凿岩台车换杆控制安全系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种凿岩台车换杆控制安全系统，包括：换杆总开关；换杆工作开关；第一电磁阀，其配置为得电时使得旋转回路中的液压油流入调速总成，失电时使得液压油流入旋转执行机构；第二电磁阀，其配置为得电时使得流经调速总成的液压油流入旋转执行机构，失电时使得流经调速总成的液压油回流至油箱；控制器，其配置为在换杆总开关打开时控制第一电磁阀得电，关闭时控制第一电磁阀失电；在换杆工作开关打开时控制第二电磁阀得电，关闭时控制第二电磁阀失电。本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，通过设置电磁阀实现在进行换杆操作时转换油路，从而使得凿岩机的旋转速度和推进速度降低，从而保护操作者免受伤害。
【专利说明】
凿岩台车换杆控制安全系统
技术领域
[0001]本发明涉及采矿设备领域，特别涉及一种凿岩台车换杆控制安全系统。
【背景技术】
[0002]设备操作者在操作凿岩台车时，一般只观察作业面及操作台上的仪表，对于周围的环境关注不够。并且施工现场噪音较大，严重影响操作者对周围环境的掌控。此时，如果有人从凿岩台车两侧进入到工作区，由于工作面正在凿岩，而凿岩台车的操作者由于难以注意到人员的靠近，存在危岩坠落伤害人员的危险。
[0003]此外，凿岩台车打中深孔时，需要在一个孔中打入多根钻杆。在手动换杆台车上，连接下一根钻杆时，需要操作者手动扶持钻杆，并在凿岩机高速旋转及凿岩机快速前进的情况下对接。这对操作者的要求很高，如果操作不熟练将伤害操作者。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种凿岩台车换杆控制安全系统，当进行换杆操作时，使用警示系统提示操作者，并降低凿岩机的旋转速度和推进速度，从而保护操作者免受伤害。
[0005]本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，包括:换杆总开关，其配置为:在所述凿岩台车进行换杆工作时打开，其他工作时关闭；换杆指示灯;控制器，其配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述换杆指示灯点亮，关闭时控制所述换杆指示灯熄灭。
[0006]为了在换杆作业时控制凿岩台车的旋转速度，进一步地，还包括换杆工作开关、以及设置在所述凿岩台车的旋转回路中的第一和第二电磁阀，其中，所述第一电磁阀配置为:得电时，使得所述旋转回路中的液压油流入调速总成;失电时，使得所述液压油流入旋转执行机构;所述第二电磁阀配置为:得电时，使得流经所述调速总成的液压油流入所述旋转执行机构;失电时，使得流经所述调速总成的液压油回流至油箱;所述控制器还配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述第一电磁阀得电，关闭时控制所述第一电磁阀失电；在所述换杆工作开关打开时控制所述第二电磁阀得电，关闭时控制所述第二电磁阀失电。
[0007]为了在换杆作业时控制凿岩台车的推进速度，进一步地，还包括设置在所述凿岩台车的推进回路中的三位四通电磁阀，其中，所述三位四通电磁阀配置为:第一电磁铁得电时，使得所述推进回路中的液压油流入推进执行机构;第一电磁铁失电时，切断油路，使得所述液压油无法流入所述推进执行机构;第二电磁铁得电时，使得所述液压油流经节流阀之后流入所述推进执行机构;第二电磁铁失电时，切断油路，使得所述液压油无法流入所述推进执行机构;所述控制器还配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述第一电磁铁失电，关闭时控制所述第一电磁铁得电；在所述换杆工作开关打开时控制所述第二电磁铁得电，关闭时控制所述第二电磁铁失电。
[0008]为了使该系统工作禁区防进入功能，进一步地，还包括:激光扫描器，分别安装在所述凿岩台车的驾驶室的左右两侧，用于感应是否有人或物体进入位于所述凿岩台车的左右两侧的所述激光扫描器的扫描区域;警示灯;所述控制器还配置为:当所述激光扫描器感应到有人或物体进入所述扫描区域时，控制所述警示灯点亮。
