных материалов таким образом, чтобы поддерживать по существу неизменной эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно исполнительное устройство, эксплуатационную скорость которого поддерживают по существу неизменной, представляет собой дробилку или грохот.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в то же время, когда эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной, эксплуатационную скорость по меньшей мере одного конвейера минерального материала изменяют в ответ на повышение или понижение рабочей скорости двигателя (104).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочую скорость двигателя (104) понижают или повышают ступенчато.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочую скорость двигателя (104) понижают или повышают бесступенчато.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочую скорость двигателя (104) понижают или повышают до заданного значения рабочей скорости.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эксплуатационную скорость указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной путем установления достаточного объемного расхода гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что достаточный объемный расход гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства устанавливают с помощью двигателя переменной производительности или с помощью насоса.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное распознавание нагрузки на двигатель (104) выполняют автоматически и (или) непрерывно.

10. Завод (100) по обработке минеральных материалов, содержащий по меньшей мере один двигатель (104);

по меньшей мере одно исполнительное устройство; и

систему (110) управления,

отличающийся тем, что завод по обработке минеральных материалов содержит также устройство для распознавания изменения количества и/или качества материала, поступающего на обработку;

устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства, а также тем, что

система управления выполнена с возможностью управления заводом (100) по обработке в соответствии со способом по любому из пунктов 1-9.

11. Завод (100) по обработке минеральных материалов по п. 10, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно исполнительное устройство представляет собой дробилку и/или грохот.

12. Завод (100) по обработке минеральных материалов по п. 10, отличающийся тем, что содержит устройство для изменения эксплуатационной скорости по меньшей мере одного конвейера минерального материала в ответ на повышение или понижение рабочей скорости двигателя в то же время, когда эксплуатационную скорость по меньшей мере одного исполнительного устройства поддерживают по существу неизменной.

13. Завод (100) по обработке минеральных материалов по п. 10, отличающийся тем, что представляет собой одну из следующих систем: стационарный завод, завод на гусеничной базе, завод на колесной базе.

14. Завод (100) по обработке минеральных материалов по п. 10, отличающийся тем, что устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства содержит устройство для установления достаточного объемного расхода гидравлической системы для указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства.

15. Завод (100) по обработке минеральных материалов по п. 14, отличающийся тем, что устройство для поддержания по существу неизменной эксплуатационной скорости указанного по меньшей мере одного исполнительного устройства содержит двигатель переменной производительности или насос.

16. Система управления для управления заводом (100) по обработке минеральных материалов, отличающаяся тем, что указанная система управления выполнена с возможностью управления заводом по обработке в соответствии со способом по п. 1.

17. Компьютер, содержащий программный код, отличающийся тем, что при исполнении программный код обеспечивает выполнение компьютером способа по п. 1.