一、概述
磨礦作業(yè)是礦石破碎過程的繼續(xù)，是分選前準(zhǔn)備作業(yè)的重要組成部分。在選礦工業(yè)中，當(dāng)有用礦物在礦石中呈細(xì)粒嵌布時(shí)，為了能把脈石從礦石中除去，并把各種有用礦物相互分開，磨礦細(xì)度與選礦指標(biāo)有著密切的關(guān)系。在一定程度上，有用礦物的回收率隨著磨礦細(xì)度的減小而增加。球磨機(jī)在進(jìn)行磨礦作業(yè)時(shí)，需要定時(shí)、定量、按比例地補(bǔ)充各種規(guī)格的鋼球， 以使磨機(jī)的填充率和球徑比保持在要求的范圍內(nèi)，從而保證球磨機(jī)高效低耗地運(yùn)行。部分礦業(yè)公司由于沒有適合現(xiàn)場(chǎng)要求的自動(dòng)加球設(shè)備，使得球磨機(jī)一直沿用傳統(tǒng)的人工加球方式，不但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以達(dá)到定時(shí)、定量、 按比例地補(bǔ)充各種規(guī)格鋼球的要求，影響了球磨機(jī)效能的很好發(fā)揮。
新型自動(dòng)加球機(jī)是利用安裝在滾筒上的球爪進(jìn)行隨機(jī)取球，然后通過光電檢測(cè)器進(jìn)行非接觸檢測(cè)，并由可編程序控制器進(jìn)行智能辨識(shí)和控制的智能型自動(dòng)加球裝置，從根本上解決了以往加球機(jī)存在的鋼球卡、堵現(xiàn)象， 對(duì)直徑30mm以上的任意鋼球均能順利補(bǔ)加， 并能準(zhǔn)確識(shí)別鋼球的類型和數(shù)量， 實(shí)現(xiàn)了多規(guī)格鋼球的混裝補(bǔ)加和控制。通過與進(jìn)礦皮帶稱、磨機(jī)電耳的結(jié)合能夠更好的實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加球，無(wú)人工值守。
二、設(shè)計(jì)思想
依自動(dòng)加球機(jī)為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用PLC控制器獲取進(jìn)礦皮帶稱的進(jìn)礦量和磨機(jī)電耳的反饋信號(hào)為主要依據(jù)，通過PLC控制器內(nèi)部計(jì)算與比較結(jié)合選礦工藝計(jì)算出實(shí)時(shí)的球量與應(yīng)補(bǔ)加的球量自動(dòng)控制加球機(jī)的運(yùn)行與停止。
在加球機(jī)球道部分安裝有計(jì)數(shù)傳感器，每個(gè)球經(jīng)過球道時(shí)計(jì)數(shù)器自動(dòng)計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到工藝要求的數(shù)量時(shí)反饋信號(hào)給PLC控制器由PLC控制器控制加球機(jī)的停止。
自動(dòng)加球機(jī)開啟、停止、加球個(gè)數(shù)等數(shù)據(jù)均來自進(jìn)礦皮帶稱和磨機(jī)電耳的反饋信號(hào)比較得出。
三、全自動(dòng)加球機(jī)系統(tǒng)的組成
1、電耳
電耳通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的特殊結(jié)構(gòu)的探頭，接收磨機(jī)發(fā)出的噪聲，經(jīng)屏蔽電纜傳輸儀器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字分貝百分比顯示，同時(shí)輸出與分貝值成比例的4~20mA電流信號(hào)供后端PLC控制器采集使用。分貝值與磨內(nèi)物料填充量成反比，正比于磨機(jī)發(fā)出的噪聲，因此它能定量的測(cè)量磨機(jī)負(fù)荷的大小。PLC控制器可以根據(jù)磨音的高低控制各種入磨原料的流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)磨機(jī)負(fù)荷的控制，使磨機(jī)產(chǎn)量提高，電耗最低。其內(nèi)部具有矯正信號(hào)源，以便PLC控制更好的采集其信號(hào)。
2、皮帶稱
電子皮帶秤是用于輸送系統(tǒng)中對(duì)散狀物料進(jìn)行連續(xù)計(jì)量的理想設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量精確、操作方便、維護(hù)量小、便于系統(tǒng)管理等優(yōu)點(diǎn)。稱重橋架安裝于輸送機(jī)架上，當(dāng)物料經(jīng)過時(shí)，計(jì)量托輥檢測(cè)到皮帶機(jī)上的物料重量通過杠桿作用于稱重傳感器，產(chǎn)生一個(gè)正比于皮帶載荷的電壓信號(hào)。速度傳感器直接連在大直徑測(cè)速滾筒上，提供一系列脈沖，每個(gè)脈沖表示一個(gè)皮帶運(yùn)動(dòng)單元，脈沖的頻率正比于皮帶速度。PLC從稱重傳感器和速度傳感器接收信號(hào)，通過積分運(yùn)算得出一個(gè)瞬時(shí)流量值和累積重量值。
3、PLC控制器
PLC控制器采用德國(guó)西門子公司的可編程序控制器及中文操作面板進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要功能有：可自動(dòng)按設(shè)定時(shí)間或質(zhì)量補(bǔ)加鋼球；可隨時(shí)切換到手動(dòng)方式向球磨機(jī)連續(xù)補(bǔ)加鋼球；能自動(dòng)識(shí)別所加鋼球的種類和數(shù)量，并在顯示器上累計(jì)歷史值和當(dāng)班值；具有過載保護(hù)、系統(tǒng)聯(lián)鎖，故障自檢及說明、網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。
4、檢測(cè)機(jī)構(gòu)
由紅外對(duì)射傳感器組成。
5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由低速三相異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，為系統(tǒng)提供動(dòng)力，速度8r/min左右，或根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。

6、加球機(jī)構(gòu)
自動(dòng)加球機(jī)采用表面帶抓球爪的滾筒來完成對(duì)鋼球的抓取。抓球爪在滾筒表面呈螺旋形分布，每個(gè)抓球爪由3-4塊指板構(gòu)成，并形成勺狀，可以抓Φ30mm～Φ125mm的任意直徑的鋼球。