采煤机智能推移控制装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采煤机械，更具体而言，涉及一种采煤机械上使用的推移控制装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，采煤机械的推移装置均为机械推移装置，具体分为固定式推移装置和活动是推移装置，如公开专利“带有推移连接结构的刮板输送机中部槽挡板槽帮CN201020288246”，公开了一种带有推移连接结构的刮板输送机的中部槽挡板槽帮，在挡板槽帮上整体铸造有耳板，与液压支架连接的推移耳板通过与挡板槽帮的耳板销连接固定，属于固定式推移结构。公开专利“刮板输送机输煤槽L形联接孔推移耳CN200620120288”，公开了一种煤矿井下用刮板输送机输煤槽L形联接孔推移耳，推移耳与挡板槽帮固定连接，这种推移装置中的推移座多通过焊接方式固定在中部槽、变线槽或过渡槽上，其推移位置固定，也属于固定时推移结构。公开专利“活动推移装置和采煤机械CN201210126778.8”，公开了一种活动推移装置，用于采煤机械，包括活动推移座和导向装置，导向装置固定在采煤机械的本体上，活动推移座安装在导向装置上，活动推移座的滑齿和导向装置的滑槽相配合，活动推移座本体的卡齿和导向装置的卡槽相配合，调高缸一端通过调高缸压盖和活动推移座连接，另一端同推移缸铰接，推移缸的另一端同活动推移座铰接，另一端铰接在液压支架上。本发明还提供了一种带有该活动推移装置的采煤机械。
[0003]现有技术的固定式推移装置，不能满足采煤工作面宽度变化的要求，对于工作面巷道的端头支护安全性存在事故隐患。采煤机械的活动推移装置，既可以适应工作面支护宽度变化，又可以保证工作面巷道端头支护的安全性，满足工作面宽度变化的需要。但目前机械化推移装置，要求作业工人多，不仅浪费劳动力，也不符合煤矿安全，采煤工作面应该尽可能减少工人数量，以避免瓦斯等突发事故造成的重大伤亡事件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种结构简单、智能化控制、省时省力的采煤机智能推移控制装置和方法。
[0005]为实现上述目的，本发明的采煤机智能推移控制装置，包括控制器、安装在采煤机底部的液压调高缸、安装在推移导向器上的伺服推移器和连接在伺服推移器上的推移导向器，所述的控制器分别与压调高缸、推移导向器和伺服推移器的输入端相连，所述的推移导向器在激光传感器的引导下沿采煤机行走方向带着伺服推移器移动。
[0006]所述的液压调高缸包括依次连接的步进电机、减速齿轮、三通阀、活塞和活塞杆，活塞杆上设有位移传感器。
[0007]所述的伺服推移器包括依次连接的直流伺服电机、减速齿轮、滚珠丝杠的推杆，滚珠丝杠上设有位移传感器，推杆上设有扭矩传感器。
[0008]所述的推移导向器包括固定座、设在固定座上的滚珠丝杠和与滚珠丝杠相连的伺服直流电机，伺服直流电机上设有电流变送器，固定座的底部设有激光传感器。
[0009]一种使用上述装置的采煤机智能推移控制方法，包括如下步骤:
[0010](a)首先通过液压调高缸将采煤机顶起，以便采煤机行走轨道前移，位移传感器检测采煤机台高的位置；
[0011 ] (b)推移导向器通过激光传感器，带动伺服推移器移动，使伺服推移器伸出的推杆对准液压支架的底座；
[0012](c)伺服推移器的推杆顶着液压支架底座的反作用力，将采煤机推移进入采煤机行走轨道，通过位移传感器检测采煤机推移的距离，扭矩传感器监测推杆的受力大小，电流变送器监测电机的负载情况，从而防止故障的发生。
[0013]有益效果，由于采用了上述方案，本发明利用采煤机械的活动推移装置，既可以适应工作面支护宽度变化，又可以保证工作面巷道端头支护的安全性，满足工作面宽度变化的需要。对采煤机推移进行智能控制，不仅减少了操作工人的数量，并且有效提高推移效率，完成采煤机的推移智能控制，只需要1-2名矿工就可以完成控制工作。有效地配合了采煤机的移动和割煤控制，为实现采煤机的全自动控制创造条件。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的采煤机智能推移控制装置的原理框图；
[0015]图2是本发明的液压调高缸的结构图；
[0016]图3是本发明的伺服推移器的结构图；
[0017]图4是本发明的推移导向器的结构图。
[0018]图中:1_液压调高缸；2_伺服推移器；3_推移导向器；4_控制器；5_步进电机；6-减速齿轮；7_三通阀；8-活塞；9_活塞杆；10-位移传感器；11-直流伺服电机；12_减速齿轮；13-滚珠丝杠；14_推杆；15-位移传感器；16-扭矩传感器；17-伺服直流电机；18_滚珠丝杠；19_固定座；20-激光传感器；21_电流变送器。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