[0009]本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，通过设置电磁阀实现在进行换杆操作时转换油路，从而使得凿岩机的旋转速度和推进速度降低，从而保护操作者免受伤害;并且通过设置激光扫描器，能够在有人经过凿岩台车的安全禁区时，提示凿岩台车的操作者和/或进入者，并手动或自动地停止凿岩台车的工作。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的凿岩台车换杆控制安全系统的一个实施例的结构示意图；
[0011]图2为本发明的凿岩台车换杆控制安全系统的另一个实施例的结构示意图；
[0012]图3为本发明的凿岩台车的旋转回路的结构示意图；
[0013]图4为本发明的凿岩台车的推进回路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的换杆控制安全系统作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0015]如图1所示，在一个实施例中，本发明的凿岩台车换杆控制安全系统包括换杆总开关S31、换杆指示灯H2、以及控制器Cl。其中，换杆总开关S31配置为:在凿岩台车进行换杆工作时打开，其他工作时关闭;控制器Cl配置为:在换杆总开关S31打开时，控制换杆指示灯H2点亮，在换杆总开关S31关闭时，控制换杆指示灯H2熄灭。该换杆指示灯H2用于提醒工地内的其他工作者，本凿岩台车正在从事换杆工作。
[0016]可以理解的是，该换杆指示灯H2的点亮和熄灭也可以不依赖与控制器Cl的控制(图中未示出)。例如，换杆指示灯H2通过换杆总开关S31连接到电源，其在换杆总开关S31打开时点亮，换杆总开关S31关闭时熄灭。
[0017]进一步地，为了在换杆操作时，能够自动降低凿岩台车的旋转速度，本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，还包括第一电磁阀Π1、第二电磁阀Y12、以及换杆工作开关S32。
[0018]参照图3，为本发明的凿岩台车的旋转回路的结构示意图。其中，液压油在油栗的输送作用下，从油箱流入第一电磁阀Yll的进油口，第一电磁阀Yll的两个出油口分别连接旋转执行机构Al和调速总成A2，其回油口连接到油箱;调速总成A2由节流阀和溢流阀组成，用于对流入其的液压油的流量进行调节，其输出的部分液压油流入第二电磁阀Y12的进油口 P，多余的液压油流回至油箱;第二电磁阀Y12的出油口 A连接到油箱、出油口 B连接到旋转执行机构Al、回油口 T堵死。
[0019]如图3所示，第一电磁阀Yll设置在凿岩台车的旋转回路中，其配置为:得电时，使得液压油流入调速总成A2;失电时，使得液压油流入旋转执行机构Al。同时，控制器Cl还配置为:在换杆总开关S31打开时控制第一电磁阀Yll得电，关闭时控制第一电磁阀Yll失电。
[0020]第二电磁阀Y12也设置在凿岩台车的旋转回路中，其配置为:得电时，使得流经调速总成A2的液压油流入旋转执行机构Al;失电时，使得流经调速总成A2的液压油回流至油箱。控制器Cl还配置为:在换杆工作开关S32打开时，控制第二电磁阀Y12得电；在换杆工作开关S32关闭时，控制第二电磁阀Y12失电。
[0021]如此，当换杆总开关S31打开时，控制器Cl控制电磁阀Yll得电，凿岩台车的油路发生转换，液压油不会直接流入旋转执行机构Al，而是转换为先后流经调速总成A2和第二电磁阀Y12;在换杆工作开关S32打开时，第二电磁阀Y12得电，使得流经第二电磁阀Y12之后的液压油流入旋转执行机构Al。因此，当换杆总开关S31和换杆工作开关S32均打开时，液压油流经调速总成A2之后才流入旋转执行机构Al，调速总成A2可以对流经的液压油的流量进行调节，从而调整流入旋转执行机构的液压油的流量，以调整旋转执行机构的运行速度，即调整凿岩台车的旋转速度。
[0022]设置了第二电磁阀Y12和换杆工作开关S32的目的在于，需要保证在换杆作业的操作间隙凿岩台车是不旋转的，以进一步保证操作者的安全。由于换杆总开关S31在凿岩台车处于换杆工作任务时即为打开状态，而在处于换杆工作任务时有可能没有实际进行换杆操作，例如在一根钻杆与下一根钻杆连接的操作间隙。
