一、引言

斗轮堆取料机，是指一种用于大型干散货堆场的既能堆料又能取料的连续输送的高效装卸机械。由可俯仰和水平摆动的胶带输送臂及其前端的斗轮、机架、运行机构组成，皮带可双向运行，取料时由斗轮取料经输送臂送出，堆料时则由主输送机运来的货物经由输送臂投向堆场。

利用斗轮连续取料，用机上的带式输送机连续堆料的有轨式装卸机械。它是散状物料（散料）储料场内的专用机械，是在斗轮挖掘机的基础上演变而来的，可与卸车（船）机、带式输送机、装船（车）机组成储料场运输机械化系统,生产能力每小时可达1万多吨。斗轮堆取料机的作业有很强的规律性，易实现自动化。控制方式有手动、半自动和自动等。

臂架型斗轮堆取料机由斗轮机构、回转机构、带式输送机、尾车、俯仰与运行机构组成。

①斗轮机构：是取料的工作机构，包括斗轮及其驱动装置。斗轮分无格式、半格式和有格式3种。无格式斗轮的铲斗没有斗底，在非卸料区内用固定在臂架上的圆弧挡板堵住斗中散料，散料在圆弧挡板上滑移。在卸料区内没有圆弧挡板而有一个固定的斜溜槽。当铲斗随轮体旋转至卸料区时，斗中物料在自重作用下经斜溜槽滑到带式输送机上。它的卸料区间大，因而斗轮转速较高，可提高作业能力，能卸较粘物料。半格式斗轮的结构与无格式相似，只是将斗壁向斗轮中心延伸一段，使圆弧挡板与轮体之间的距离加大，以减少在圆弧挡板与轮体间发生卡料的可能性。有格式斗轮的每个铲斗的斗底是一个扇形斜溜槽，在非卸料区却有固定不动的侧挡板。当铲斗随轮体旋转至一定高度后,斗中散料开始沿扇形斜溜槽向斗轮中心滑动,铲斗到达卸料区后，由于没有侧挡板阻挡，散料经斜溜槽、卸料板滑到带式输送机上。有格式斗轮卸料慢，需较大的斗轮直径，但不会产生卡料现象，适用于坚硬物料。三种斗轮中以无格式应用最多。斗轮的传动方式有机械与液压两种，一般不需调速。

②回转机构：由回转支承和驱动装置两部分组成,用以使臂架左右回转。。

③臂架带式输送机：供输送物料之用。在堆料、取料作业时，输送带需正反向运行。

④尾车：将料场带式输送机与斗轮堆取料机联系在一起的机构。料场带式输送机的输送带绕过尾车机架上的两个滚筒，呈S形走向,以便在堆料时把物料由料场带式输送机转运到斗轮堆取料机上去。

⑤俯仰机构和运行机构：均与门座起重机中相应的机构相似。

堆取料机在冶金、电力、港口码头、水泥建材、发电等行业具有广泛的应用，在钢铁行业原料存储转运、自备电厂煤炭运输中属于重要的设备。设备的驱动部分需要变频器参与设备的驱动。因现场环境恶劣，粉尘较大，普通防护等级的产品容易出现炸机的情况，IP55防护等级产品可以很好的解决现场问题。

二、控制要求

本文仅以英威腾GD350 IP55系列变频器在山东某钢厂斗轮堆取料机应用为例进行说明。

客户现场因输送的原料为焦炭，现场环境非常恶劣，粉尘非常大，频繁出现炸机情况，严重影响炼铁高炉生产。原使用AB品牌750系列变频器，与上位机控制系统采用的是Ethernet IP通讯协议，同时可以切换端子控制实现多段速控制。替换需要可以实现全部功能。

其中对变频器及控制要求主要包括：

a) 矢量控制模式。

b) 支持Ethernet IP通讯。

c) 具备简易PLC及多段速控制组。

三、GD350 IP55系列变频器

n 全驱全能 

集位置、速度、转矩控制于一体，支持各种电机驱动

n 强化扩展性能，可支持多张扩展卡同时使用，满足复杂应用场合

n 支持二次开发，提升设备工艺，降低成本，增强客户应用灵活性

n 支持多种主流通讯

标配MODBUS通讯，可选CAN、CANOPEN、PROFIBUS-DP、PROFINET、Ethernet等

n 支持多种主流编码器，采用数字滤波技术，抗干扰能力增强1倍，闭环控制更稳定

可选配PG卡，支持增量式、旋变、正余弦等多种编码器

n 支持简易闭环，适用于简单闭环应用场合

支持正交编码器输入，为客户提供高性价比的闭环应用方案

n 380V电压等级产品标配内置C3滤波器，减少外部安装体积

n 优化电机参数自学习

异步电机-有效去除电机的趋肤效应，提高自学习参数精度

同步电机-反电势自学习，有效避免反电势初始值影响