用于预测制砂机的易损件寿命的方法、处理器和云平台与流程

专利2023-08-16  116



1.本发明涉及制砂机技术领域,具体地涉及一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法、处理器和云平台。


背景技术:

2.在制砂生产中,制砂机是关键生产设备,而制砂机易损件的使用寿命直接影响制砂机生产。影响制砂机易损件寿命的主要因素有:岩石的坚固性系数、进料量。岩石的坚固性系数表征的是岩石抵抗破碎的难易程度,坚固性系数越大,岩石越不容易破碎,易损件寿命越低。制砂机的进料量越大,意味着相同时间内,物料与易损件的接触面积越大,易损件的磨损也越大,寿命越低。当制砂机易损件磨损到一定程度需要更换时,系统无任何提醒,如不及时停机检查,将导致制砂机本体出现严重的磨损,进而影响正常的生产,给客户造成较大的经济损失。目前停机检查主要是根据经验人为判断易损件是否需要更换,这种方式存在以下缺点:1)需要系统停机的时候打开检修门进行观察,对磨损情况的判断缺乏及时性,且频繁的停机检查,也极大的增加了客户工作量;2)易损件是否需要更换依赖观察人员的主观经验,受人为因素影响大,存在较大的主观不确定性。因此,急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。


技术实现要素:

3.本发明实施例的目的是提供一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法、处理器和云平台,解决现有技术中的前述技术问题。
4.为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法,包括:获取制砂机在当前制砂过程中的生产信息和负荷率折算系数;根据生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命;获取易损件的历史累计实际标准工况寿命;根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和历史累计实际标准工况寿命确定易损件的当前累计实际标准工况寿命;获取易损件的标准工况理论寿命;以及根据当前累计实际标准工况寿命和标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数,以预测易损件的当前剩余可用寿命,其中当前剩余可用寿命与当前使用寿命比例系数相关联。
5.在本发明实施例中,生产信息包括制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长,根据生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命包括:根据以下公式确定在当前制砂过程中的实际标准工况寿命:其中,n为当前制砂过程的序号,hn为易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,k为制砂原材料的材料折算系数,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,l为材质的序号,t
l1
为在当前制砂过程中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实
际生产时长,t
l2
为在当前制砂过程中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l3
为在当前制砂过程中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长。
6.在本发明实施例中,根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和历史累计实际标准工况寿命确定易损件的当前累计实际标准工况寿命包括:根据以下公式确定当前累计实际标准工况寿命:hs=hn+h
s-1
;其中,hs为当前累计实际标准工况寿命,n为当前制砂过程的序号,hn为易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,h
s-1
为历史累计实际标准工况寿命,hi为制砂机在第i次制砂过程中易损件的实际标准工况寿命。
7.在本发明实施例中,负荷率折算系数和标准工况理论寿命的获取包括:获取制砂机在易损件的多个全使用生命周期中对预设标准制砂原材料进行制砂的历史生产信息;以及根据历史生产信息确定负荷率折算系数和标准工况理论寿命。
8.在本发明实施例中,历史生产信息包括预设标准制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长,根据历史生产信息确定负荷率折算系数和标准工况理论寿命包括:根据历史生产信息确定标准工况理论寿命的求解方程组;以及对求解方程组求解,以获取负荷率折算系数和标准工况理论寿命。
9.在本发明实施例中,多个全使用生命周期包括四个全使用生命周期,求解方程组包括:
[0010][0011][0012][0013][0014]
其中,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,m为预设标准制砂原材料的材质的序号,t
m11
为在第一个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m12
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m13
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m21
为在第二个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m22
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m23
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m31