[0020]本发明的采煤机智能推移控制装置，主要由液压调高缸1、伺服推移器2、推移导向器3控制器4构成；液压调高缸I安装在采煤机的底部、伺服推移器2安装在推移导向器3上，推移导向器3连接在伺服推移器2上，所述的控制器4分别与压调高缸1、推移导向器3和伺服推移器2的输入端相连，所述的推移导向器3在激光传感器的引导引导伺服推移器2沿采煤机行走方向移动。
[0021]所述的液压调高缸包括依次连接的步进电机5、减速齿轮6、三通阀7、活塞8和活塞杆9，活塞杆9上设有位移传感器10。
[0022]所述的伺服推移器2包括依次连接的直流伺服电机11、减速齿轮12、滚珠丝杠13的推杆14，滚珠丝杠13上设有位移传感器15，推杆14上设有扭矩传感器16。
[0023]所述的推移导向器3包括固定座19、设在固定座19上的滚珠丝杠18和与滚珠丝杠18相连的伺服直流电机17，伺服直流电机17上设有电流变送器21，固定座19的底部设有激光传感器20。
[0024]本发明的采煤机智能推移控制方法，具体步骤如下:
[0025](a)首先通过液压调高缸将采煤机顶起，以便采煤机行走轨道前移，位移传感器检测采煤机台高的位置；
[0026](b)推移导向器通过激光传感器，带动伺服推移器移动，使伺服推移器伸出的推杆对准液压支架的底座；
[0027](c)伺服推移器的推杆顶着液压支架底座的反作用力，将采煤机推移进入采煤机行走轨道，通过位移传感器检测采煤机推移的距离，扭矩传感器监测推杆的受力大小，电流变送器监测电机的负载情况，从而防止故障的发生。
[0028]在图1中，控制器4的输出分别接液压调高缸1、伺服推移器2和推移导向器3中的电机控制输入端。
[0029]在图2中，所述的液压调高缸I由步进电机5、减速齿轮6、三通阀7、活塞8、活塞杆9和位移传感器10构成。其中，减速齿轮6与步进电机5的输出轴连接；减速齿轮6与三通阀7，能够调节控制三通阀7的开通状态；活塞8连接三通阀7的出口，活塞杆9与活塞8配合；位移传感器10与活塞杆9连接，检测活塞杆9的移动距离。
[0030]图3中，所述的伺服推移器2由直流伺服电机11、减速齿轮12、滚珠丝杠13、推杆14、位移传感器15和扭矩传感器16构成。其中，减速齿轮12与直流伺服电机11的输出轴连接；滚珠丝杠13与减速齿轮12连接；推杆14与滚珠丝杠13连接；位移传感器15安装在推杆14的端头，扭矩传感器16固定在推杆14上。
[0031]图4中，所述的推移导向器3由伺服直流电机17、滚珠丝杠18、固定座19、激光传感器20和电流变送器21构成。其中，滚珠丝杠18与伺服直流电机17的输出轴连接；固定座19与滚珠丝杠18连接；激光传感器20安装在固定座19中间前端；电流变送器21连接伺服直流电机17的输入端，检测其负载电流。
【主权项】
1.一种采煤机智能推移控制装置，其特征在于:它包括控制器、安装在采煤机底部的液压调高缸、安装在推移导向器上的伺服推移器和连接在伺服推移器上的推移导向器，所述的控制器分别与压调高缸、推移导向器和伺服推移器的输入端相连，所述的推移导向器在激光传感器的引导下沿采煤机行走方向带着伺服推移器移动。
2.根据权利要求1所述的采煤机智能推移控制装置，其特征在于:所述的液压调高缸包括依次连接的步进电机、减速齿轮、三通阀、活塞和活塞杆，活塞杆上设有位移传感器。
3.根据权利要求1所述的所述的采煤机智能推移控制装置，其特征在于:所述的伺服推移器包括依次连接的直流伺服电机、减速齿轮、滚珠丝杠的推杆，滚珠丝杠上设有位移传感器，推杆上设有扭矩传感器。
4.根据权利要求1所述的所述的采煤机智能推移控制装置，其特征在于:所述的推移导向器包括固定座、设在固定座上的滚珠丝杠和与滚珠丝杠相连的伺服直流电机，伺服直流电机上设有电流变送器，固定座的底部设有激光传感器。
5.一种使用权利要求1所述装置的采煤机智能推移控制方法，其特征在于包括如下步骤: (a)首先通过液压调高缸将采煤机顶起，以便采煤机行走轨道前移，位移传感器检测采煤机台高的位置； (b )推移导向器通过激光传感器，带动伺服推移器移动，使伺服推移器伸出的推杆对准液压支架的底座； (C)伺服推移器的推杆顶着液压支架底座的反作用力，将采煤机推移进入采煤机行走轨道，通过位移传感器检测采煤机推移的距离，扭矩传感器监测推杆的受力大小，电流变送器监测电机的负载情况，从而防止故障的发生。
【专利摘要】本发明提供了一种采煤机智能推移控制装置和方法，用于滚筒采煤机械。控制装置主要由液压调高缸、伺服推移器、推移导向器和控制器等构成。液压调高缸由三通电磁阀、步进电机、减速齿轮、位移传感器、活塞和活塞杆构成；伺服推移器由直流伺服电机、减速齿轮、滚珠丝杠、推杆、位移传感器和扭矩传感器组成；推移导向器由激光传感器、伺服直流电机、电流变送器和滚珠丝杠组成。通过液压调高缸将采煤机顶起，将采煤机推移进入轨道，通过位移传感器检测采煤机推移的距离，扭矩传感器监测推杆的受力大小，电流变送器监测电机的负载情况，从而防止故障的发生。可以完成采煤机推移的智能控制，减轻劳动强度，提高工作效率。
【IPC分类】E21C35-24
【公开号】CN104695956
【申请号】CN201410854929
【发明人】童紫原, 童敏明, 李猛
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月31日