专利名称：矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿用挖掘机的电气控制系统，它涉及一种矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置。
背景技术：
目前，矿用挖掘机主要用于露天矿的开采，挖掘机工作时振动较大，国内使用的挖掘机WK-4，WK-10的提升与推压机构没有安装电气限位装置，由于矿用挖掘机提升机构无限位，常常出现碰撞天轮或提升下降过多，提升绳脱槽等现象；推压机构也只有机械挡板， 机械挡板对设备冲击较大，经常撞击，就会出现推压轴断裂，影响设备机构的寿命。另外， 为了满足大型挖掘机挖掘工艺要求，需要设定多个预限，使用碰撞式限位开关，数量需要很多，安装很不方便，使用传统的旋转限位，由于铲斗大小不同，限位点不同，调整又很困难， 精度达不到要求，大型挖掘机迫切需要一种行之有效的限位。
发明内容本实用新型的目的旨在克服现有技术的缺点，提供一种设定灵活，工作可靠的提升和推压机构限位方法。为实现上述目的本实用新型的技术方案为矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置，包括可编程序控制器PLC、人机界面 HMI、提升与推压限位的绝对值编码器；其特征是所述的提升限位的绝对值编码器通过软轴与提升机构的卷筒相连；所述的推压限位的绝对值编码器通过软轴与推压机构的减速机轴相连；绝对值编码器的信号通过屏蔽电缆接到可编程序控制器PLC的位置检测模块上， 可编程序控制器PLC的中央处理单元CPU通过位置检测模块实时读取编码器信号，其编码器信号数值与通过触摸屏设定数值进行比较后得到不同的限位点数值，用这些不同的限位点数值控制变频器给定数值大小，以控制提升与推压电动机，实现控制提升与推压的限位和预限位。本实用新型的有益效果是限位可以在人机界面上快捷、准确和灵活设定，结合 PLC程序限位数量也可以根据需要灵活确定。本实用新型满足了大型挖掘机迫切需要。
图1提升编码器安装示意图。图2推压编码器安装示意图。图3提升机构限位值设定界面。图4推压机构限位值设定界面。图5电气原理图。图6源程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1和图2所示，提升编码器与推压编码器安装示意图。矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置，包括可编程序控制器PLC 1、人机界面HMI、提升与推压的绝对值编码器；所述的提升的绝对值编码器5通过软轴6与提升机构的卷筒2相连；所述的推压的绝对值编码器5通过软轴6与推压机构的减速机3的轴相连；绝对值编码器5的信号通过屏蔽电缆4接到可编程序控制器PLC的位置检测模块上。矿用挖掘机的提升与推压机构的限位方法，使用可编程序控制器PLC 1、人机界面、提升与推压限位的绝对值编码器；所述的提升的绝对值编码器5通过软轴6与提升机构的卷筒2相连；所述的推压的绝对值编码器5通过软轴6与推压机构的减速机3的轴相连； 绝对值编码器5的信号通过屏蔽电缆4接到可编程序控制器PLC的位置检测模块上，可编程序控制器PLC系统的中央处理单元CPU通过位置检测模块实时读取编码器信号，其编码器信号数值与通过触摸屏设定数值进行比较后得到不同的限位点数值，用这些不同的限位点数值控制变频器给定数值大小，以控制提升与推压电动机，实现控制提升与推压的限位和预限位。通过软轴6的连接，解决了超大直径机械结构与小直径的绝对值编码器相连时同轴度的安装要求问题。如图3和图4所示，提升机构限位值与推压机构限位值的设定界面。提升机构限位值与推压机构限位值的设定如下限位通过人机界面HMI灵活设定，人机界面HMI限位设定界面，进入限位设定界面，提升和推压机构的速度将限定为额定速度的20%左右，先设定绝对值编码器的零位，作为机构的基点，将需要设定的提升或推压机构运行到限位点，读出绝对值编码器显示的数值，将鼠标移到需要设定的限位点处，使用人机界面HMI提供的软键盘，把读出的数设到界面上，依此类推就完成了限位点的设定。人机界面HMI通过通讯的方式将数值送到可编程序控制器PLC系统，可编程序控制器PLC通过计算及比较最终得出限位点。如图5所示，为绝对值编码器与可编程序控制器PLC的接线原理图，本实用新型实施采用的绝对值编码器是SSI多圈式绝对值编码器，通过屏蔽电缆与可编程序控制器PLC 的位置检测模块相连，数据传输方式采用位置检测模块SSI通讯，位置检测模块SSI通讯协议是一种同步串行通讯协议，通过差分方式传输码值提高了抗干扰的能力，接线简单，增加了系统控制的可靠性，绝对值编码器将其值以帧的形式传送到位置检测模块。传送到位置检测模块的编码数据将保存在一个双字(32位)中，通过对该双字的访问，完成数据的采集。该控制系统程序流程，如图6所示。使用绝对值编码器作为检测元件，可以准确的限位和预限位，控制定位精度高，既可保护机械机构，又可充分提高产品的操作和控制性能。
权利要求1. 一种矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置，包括可编程序控制器PLC(I)、人机界面HMI、提升与推压限位的绝对值编码器；其特征是所述的提升限位的绝对值编码器 (5)通过软轴(6)与提升机构的卷筒( 相连；所述的推压限位的绝对值编码器通过软轴与推压机构的减速机C3)轴相连；绝对值编码器的信号通过屏蔽电缆(4)接到可编程序控制器PLC的位置检测模块上；绝对值编码器的信号通过屏蔽电缆⑷接到可编程序控制器 PLC(I)的位置检测模块上，可编程序控制器PLC的中央处理单元CPU通过位置检测模块实时读取编码器信号，其编码器信号数值与通过触摸屏设定数值进行比较后得到不同的限位点数值，用这些不同的限位点数值控制变频器给定数值大小，以控制提升与推压电动机，实现控制提升与推压的限位和预限位。
专利摘要矿用挖掘机的提升与推压机构的限位装置，使用可编程序控制器、人机界面和提升与推压绝对值编码器；特点是提升绝对值编码器通过软轴与提升机构卷筒相连；推压绝对值编码器通过软轴与推压减速机的轴相连；绝对值编码器的信号通过屏蔽电缆接到可编程序控制器的位置检测模块上，可编程序控制器的中央处理单元通过位置检测模块实时读取编码器信号，其信号值与通过触摸屏设定的数值进行比较后得到不同的限位点的数值，用这些不同的限位点数值控制变频器给定的数值大小，以控制提升与推压电动机，实现控制提升与推压的限位和预限位。它准确的限位，保护机械机构，提高操控性能，并满足了大型挖掘机迫切需要。
文档编号E02F9/24GK202124882SQ201120185219
公开日2012年1月25日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘晓星, 苗跟蝉 申请人:太原重工股份有限公司