为在第三个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m32
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m33
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,h为标准工况理论寿命。
[0015]
在本发明实施例中,制砂原材料的材料折算系数的取值为制砂原材料的坚固性系数与预设标准原材料的坚固性系数的比值。
[0016]
在本发明实施例中,当前剩余可用寿命与当前使用寿命比例系数负相关,根据当
前累计实际标准工况寿命和标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数包括:根据以下公式确定当前使用寿命比例系数:其中,τ为当前使用寿命比例系数,hs为当前累计实际标准工况寿命,h为标准工况理论寿命。
[0017]
在本发明实施例中,用于预测制砂机的易损件寿命的方法还包括:在当前使用寿命比例系数大于预设系数的情况下,执行维修保养预警措施。
[0018]
在本发明实施例中,预设系数的取值范围为80%至100%。
[0019]
在本发明实施例中,执行维修保养预警措施包括:显示当前使用寿命比例系数和预警信息,以提示用户准备和/或更换易损件。
[0020]
本发明第二方面提供一种处理器,被配置成执行前述实施例的用于预测制砂机的易损件寿命的方法。
[0021]
本发明第三方面提供一种云平台,包括:前述实施例的处理器。
[0022]
本发明实施例通过前述技术方案可以实时预测各易损件使用寿命情况无需人工进行开机检查,既可以有效的降低人工成本,避免开机过程中可能造成的安全隐患,又可以大大减少停机检查易损件的等待时间,有效的提升制砂机的生产效率;可以有效的收集各易损件的实际使用情况信息,通过对信息的分析,可以得到各易损件在不同工况、不同负荷下的使用效果,并为客户针对不同生产工况对易损件进行搭配提供指导;可针对使用寿命较短的易损件提供维修保养报警,避免某一使用寿命情况较差的易损件损坏后,未及时维护保养,造成整机或其他易损件损坏。
[0023]
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
[0025]
图1是本发明实施例的用于预测制砂机的易损件寿命的方法100的流程示意图;
[0026]
图2是本发明实施例的云平台200的结构示意图;
[0027]
图3是本发明示例的制砂机易损件寿命预测系统的结构示意图;以及
[0028]
图4是本发明示例的易损件使用寿命预测流程示意图。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
[0030]
需要说明,若本技术实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0031]
另外,若本技术实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该
特征。另外,各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本技术要求的保护范围之内。
[0032]
如图1所示,在本发明实施例中,提供一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法100,包括以下步骤:
[0033]
步骤s110:获取制砂机在当前制砂过程中的生产信息和负荷率折算系数。
[0034]
步骤s130:根据生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命。
[0035]
步骤s150:获取易损件的历史累计实际标准工况寿命。以及
[0036]
步骤s170:根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和历史累计实际标准工况寿命确定易损件的当前累计实际标准工况寿命。
[0037]
步骤s180:获取易损件的标准工况理论寿命。以及
[0038]
步骤s190:根据当前累计实际标准工况寿命和标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数,以预测易损件的当前剩余可用寿命,其中当前剩余可用寿命与当前使用寿命比例系数相关联。
[0039]
具体地,生产信息例如包括制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长。相应地,根据生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,也即步骤s130例如包括:根据以下公式确定在当前制砂过程中的实际标准工况寿命:
[0040]
其中,n为当前制砂过程的序号,hn为易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,k为制砂原材料的材料折算系数,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,l为材质的序号,t
l1
为在当前制砂过程中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l2
为在当前制砂过程中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l3
为在当前制砂过程中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长。
[0041]
具体地,根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和历史累计实际标准工况寿命确定易损件的当前累计实际标准工况寿命,也即步骤s170例如包括:根据以下公式确定当前累计实际标准工况寿命:
[0042]hs
=hn+h
s-1
