一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统及方法与流程

本发明属于煤矿井下锚杆台车锚杆钻机自动控制，具体是一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统及方法。

背景技术：

1、煤矿井下巷道掘进与支护是井工开采的关键技术之一,随着煤矿井下巷道掘进装备机械化程度的提高，对煤矿井下支护装备的自动化程度要求越来越高，巷道掘进完成后，一定时期内会出现片帮、顶板鳞片掉落，需要人工二次支护。目前临时支护采用常规的气动锚杆机作业，需要长距离接水、接气、备料，作业现场乱，工人劳动强度大，且作业地点分散，移动频繁，锚杆支护自动化程度低,作业效率低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，为此，本发明实施例提出一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统及方法。

2、本发明采取以下技术方案：一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统，包括：

3、液压电磁阀组，用来驱动液压油缸执行机构动作；

4、安装在进给油缸上的编码器i和压力传感器i，编码器i用来测量钻箱和锚箱的进给行程，压力传感器i用来测量进给油缸的接顶压力和到底压力；

5、安装在钻箱上的转速传感器和压力传感器ii，用来测量钻箱的旋转速度和旋转压力；

6、安装在锚箱上的压力传感器iii，用来测量锚箱的紧固力；

7、安装在夹钎开合油缸、喷药伸缩油缸以及定位锁紧油缸上的压力传感器iv，用来判断各个油缸的动作状态；

8、安装在水阀上的压力传感器iv，用来测量钻箱钻孔时的水阀压力，防止堵钻的发生；

9、安装在送绳马达和送药摆动油缸上的编码器ii，用来判断送药机构的运行状态；

10、电磁阀控制箱，用于采集各个传感器的数据。

11、在一些实施例中，还包括柴油机保护系统，用来对瓦斯浓度和柴油发动机相关行车参数进行监测，提供报警信息及紧急停机功能。

12、在一些实施例中，还包括遥控器。

13、在一些实施例中，电磁阀控制箱包括主控制器和数据采集系统，

14、主控制器通过数据采集系统接收各个传感器采集到的数据，实时分析钻机自适应调速系统系统相关执行机构的位置和状态；

15、当主控制器接收到遥控器的钻孔操作指令时，首先判断执行机构的位置和状态，并且在遥控器面板上进行显示，在准确判断钻机执行机构的位置和状态的基础上，控制相应的执行机构进行动作。

16、一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统的控制方法，包括：

17、1）主控制器读取各个传感器的数据，通过采集到的传感器数据判断钻机自适应的位置和状态，将各个执行机构的位置和状态数据在遥控器面板上进行显示；

18、2）主控制器通过接近开关识别到钻箱在进给位置，遥控器控制进给油缸动作；

19、3）钻箱上升钻孔；

20、4）钻箱在上升钻孔的过程中，实时调节柴油发动机油门大小。

21、在一些实施例中，步骤2）中，主控制器通过各个压力传感器判断液压系统压力超过阈值时，遥控器的控制信号才能控制液压电磁阀组动作。

22、在一些实施例中，步骤4）中，钻箱在上升钻孔的过程中，发动机的油门大小根据调整k1和k2的比例系数大小，进给压力、旋转压力和发动机油门开口大小的关系为，其中y为柴油机发动机的油门大小，x1为钻箱进给压力值，k1为进给压力调整比例系数，x2为钻箱旋转压力值，k2为旋转压力调整比例系数，d为油门调整常数。

23、与现有技术相比，本发明实现了锚杆台车在锚杆支护作业中发动机可以根据钻箱进给压力和旋转压力进行自适应调节柴油机的油门大小，提高锚杆台车的支护效率，极大地减轻操作人员的工作强度，提高锚杆支护效率，并为锚杆钻车的自动化技术提供技术支撑。

技术特征：

1.一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统，其特征在于，还包括柴油机保护系统，用来对瓦斯浓度和柴油发动机相关行车参数进行监测，提供报警信息及紧急停机功能。

3.根据权利要求1所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统，其特征在于，还包括遥控器。

4.根据权利要求2所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统，其特征在于，所述电磁阀控制箱包括主控制器和数据采集系统，

5.一种如权利要求4所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求4所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤2）中，主控制器通过各个压力传感器判断液压系统压力超过阈值时，遥控器的控制信号才能控制液压电磁阀组动作。

7.根据权利要求5所述的锚杆台车钻机自适应调速控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤4）中，钻箱在上升钻孔的过程中，发动机的油门大小根据调整k1和k2的比例系数大小，进给压力、旋转压力和发动机油门开口大小的关系为，其中y为柴油机发动机的油门大小，x1为钻箱进给压力值，k1为进给压力调整比例系数，x2为钻箱旋转压力值，k2为旋转压力调整比例系数，d为油门调整常数。

技术总结
本发明属于煤矿井下锚杆台车锚杆钻机自动控制技术领域，具体是一种锚杆台车钻机自适应调速控制系统及方法。包括：液压电磁阀组，用来驱动液压油缸执行机构动作；安装在进给油缸上的编码器I和压力传感器I；安装在钻箱上的转速传感器和压力传感器II；安装在锚箱上的压力传感器III；安装在夹钎开合油缸、喷药伸缩油缸以及定位锁紧油缸上的压力传感器IV；安装在水阀上的压力传感器IV；安装在送绳马达和送药摆动油缸上的编码器II；电磁阀控制箱，用于采集各个传感器的数据。本发明提高锚杆台车的支护效率，极大地减轻操作人员的工作强度，提高锚杆支护效率，并为锚杆钻车的自动化技术提供技术支撑。

技术研发人员：焦晓峰,贾运红,任晓文,吕继双,王婵娟,张芳,冯利,兰辉敏,马琪杰,王光肇,张东宝,张凯,虞飞,高源,李杰
受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15