1、雙轉子內篩分
破碎機工作原理
雙轉子內篩分破碎機是由武漢鑫達科技有限責任公司研制的一種新型節能高效的破碎設備，結構如圖l所示。頂部電機通過皮帶輪，經三角帶帶動內轉子，底部電機經螺旋錐齒輪帶動外轉子。工作時，內、外轉子高速旋轉且方向相反。當塊煤、石灰石、熟料或其他脆性物料等經進料口下落，通過進料預篩分放走細粉后，進入內轉子區，物料即在該區內受到撤料盤的拋撒和打擊板錘的沖擊而被高速拋向外轉子內壁，此時物料受到反方向高速旋轉的外轉子拋物線反擊板的強烈反沖擊（反沖擊時的攻角為75-78°）而被急劇破碎。同時，在內、外轉子間隙處物料被剪切，或被反彈與后續高速物料相遇而發生高速碰撞破碎．而后又從外轉子反擊板處被高速拋向內轉子區，再次接受打擊板錘的沖擊。在破碎腔內，物料受到的強烈沖擊、剪切和互相碰撞等作用而被破碎或成為粉料．通過內置旋轉篩篩分后．細粉通過底部出料口卸出，粗粉則在離心力的驅動下沿篩面斜坡爬升至破碎區被繼續破碎。
該破碎機綜合了脆性物料沖擊破碎、打擊破碎及動態篩分的功能．經實踐證明，在控制物料粒度和降低能耗方面有較好的效果。但是，在破碎過程中．高速旋轉的內、外轉子由于直徑尺寸較大，并受到高頻強烈沖擊，容易發生彎曲變形，從而造成系統振動過大。情況嚴重時會影響生產，造成經濟損失。此外，安裝不正、潤滑油的黏度過大、潤滑脂臟污、潤滑油量過多等因素也會造成破碎機轉子軸承溫度過高，同樣威脅著正常生產。
因此．對破碎機的振動情況及轉子軸承溫升情況應進行實時監測．以保護設備不受破壞并維持正常生產，也為該破碎機設計與制造的進一步完善提供重要依據。
2、系統的硬件結構
破碎機狀態監測系統由振動測試子系統和軸承溫度測試子系統2部分構成。其結構如圖2所不。
(1)振動測試子系統硬件
振動測試子系統的硬件主要由壓電式傳感器、電荷放大器和數據采集卡及計算機組成。壓電式加速度傳感器是振動測試領域中應用最廣泛的傳感器之一．其設計與生產在國際上已趨于標準化。根據破碎機內、外轉子承受強烈高頻沖擊的特點，本系統采用YD-39型壓電式加速度傳感器。其電荷靈敏度為0.7pC/ms-2，頻率響應范圍為1-10kHz，最大可測加速度為5 000 m/s2。為不使共振頻率下降，傳感器采用鋼螺栓同定于破碎機上．DHF-3型電荷放大器用于傳感器輸出信號調理．其輸出電壓與輸入的電荷量成正比。PCI-6221是NI公司使用M系列技術的低價位數據采集板卡．可在大多數應用中實現可靠的高性能數據傳輸，具有高達250 kS/s的采樣率和16位分辨率的16路單端模擬輸入，最大輸入量程為+10 V．提供與NI公司的LabVIEW相連接的驅動程序。
測振傳感器測點的選擇和布置關系到能否獲得所需的真實完整的狀態信息。傳感器應盡量避免布置在剛性較差的部位．以免因剛性差而引起局部振動造成的誤差。傳感器測點應滿足適于安置傳感器、信息豐富、對振動反應敏感等要求。根據雙轉子內篩分破碎機的實際情況，取轉子軸承、底座以及機體作為主要測點。
(2)軸承溫度測試子系統硬件
轉子軸承溫度測試子系統的硬件主要由PT100鉑電阻溫度傳感器、ADAM-4015模塊、ADAM-4520轉換器和計算機組成。鉑電阻溫度傳感器穩定性好，精度高，是中低溫區最常用的一種溫度檢測器，而且被制成各種標準溫度計。PTIOO鉑電阻溫度傳感器0℃時電阻值為100歐姆．電阻變化率為0.3851歐姆/℃。研華公司的低價位ADAM-4015模塊提供6路熱電阻輸入通道．可以采集兩線制和三線制熱電阻輸入信號。ADAM-4015模塊通過485協議輸出數據．利用485/232轉換器ADAM-4520使數據傳人計算機．最后利用LabVIEW中的VISA對串口進行相應的編程．便可實現溫度數據的采集、顯示及分析。
3、系統的軟件設計與實現
本設計采用NI公司的La;bVIEW軟件。LahVIEW程序又稱為虛擬儀器．它的表現形式和功能類似于實際的儀器．但LabVIEW程序很容易改變設置和功能，因此．LabVIEW特別適用于實驗室、多品種小批量的生產線等需要經常改變儀器和設備的參數和功能的場合以及對信號進行分析研究、傳輸等場合。
虛擬儀器的一大優點是具有集成性．通過“測試集成”可以將多臺儀器的功能集成在一個“測試功能庫”中，同樣也可將多臺儀器的面板控件軟件化后集成于“控件庫”中．并使這些儀器的功能軟件和控件軟件在機內的開發系統中進行軟裝配、軟調試等軟操作．最后在一臺PC機內便形成由若干儀器組成的測試系統。
(1)振動測試軟件設計
在LabVIEW平臺上開發的振動測試分析軟件采用菜單形式，主要功能包括：數據采集、信號分析和處理、信號顯示、數據文件存儲和信息回放。
數據采集部分能控制調節數據采集卡的采樣通道、采樣頻率等。信號處理分析主要包括對信號進行時域分析、幅值譜分析、相位譜分析、自功率譜分析、互功率譜分析和頻率響應函數測量等。信號顯示部分有采樣信號波形的實時顯示窗口，頻譜分析、功率譜分析顯示窗口等。還可以對振動監測信號的數據進行存儲，在需要進行數據回放以便進一步分析時，隨時將程序保存的數據記錄文件讀出。
(2)軸承溫度測試軟件設計
圖3所示的界面實時顯示破碎機軸承溫度測試的過程．界面上可設置采樣時間間隔和測溫范圍，圖中每2s測試1次，并且從旁邊的溫度計圖樣中觀察實時溫度值。界面上還顯示軸承溫度變化的時間歷程曲線和概率直方圖．工作人員從這些曲線上可以了解軸承溫度變化規律和性質。此外，該儀器還設置了上下閾值，使儀器能夠超限報警。
4、結語
基于虛擬儀器技術的雙轉子內篩分破碎機狀態監測系統利用LabVIEW豐富的開發程序，采用模塊化結構設計．極大地降低了成本，并使該系統具有很大的靈活性。此外，本系統還具有開放性，用戶可根據實際要求進行擴展以完成更多通道的數據采集工作．同時也可以根據需要增加其他的功能．從而可以對礦山機械中的其他各類破碎機和振動篩的機械性能指標進行檢測評價。
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