,其中,hs为当前累计实际标准工况寿命,n为当前制砂过程的序号,hn为易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,h
s-1
为历史累计实际标准工况寿命,hi为制砂机在第i次制砂过程中易损件的实际标准工况寿命。
[0043]
具体地,负荷率折算系数和标准工况理论寿命的获取例如包括以下步骤:
[0044]
(a1)获取制砂机在易损件的多个全使用生命周期中对预设标准制砂原材料进行制砂的历史生产信息。以及
[0045]
(a2)根据历史生产信息确定负荷率折算系数和标准工况理论寿命。
[0046]
具体地,历史生产信息例如包括预设标准制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷
率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长。相应地,根据历史生产信息确定负荷率折算系数和标准工况理论寿命,也即步骤(a2)例如包括:
[0047]
(a21)根据历史生产信息确定标准工况理论寿命的求解方程组。以及
[0048]
(a22)对求解方程组求解,以获取负荷率折算系数和标准工况理论寿命。
[0049]
具体地,多个全使用生命周期例如包括四个全使用生命周期。相应地,求解方程组例如包括:
[0050][0051][0052][0053][0054]
其中,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,m为预设标准制砂原材料的材质的序号,t
m11
为在第一个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m12
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m13
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m21
为在第二个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m22
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m23
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m31
为在第三个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m32
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m33
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,h为标准工况理论寿命。
[0055]
具体地,制砂原材料的材料折算系数的取值例如为制砂原材料的坚固性系数与预设标准原材料的坚固性系数的比值。
[0056]
具体地,当前剩余可用寿命例如与当前使用寿命比例系数负相关。相应地,根据当前累计实际标准工况寿命和标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数,也即步骤s190例如包括:根据以下公式确定当前使用寿命比例系数:
[0057]
其中,τ为当前使用寿命比例系数,hs为当前累计实际标准工况寿命,h为标准工况理论寿命。
[0058]
进一步地,用于预测制砂机的易损件寿命的方法100例如还可包括:
[0059]
步骤s200:在当前使用寿命比例系数大于预设系数的情况下,执行维修保养预警措施。
[0060]
具体地,预设系数的取值范围例如为80%至100%。
[0061]
具体地,执行维修保养预警措施,也即步骤s200例如包括:显示当前使用寿命比例系数和预警信息,以提示用户准备和/或更换易损件。本发明实施例的维修保养预警措施例
如还可以包括鸣笛预警、灯光闪烁预警等。
[0062]
另外值得一提的是,例如还可以将本发明实施例的用于预测制砂机的易损件寿命的方法100应用于预测其他非制砂机产品的易损件寿命。
[0063]
在本发明实施例中,提供一种处理器,其例如被配置成执行根据任意一项前述实施例的用于预测制砂机的易损件寿命的方法100。其中,用于预测制砂机的易损件寿命的方法100的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述,在此不再赘述。
[0064]
如图3所示,在本发明实施例中,提供一种云平台200,包括:处理器210。处理器210例如为根据任意一项前述实施例的处理器。其中,处理器210的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述,在此不再赘述。
[0065]
下面结合一应用示例来说明本发明实施例的技术方案,具体应用示例内容如下。
[0066]
如图3所示为本发明示例提供一种制砂机易损件寿命预测系统的结构示意图,该系统主要包括中央数据云平台和中控台。其中,中央数据云平台例如包括标准工况理论寿命确定模块、当前实际标准工况寿命值确定模块、当前累计实际标准工况寿命值确定模块和寿命预测模块。中控台例如为电脑、工控机等控制设备,具体例如包括维修保养预警模块和信息交互模块,中控台上例如安装有机制砂控制系统软件,具体例如供制砂机用户使用。
[0067]
1、中央数据云平台
[0068]
该平台主要利用大数据、智能学习等方式对中控台的信息交互模块所传递过来的易损件生产信息如生产时间和原材料数据如坚固性系数等数据进行处理,对各类参数进行优化处理。
[0069]
(1)负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定模块
[0070]
