刮板输送机伸缩机尾自动控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于煤矿井下的刮板输送机伸缩机尾自动控制装置，涉及机电一体化【技术领域】。刮板输送机伸缩机尾自动控制装置包括控制箱、信号采集装置和液压控制装置三部分，控制箱安装在减速器附近，信号采集装置一部分安装在伸缩机尾伸缩油缸里，一部分安装在液压控制装置上，液压控制装置安装在伸缩机尾附近。本实用新型能根据实际工况实现刮板输送机伸缩机尾的自动控制，在油缸行程到达最大行程和最小行程时发出报警信号，起到了保护油缸的作用。
【专利说明】刮板输送机伸缩机尾自动控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机电一体化装置，用于煤矿井下刮板输送机伸缩机尾的自动控制。
【背景技术】
[0002]刮板输送机是煤矿井下综采工作面的输送设备，在刮板输送机安装或工作过程中，需要调整链条的张紧程度，对链条张紧程度的调节主要通过伸缩机尾实现。目前煤矿井下刮板输送机的伸缩机尾控制主要依靠手动，为了提高刮板输送机的自动化水平，减少煤矿井下工作人员的劳动强度，发明了一种刮板输送机伸缩机尾自动控制装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是设计一种能实现对刮板输送机伸缩机尾自动控制的装置。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种刮板输送机伸缩机尾自动控制装置由控制箱1、信号采集装置2和液压控制装置3组成。行程传感器电缆连接座5、行程传感器固定架6和行程传感器7安装在缸底座4上，油缸压力传感器14安装在液压控制装置上；液压控制装置包括三通11、液控单向阀12、阀块组件13和电液换向阀15，液压控制装置通过三通11和缸底座4上的B 口连接，缸底座4上的B 口和液压控制装置的B 口连接；
[0006]感应磁环8安装在活塞杆10上，在刮板输送机伸缩机尾伸缩时，伸缩油缸上的活塞杆10移动，活塞杆10移动时带动感应磁环8移动，当感应磁环8移动时，安装在缸底座4上的行程传感器7输出的电压信号也随之变化，控制箱实时监测行程传感器7输出的电
压信号。
[0007]行程传感器7、行程传感器固定架6和行程传感器电缆连接座5安装在缸底座4上。
[0008]控制电路在控制箱内。
[0009]信号采集装置是由安装在缸底座4上的行程传感器7、行程传感器固定架6、行程传感器电缆连接座5和安装在控制装置上的油缸压力传感器14组成。
[0010]本实用新型的工作过程如下:
[0011]在刮板输送机工作过程中，当控制箱I监测到油缸压力传感器14的压力低于设定的下限时，需要伸刮板输送机机尾，控制箱I输出伸油缸电磁阀信号，电液换向阀15执行伸动作，油缸压力传感器14的压力随之升高，当控制箱I监测到油缸压力传感器14的压力到达设定的上限或行程传感器7的行程到达设定的最大行程时，控制箱I停止伸油缸电磁阀信号；当刮板输送机停机时或负载过大导致的油缸压力传感器14的压力超过设定的上限时，控制箱I输出缩油缸电磁阀信号，电液换向阀15执行缩动作。
[0012]本实用新型结构简单，安全可靠，能根据实际工况实现刮板输送机伸缩机尾的自动控制，在油缸行程到达最大行程和最小行程时发出报警信号，起到了保护油缸的作用。【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步详细说明:
[0014]图1是本实用新型的系统图。
[0015]图2是本实用新型伸缩机尾油缸的左视图。
[0016]图3是本实用新型伸缩机尾油缸的A-A剖面图。
[0017]图4是本实用新型伸缩机尾油缸的B-B剖面图。
[0018]图5是本实用新型的液压控制装置图。
[0019]图6是本实用新型的控制电路图。
[0020]图中:1控制箱，2信号采集装置，3液压控制装置，4缸底座，5行程传感器电缆连接座，6行程传感器固定架，7行程传感器，8感应磁环，9缸体，10活塞杆，11三通，12液控单向阀，13阀块组件，14油缸压力传感器，15电液换向阀。
【具体实施方式】
[0021]下面结合【具体实施方式】说明本实用新型的构造与工作过程。
[0022]首先参阅图1，图1是本实用新型的系统图。本实用新型刮板输送机伸缩机尾自动控制装置包括控制箱1、信号采集装置2和液压控制装置3三部分，控制箱I安装在减速器附近，信号采集装置2 —部分安装在伸缩机尾伸缩油缸里，一部分安装在液压控制装置3上，液压控制装置3安装在伸缩机尾附近，信号采集装置2和控制箱I通过信号电缆连接，液压控制装置3和控制箱I通过控制电缆连接。
[0023]图2是本实用新型伸缩机尾油缸的左视图。图3是本实用新型伸缩机尾油缸的A-A剖面图。图4是本实用新型伸缩机尾油缸的B-B剖面图。信号采集装置2—部分安装在伸缩机尾伸缩油缸里，一部分安装在液压控制装置3上。信号采集装置2包括油缸压力传感器14、行程传感器7、感应磁环8、行程传感器固定架6和行程传感器电缆连接座5，行程传感器7、行程传感器固定架6和行程传感器电缆连接座5安装在缸底座4上，油缸压力传感器14安装在液压控制装置3上；
[0024]图5是本实用新型的液压控制装置图。液压控制装置3包括三通11、液控单向阀12、阀块组件13和电液换向阀15，液压控制装置通过三通11和缸底座4上的B 口连接，液压控制装置的B 口和缸底座4上的B 口连接。感应磁环8安装在活塞杆10上，在刮板输送机伸缩机尾伸缩时，伸缩油缸上的活塞杆10移动，活塞杆10移动时带动感应磁环8移动，当感应磁环8移动时，安装在缸底座4上的行程传感器7输出的电压信号也随之变化，控制箱实时监测行程传感器7输出的电压信号。