[0023]优选地，该换杆工作开关S32为手持式开关，由换杆操作者随手携带和操作。在操作者手动扶持钻杆、已经准备好开始打入该钻杆的情况下，操作者可以手动地打开该换杆工作开关S32，此时第二电磁阀Y12得电，液压油流经调速总成A2然后流入旋转执行机构Al，凿岩台车的旋转速度降低。而当换杆工作开关S32关闭时，例如换杆操作者意识到有危险、或者工作间隙而关闭时，第二电磁阀Y12失电，液压油流经调速总成A2后回流至油箱，凿岩台车停止旋转。
[0024]因此，换杆总开关S31和第一电磁阀Yll的设置，可以使得进行换杆工作时凿岩台车的转速降低;换杆工作开关S32和第二电磁阀Y12的设置，可以使得换杆操作的操作者能够自行、灵活地控制凿岩台车是否旋转。
[0025]参照图4，为本发明的凿岩台车的推进回路的结构示意图。其中，液压油从三位四通电磁阀的进油口流入，该三位四通电磁阀的两个出油口分别连接到两个并联的油路、其回油口堵死。其中，第一条油路依次经过节流阀和单向阀之后流入推进执行机构，第二条油路直接流入推进执行机构。
[0026]为了在换杆操作时同时控制凿岩台车的推进速度，如图4所示，本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，还包括设置在所述凿岩台车的推进回路中的三位四通电磁阀，其具有第一电磁铁Y21和第二电磁铁Y22。
[0027]三位四通电磁阀配置为:当第一电磁铁Y21得电时，使得液压油直接流入推进执行机构;失电时，切断油路，使得液压油无法进入推进执行机构；当第二电磁铁Y22得电时，使得液压油经节流阀之后进入推进执行机构;失电时，切断油路，使得液压油无法进入推进执行机构。
[0028]同时，控制器Cl还配置为:在换杆总开关S31打开时控制第一电磁铁Y21失电；在换杆总开关S31关闭时，控制第一电磁铁Y21得电。在换杆工作开关S32打开时，控制第二电磁铁Y22得电;在换杆工作开关S32关闭时，控制第二电磁铁Y22失电。
[0029]在开始进入换杆工作状态时，换杆总开关S31打开，第一电磁铁Y21失电，液压油无法进入推进执行机构，凿岩台车停止推进，处于换杆准备状态。当换杆操作者开始换杆操作时，换杆工作开关S32打开，第二电磁铁Y22得电，液压油经节流阀之后进入推进执行机构，使得凿岩台车的推进速度放缓。
[0030]可以理解的是，如图2所示，本发明的凿岩台车换杆控制安全系统还可以包括总开关SI，控制器Cl通过总开关SI连接到电源Pl，以使得总开关SI能够整体地控制本发明的凿岩台车换杆控制安全系统的开启和关闭。
[0031]下面参照图3、4完整说明本发明的凿岩台车换杆控制安全系统的工作过程。
[0032]在打中深孔作业开始手工连接钻杆时，打开换杆总开关S31，控制器Cl控制换杆工作指示灯H2亮，提醒其他工作者，此台车正从事换杆工作；同时，控制器Cl控制第一电磁阀Yll得电，而由于换杆工作开关S32尚未打开，此时第二电磁阀Y12失电，凿岩台车的旋转回路从正常工状态切换到换杆工作状态，即液压油从流入旋转执行机构Al转换为经过调速总成A2之后流入油箱，此时凿岩旋转停止;同时，控制器Cl控制第一电磁铁Y21失电，凿岩台车的推进回路从正常工作状态切换到换杆准备工作状态，即液压油从直接进入推进执行机构转换到不进入推进执行机构，此时凿岩推进也停止。
[0033]换杆操作者准备好进行换杆操作后，打开(例如，拧动或按下)手持的换杆工作开关S32，此时控制器Cl控制第二电磁阀Y12得电，液压油经过调速总成A2后进入凿岩台车的旋转执行机构Al，实现将凿岩台车的旋转速度降低；同时，控制器Cl控制第二电磁铁Y22得电，液压油经过节流阀、单向阀，进入凿岩台车的推进执行机构，实现将凿岩台车的推进速度放缓。
[0034]当换杆操作者意识到有危险时，立即松开手持的换杆工作开关S32，此时控制器Cl控制第二电磁阀Y12失电，液压油经过调速总成A2后流回油箱，凿岩台车停止旋转；同时，控制器Cl控制第二电磁铁Y22失电，推进执行机构的进油的油路被切断，凿岩台车停止推进。
[0035]参照图2，在另一个实施例中，本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，还具有工作禁区防进入功能。其结构除包含上述实施例的部件外，还包括警示灯H1、以及激光扫描器L1、L2、工作急停开关S22、以及手动自动急停切换开关S21。