制砂机易损件种类达到10多种,负荷率折算系数及标准工况理论寿命载入模块主要用于确定制砂机的负荷率折算系数及易损件的标准工况理论寿命h。负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定模块内设有制砂原材料坚固系数数据库,原材料坚固系数数据库内存储有各种类型的制砂原材料的坚固性系数的数据。在每次制砂生产前,操作人员都会通过中控台选择对应的制砂原材料,中控台会存储包括制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长等在内的生产信息,中央数据云平台可以通过中控台的信息交互模块获取这些生产信息数据。负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定模块通过中控台的信息交互模块获取制砂机在易损件的至少四个全使用生命周期中对预设标准制砂原材料进行制砂的历史生产信息(包括制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长),并根据这些历史生产信息确定负荷率折算系数和标准工况理论寿命h。具体负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定模块会根据所获得的历史生产信息罗列求解方程组,然后对所罗列的求解方程组进行求解得到负荷率折算系数和标准工况理论寿命h。
[0071]
在以易损件为反击块时为例,在单一原材料工况下,结合制砂机主机在反击块的四个全使用生命周期中对预设标准制砂原材料进行制砂过程中的实际工作负荷率范围,将主机负荷率按照3个区间进行划分,分别为(0,70%]也即小于或等于70%、(70%,80%]也即大于70%且小于或等于80%、(80%,100%]也即大于80%且小于或等于100%三个区间,可由中控台的机制砂控制系统中现有功能获取,将各区间实际总时间折算到85%主机负荷率下的标准工况得到标准负荷时的总寿命,也即易损件的标准工况理论寿命h。其中,标准
工况理论寿命是选定某一种物料作为标准生产物料,在制砂机标准负荷下易损件的理论使用寿命。其中,负荷率=实际功率/最大允许功率,比如70%以下负荷是实际功率与最大允许功率的比值小于或等于70%。具体求解方程组如下:
[0072][0073][0074][0075][0076]
其中,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,m为预设标准制砂原材料的材质的序号,t
m11
为在第一个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m12
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m13
为在第一个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m21
为在第二个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m22
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m23
为在第二个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m31
为在第三个全使用生命周期中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m32
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m33
为在第三个全使用生命周期中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,h为标准工况理论寿命。
[0077]
对求解方程组进行求解,可得到k1、k2、k3、h。负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定后,可存储于负荷率折算系数及标准工况理论寿命确定模块的存储功能区内,以用于后续被其他模块调用。
[0078]
本发明示例通过划分不同生产负荷率的方式建立参数模型,将相应的生产信息参数代入模型中,算得基础参数,如负荷率折算系数k1、k2、k3及标准工况理论寿命h。
[0079]
本领域技术人员应当理解的是,在求取负荷率折算系数及标准工况理论寿命的求解方程组中所用到的生产信息均为在制砂机的易损件的历史全使用生命周期内的生产信息。
[0080]
(2)当前实际标准工况寿命确定模块
[0081]
当前实际标准工况寿命确定模块主要用于通过对当前制砂过程中的制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机在各个主机负荷率下的实际生产时长等生产信息进行收集,并结合该制砂机的负荷率折算系数,将当前制砂过程中的实际工况下的实际使用寿命折算成标准工况下的实际使用寿命也即当前制砂过程中的实际标准工况寿命hn。其中,在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,是指在当前制砂过程中的实际生产工况下的生产时长折算到标准工况下得到的标准工况寿命。
[0082]
具体例如根据以下公式确定在当前制砂过程中的实际标准工况寿命hn:
[0083]
[0084]
其中,n为当前制砂过程的序号也即当前为易损件的当前使用生命周期中的第几次制砂过程,hn为易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,k为制砂原材料的材料折算系数,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,l为所述材质的序号,t
l1
为在当前制砂过程中易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l2
为在当前制砂过程中易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l3
为在当前制砂过程中易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长。
[0085]
本发明示例提供易损件的寿命折算方法,通过将易损件的寿命采用统一标准进行折算,从而为易损件的寿命预测提供基础。