[0025]在刮板输送机工作过程中，当控制箱监测到油缸压力传感器14的压力低于设定的下限时，需要伸刮板输送机机尾，控制箱输出伸油缸电磁阀信号，电液换向阀15执行伸动作，油缸压力传感器14的压力随之升高，当控制箱监测到油缸压力传感器14的压力到达设定的上限或行程传感器7的行程到达设定的最大行程时，控制箱停止伸油缸电磁阀信号；当刮板输送机停机时或负载过大导致的油缸压力传感器14的压力超过设定的上限时，控制箱输出缩油缸电磁阀信号，电液换向阀15执行伸动作。
[0026]图6是本实用新型的控制电路图。控制电路采用ATMEGA64单片机实现刮板输送机伸缩机尾自动控制，控制电路主要包括信号采集电路、控制电路、报警电路、通讯电路、晶振电路、液晶显示电路、键盘电路、系统调试接口电路和单片机。所述的信号采集电路由12位模数转换器U1、光电耦合器U2、电容CI和电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8组成；所述的控制电路由光电耦合器U11、U12和电阻R23、R24、R25、R26组成；所述的报警电路由光电耦合器UlO和电阻R21、R22组成；所述的通讯电路由RS485收发器U6、光电耦合器U7和电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20组成；所述的晶振电路由晶振Y和电容C23、C24组成；所述的液晶显示电路由液晶显示器、RS232收发器U3、光电耦合器U4、U5、电容C2、C3、C4、C5、C6和电阻R9、R10、R11、R12组成；所述的键盘电路由键盘、双四输入与门U9和电阻排RPl组成；所述的系统调试接口电路由电阻排RP2和JTAG仿真座组成。
[0027]所述的单片机是ATmega64，是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，具有高密度非易失性程序和数据存储器，有上电复位以及可编程的掉电检测。其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，提高了处理数据的速度，能及时采集并处理来自油缸行程传感器和压力传感器的数据，大大提高了整个装置的灵敏度。
[0028]所述通讯电路中的RS485收发器是MAX485，是用于RS485通信的低功耗收发器，器件中有一个驱动器和一个接收器，驱动器摆率不受限制，可以实现最高2.5Mbps的传输速率。
[0029]所述液晶显示电路中的液晶显示器是本安防爆型串口显示器，有96MB的图片存储空间，工作温度-30-85°C，方便工作人员在传动装置附近查看机尾伸缩的位置等。
[0030]所述以上电路中光电耦合器的型号是TLP521，用来隔离外部电路和单片机电路，隔断外部电路和单片机电路之间的电气联系，防止外部的大电流设备对单片机电路的损害，保证了控制箱内部控制电路的稳定性和抗干扰能力。
[0031]电路工作原理:信号采集电路采集来自伸缩机尾油缸行程传感器和压力传感器的信号，把采集到的信号送给单片机处理，单片机依据采集到的信号判断是伸机尾油缸还是缩机尾油缸，当油缸压力传感器的压力低于设定的下限时，需要伸刮板输送机机尾，电路输出伸油缸电磁阀信号，电液换向阀执行伸动作，油缸压力传感器的压力随之升高，当信号采集电路采集到油缸压力传感器的压力到达设定的上限或行程传感器的行程到达设定的最大行程时，单片机停止伸油缸电磁阀信号；当刮板输送机停机时或负载过大导致的油缸压力传感器的压力超过设定的上限时，单片机输出缩油缸电磁阀信号，电液换向阀执行缩动作，在单片机工作异常时，通过报警电路输出报警信号，同时可通过RS485接口电路和上级监控设备通讯，把刮板输送机伸缩机尾油缸行程、压力的当前值和伸缩机尾的当前工作状态送给上一级监控设备
[0032]本实用新型的主要发明点是设计成功信号采集装置的结构和以ATmega64单片机为控制核心的控制电路，凡与本信号采集装置结构类似的变换、改进等，凡是以变换安装位置和数量的各种变换，凡仅仅依靠变换不同的单片机为控制核心的控制电路的各种变换，均应落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一利刮板输送机伸缩机尾自动控制装置，其特征在于:行程传感器电缆连接座(5)、行程传感器固定架(6)和行程传感器(7)安装在缸底座(4)上，油缸压力传感器(14)安装在液压控制装置上；液压控制装置包括三通(11)、液控单向阀(12)、阀块组件(13)和电液换向阀(15)，液压控制装置通过三通(11)和缸底座(4)上的B 口连接，缸底座(4)上的B口和液压控制装置的B 口连接； 感应磁环(8)安装在活塞杆(10)上，在刮板输送机伸缩机尾伸缩时，伸缩油缸上的活塞杆(10)移动，活塞杆(10)移动时带动感应磁环⑶移动，当感应磁环⑶移动时，安装在缸底座(4)上的行程传感器(7)输出的电压信号也随之变化，控制箱实时监测行程传感器(X)输出的电压信号。
2.根据权利要求1所述的刮板输送机伸缩机尾自动控制装置，其特征在于:控制电路在控制箱内。
3.根据权利要求1所述的刮板输送机伸缩机尾自动控制装置，其特征在于:信号采集装置是由安装在缸底座(4)上的行程传感器(7)、行程传感器固定架(6)、行程传感器电缆连接座(5)和安装在控制装置上`的油缸压力传感器(14)组成。
【文档编号】B65G43/00GK203624449SQ201320421003
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】禹芝根, 王会枝, 吴宗泽, 陈伟, 范宝冬 申请人:中煤张家口煤矿机械有限责任公司