[0086]
制砂原材料的材料折算系数k的取值例如可为固定取值,如当前制砂过程中制砂原材料的坚固性系数与预设标准原材料的坚固性系数的比值,当然,制砂原材料的材料折算系数k还可以是根据每次制砂过程不断优化得到的数值。
[0087]
本领域技术人员应当理解的是,在求取当前实际标准工况寿命的公式中所用到的生产信息为在制砂机的易损件的当前使用生命周期内的生产信息。
[0088]
(3)当前累计实际标准工况寿命值确定模块
[0089]
当前累计实际标准工况寿命值确定模块的功能主要是用于根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命hn和历史累计实际标准工况寿命h
s-1
确定易损件的当前累计实际标准工况寿命也即在易损件的当前使用生命周期中在当前制砂过程之前的历史制砂过程中产生的实际标准工况寿命之和hs,具体例如将当前制砂过程例如第n次制砂过程中的实际标准工况寿命hn与历史累计实际标准工况寿命h
s-1
相加,即hs=hn+h
s-1
,其中,hi为制砂机在易损件的当前使用生命周期内的第i次制砂过程中该易损件的实际标准工况寿命,得到当前累计实际标准工况寿命hs。其中,历史累计实际标准工况寿命由易损件的本次使用生命周期中在当前之间的所有制砂过程中所对应的实际标准工况寿命累加得到。当前累计实际标准工况寿命是进行易损件寿命预测的标准性数据。
[0090]
本领域技术人员应当理解的是,在求取当前累计实际标准工况寿命值的公式中所用到的生产信息为在制砂机的易损件的当前使用生命周期内的生产信息。
[0091]
(4)寿命预测模块
[0092]
寿命预测模块的功能主要是用于根据易损件的当前累计实际标准工况寿命hs与标准工况理论寿命h确定该易损件的当前使用寿命比例系数τ,用于预测该易损件的当前剩余可用寿命,其中该易损件的当前剩余可用寿命与其当前使用寿命比例系数τ相关联。具体地,该易损件的当前剩余可用寿命例如与当前使用寿命比例系数τ负相关。具体例如将该易损件的当前累计实际标准工况寿命hs与标准工况理论寿命h两者的比值作为该易损件的当前使用寿命比例系数τ,也即由于制砂机中易损件数量多达10余种,每种易损件的使用寿命均不相同,为确定统一标准,本发明示例根据公式进行寿命预测,该比值反映易损件的寿命情况,τ越大,说明易损件磨损越厉害,剩余可用寿命越短,τ
越小说明剩余可用寿命越长。
[0093]
2、中控台
[0094]
(1)维修保养预警模块
[0095]
对异常如该易损件的当前使用寿命比例系数τ超过预设系数,中控台的维修保养预警模块则会执行维修保养预设措施,如通过中控台的显示面板显示该易损件的当前使用寿命比例系数和预警信息,以提示用户准备和/或更换易损件。预设系数例如可取80%-100%之间的任意数值,本发明示例中预设系数具体例如取值为95%。
[0096]
(2)信息交互模块
[0097]
信息交互模块的主要功能是将易损件的包括制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长等在内的生产信息传递给中央数据云平台,中央数据云平台将数据进行处理,中控台通过信息交互模块获取中央数据云平台处理后得到的数据如易损件的当前使用寿命比例系数τ等以满足自身的应用需求。
[0098]
下面结合图4所示的易损件使用寿命预测流程示意图对本发明示例的制砂机易损件寿命预测系统的具体工作过程进行进一步说明:
[0099]
在步骤y10中,确定制砂机的易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命。
[0100]
获取制砂机的易损件在当前制砂过程中的制砂原材料的材质、制砂机的主机负荷率、制砂机在各个主机负荷率下的实际生产时长等生产信息和负荷率折算系数,根据获取的生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命。例如,采用公式确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命hn。其中,每次制砂过程中各负荷率下的实际生产时长为剔除掉无效数据如中止生产、故障维修等时间得到的有效生产时长。此外,材料折算系数k值例如与当前制砂过程所用制砂原材料的坚固性系数直接相关,其值为当前制砂过程所用制砂原材料的坚固性系数与预设标准原材料的坚固性系数的比值。假设预设标准原材料的坚固性系数为g,当前制砂过程所用制砂原材料的坚固性系数为g,则材料折算系数k值的计算公式可为k=g/g。
[0101]
中央数据云平台例如还可具备材料折算系数k的优化功能,材料折算系数k的初始值例如为k=g/g,若在易损件的某次全使用生命周期内易损件损坏时对应的累计实际标准工况寿命h
sq
与标准工况理论寿命h之间的偏差与标准工况理论寿命h的比值也即大于等于5%时,材料折算系数k的值将会被优化,优化后的值将作为新的k保存在中央数据云平台的存储区内以备下次调用。具体地,若易损件损坏时对应的累计实际标准工况寿命h
sq
与标准工况理论寿命h的比值为λ,即存在若当前为第k次优化过程,原来的材料折算系数为k
k-1
,本次优化过程也即第k次优化过程中得到的过程折算系数定义为k
gk
=k
k-1
/λ,中央数据云平台会记录每次优化过程中得到的过程折算系数,并基于本次以及之前的每次优化过程中得到的过程折算系数确定本次优化后的材料折算系数,具体地,例如根据公式确定第k次优化过程后的材料折算系数kk,并将本次优化得到的材料折算系数的值作为新的材料折算系数k进行存储,以备下次调用。
[0102]
在步骤y11中,确定制砂机的易损件的当前累计实际标准工况寿命。
[0103]
获取易损件的历史累计实际标准工况寿命,并将易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命与该易损件的历史累计实际标准工况寿命相加,得到易损件的当前累计实际标准工况寿命。
[0104]
在步骤y12中,确定制砂机的易损件的当前使用寿命比例系数。
[0105]
获取易损件的标准工况理论寿命,并基于当前累计实际标准工况寿命与标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数τ,以对易损件的当前剩余可用寿命进行预测,其中,
[0106]
在步骤y13中,确定是否需要执行维修保养预警措施。
[0107]
在当前使用寿命比例系数τ大于预设系数如95%的情况下,执行维修保养预警措施,如发出针对该易损件的预警信息提示用户准备和/或更换易损件,同时显示当前使用寿命比例系数τ的值,并在中控台的显示面板中显示。当τ值处于安全区间时,不作预警处理。
[0108]
另外值得一提的是,在信息交互过程中,通过在中控台本地构筑本地存储器,将制砂机的易损件的生产信息等数据进行本地存储后,每隔一段时间进行上传至中央数据云平台,上传间隔时间可根据生产方量值进行确定,上传方式可通过4g网络、网线、wifi等多种途径。
[0109]
生产信息等数据上传到中央数据云平台后,可以进行数据处理,还可对负荷率折算系数、制砂原材料的材料折算系数及标准工况理论寿命等数据进行修正,如可建立三元一次线性回归模型,模型如hi=k1h
i1
+k2h
i2
+k3h
i3
,其中k1、k2、k3为负荷率折算系数,为未知量,h
i1
、h
i2
、h
i3
分别为第i组生产信息数据如易损件在第i次制砂过程中或第i次全使用生命周期中70%以下负荷率、70-80%负荷率、80-100%负荷率下的实际生产时长,为已知量,建立观测值hi的列向量及回归量的观测值矩阵后,采用最小二乘法对参数k1、k2、k3进行估计,并将估计结果作为下次寿命预测的折算系数。通过提供一套寿命预测相关参数优化的流程,对寿命预测相关参数进行优化,可以使得本发明示例的寿命预测方法的适应性更好。
[0110]
本发明前述实施例通过前述技术方案,可以实现以下部分或全部技术效果:
[0111]
1、可以实时预测各易损件使用寿命情况,从而无需人工进行开机检查,既可以有效的降低人工成本,避免开机过程中可能造成的安全隐患,又可以大大减少停机检查易损件的等待时间,有效的提升制砂机的生产效率。
[0112]
2、可以有效的收集各易损件的实际使用情况信息,通过对信息的分析,可以得到各易损件在不同工况、不同负荷下的使用效果,并为客户针对不同生产工况对易损件进行搭配提供指导。
[0113]
3、可针对使用寿命较短的易损件提供维修保养报警,避免某一使用寿命情况较差的易损件损坏后,未及时维护保养,造成整机或其他易损件损坏。
[0114]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0115]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0116]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0117]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0118]
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0119]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0120]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0121]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0122]
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征:
1.一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法,其特征在于,包括:获取所述制砂机在当前制砂过程中的生产信息和负荷率折算系数;根据所述生产信息和所述负荷率折算系数确定所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命;获取所述易损件的历史累计实际标准工况寿命;根据所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和所述历史累计实际标准工况寿命确定所述易损件的当前累计实际标准工况寿命;获取所述易损件的标准工况理论寿命;以及根据所述当前累计实际标准工况寿命和所述标准工况理论寿命确定所述易损件的当前使用寿命比例系数,以预测所述易损件的当前剩余可用寿命,其中所述当前剩余可用寿命与所述当前使用寿命比例系数相关联。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生产信息包括制砂原材料的材质、所述制砂机的主机负荷率、所述制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长,所述根据所述生产信息和所述负荷率折算系数确定所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命包括:根据以下公式确定所述在当前制砂过程中的实际标准工况寿命:其中,n为当前制砂过程的序号,h
n
为所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,k为所述制砂原材料的材料折算系数,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,l为所述材质的序号,t
l1
为在当前制砂过程中所述易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l2
为在当前制砂过程中所述易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
l3
为在当前制砂过程中所述易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和所述历史累计实际标准工况寿命确定所述易损件的当前累计实际标准工况寿命包括:根据以下公式确定所述当前累计实际标准工况寿命:h
s
=h
n
+h
s-1
;其中,h
s
为所述当前累计实际标准工况寿命,n为当前制砂过程的序号,h
n
为所述易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命,h
s-1
为所述历史累计实际标准工况寿命,h
i
为所述制砂机在第i次制砂过程中所述易损件的实际标准工况寿命。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述负荷率折算系数和所述标准工况理论寿命的获取包括:获取所述制砂机在所述易损件的多个全使用生命周期中对预设标准制砂原材料进行制砂的历史生产信息;以及
根据所述历史生产信息确定所述负荷率折算系数和所述标准工况理论寿命。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述历史生产信息包括所述预设标准制砂原材料的材质、所述制砂机的主机负荷率、所述制砂机的各个主机负荷率下的实际生产时长,所述根据所述历史生产信息确定所述负荷率折算系数和所述标准工况理论寿命包括:根据所述历史生产信息确定所述标准工况理论寿命的求解方程组;以及对所述求解方程组求解,以获取所述负荷率折算系数和所述标准工况理论寿命。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多个全使用生命周期包括四个全使用生命周期,所述求解方程组包括:生命周期,所述求解方程组包括:生命周期,所述求解方程组包括:生命周期,所述求解方程组包括:其中,k1为小于或等于70%的主机负荷率对应的负荷率折算系数,k2为大于70%且小于或等于80%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,k3为大于80%且小于或等于100%的主机负荷率所对应的负荷率折算系数,m为所述预设标准制砂原材料的材质的序号,t
m11
为在第一个全使用生命周期中所述易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m12
为在第一个全使用生命周期中所述易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m13
为在第一个全使用生命周期中所述易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m21
为在第二个全使用生命周期中所述易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m22
为在第二个全使用生命周期中所述易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m23
为在第二个全使用生命周期中所述易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m31
为在第三个全使用生命周期中所述易损件在小于或等于70%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m32
为在第三个全使用生命周期中所述易损件在大于70%且小于或等于80%的主机负荷率下的实际生产时长,t
m33
为在第三个全使用生命周期中所述易损件在大于80%且小于或等于100%的主机负荷率下的实际生产时长,h为所述标准工况理论寿命。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述制砂原材料的材料折算系数的取值为所述制砂原材料的坚固性系数与所述预设标准原材料的坚固性系数的比值。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前剩余可用寿命与所述当前使用寿命比例系数负相关,所述根据所述当前累计实际标准工况寿命和所述标准工况理论寿命确定所述易损件的当前使用寿命比例系数包括:根据以下公式确定所述当前使用寿命比例系数:其中,τ为所述当前使用寿命比例系数,h
s
为所述当前累计实际标准工况寿命,h为所述标准工况理论寿命。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:在所述当前使用寿命比例系数大于预设系数的情况下,执行维修保养预警措施。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述预设系数的取值范围为80%至100%。11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述执行维修保养预警措施包括:显示所述当前使用寿命比例系数和预警信息,以提示用户准备和/或更换所述易损件。12.一种处理器,其特征在于,被配置成执行根据权利要求1至11中任意一项所述的用于预测制砂机的易损件寿命的方法。13.一种云平台,其特征在于,包括:根据权利要求12所述的处理器。

技术总结
本发明实施例提供一种用于预测制砂机的易损件寿命的方法、处理器和云平台,用于预测制砂机的易损件寿命的方法包括:获取制砂机在当前制砂过程中的生产信息和负荷率折算系数;根据生产信息和负荷率折算系数确定易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命;获取易损件的历史累计实际标准工况寿命;根据易损件在当前制砂过程中的实际标准工况寿命和历史累计实际标准工况寿命确定易损件的当前累计实际标准工况寿命;获取易损件的标准工况理论寿命;根据当前累计实际标准工况寿命和标准工况理论寿命确定易损件的当前使用寿命比例系数。本发明实施例可以实时预测各易损件使用寿命情况,对使用寿命较短的易损件提供维修保养报警。警。警。


技术研发人员:陈亮 郭首君 徐建华 沈浩 熊峰
受保护的技术使用者:湖南中联重科混凝土机械站类设备有限公司
技术研发日:2022.05.23
技术公布日:2022/11/1
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