[0036]激光扫描器L1、L2分别安装在凿岩台车的驾驶室的左右两侧，用于感应是否有人或物体进入其扫描区域。激光扫描器L1、L2的安装位置和角度应使得其扫描区域覆盖凿岩台车的左右两侧。控制器Cl配置为:当激光扫描器L1、L2感应到有人或物体进入其扫描区域时，控制警示灯Hl点亮。
[0037]如果有人员从凿岩台车的后方经左右两侧进入前方的施工现场时，驾驶室内的操作者由于注意力集中于凿岩台车的作业面，因此不容易察觉到人员进入。通过安装激光扫描器L1、L2，能够自动感应到有人或物体进入其扫描区，即凿岩台车的两侧，控制器Cl自动控制警示灯Hl亮起，以提醒凿岩台车的操作者，从而可以进行应急处理。
[0038]警示灯Hl可以安装在操作者的视线范围内、容易被操作者察觉到的位置，例如驾驶室内的前部、操作台上等位置，以使得更容易被操作者发觉。同样地，警示灯Hl也可以安装在凿岩台车的车身外表面，用于警示靠近工作安全禁区的人员。
[0039]为了进一步保证人员安全，保证凿岩台车能够在有人员进入安全禁区时及时地停止工作，进一步地，该系统还包括工作急停开关S22。工作急停开关S22用于使得凿岩台车停止工作，相应地，控制器Cl还配置为:当激光扫描器L1、L2感应到有人或物体进入其扫描区域时，控制工作急停开关S22动作以使得凿岩台车停止工作。
[0040]为了使得该系统的保护功能更具有灵活性，不轻易地打扰正在进行的工作，进一步地，其还包括手动自动急停切换开关S21。手动自动急停切换开关S21能够被设置为手动急停模式或自动急停模式;控制器Cl进一步配置为:当激光扫描器L1、L2感应到有人或物体进入其扫描区域时，若手动自动急停切换开关S21被设置为自动急停模式，则控制工作急停开关S22动作以使得凿岩台车停止工作。
[0041]增加了手动自动急停切换开关S21的该安全系统，可以将该系统配置为手动急停模式或自动急停模式。在手动急停模式下，当激光扫描器L1、L2感应到有人或物体进入其扫描区域时，控制器Cl控制警示灯Hl亮起，但并不控制凿岩台车停止工作，而是由操作者自己判断是否需要停止台车的工作。
[0042]例如，如果激光扫描器L1、L2的布置使得该安全系统能够在人员从凿岩台车后面刚刚进入侧面的时候就感应到，即感应到人员进入其扫描区域时人员距离凿岩台车的作业面还有一段安全距离，则可以将手动自动急停切换开关S21设置为手动急停模式，该安全系统检测到有人员进入扫描区域后，只点亮警示灯Hl以提示操作者或进入者，而并不立即停止凿岩台车正在进行的工作。操作者通过点亮的警示灯Hl注意到有人员进入时，可以人工提醒进入者远离该安全禁区，也可以选择手动停止凿岩台车的工作。
[0043]当然手动自动急停切换开关S21也可以被设置为自动急停模式，即该安全系统检测到有人员进入扫描区域后，即控制凿岩台车停止工作，以最大限度地避免对人员的伤害。
[0044]可以理解的是，如图1、2所示，该系统的总开关SI能够控制凿岩台车换杆控制安全系统的打开和关闭，即用户可以根据需要选择是否开启该安全系统的功能。例如，在凿岩台车的行进过程中，可以将其关闭，即关闭该安全系统的警示功能，以防止在台车行进过程中其他干扰物对激光扫描器L1、L2的干扰，造成误判。
[0045]下面完整说明本发明的凿岩台车换杆控制安全系统中工作禁区防进入功能部分结构的工作过程。
[0046]安装在驾驶室左右两侧的激光扫描器L1、L2在总开关SI打开、电源Pl接通后开始工作。如果有人员从驾驶室左右侧的后方进入前方的施工现场，穿过激光扫描器L1、L2的扫描区域的瞬间，激光扫描器L1、L2感应到后将信号传递给控制器Cl，控制器Cl控制警示灯Hl点亮。如果手动自动急停切换开关S21设置为手动急停模式，则操作者在观察到警示灯Hl点亮、并确定有人员进入危险区后，手动触发工作急停开关S22，使凿岩台车停止工作。如果手动自动急停切换开关S21设置为自动急停模式，则在警示灯Hl亮起的同时，控制器Cl自动触发工作急停开关S22，使凿岩台车停止工作。
[0047]本发明的凿岩台车换杆控制安全系统，通过设置电磁阀实现在进行换杆操作时转换油路，从而使得凿岩机的旋转速度和推进速度降低，从而保护操作者免受伤害。并且，通过设置激光扫描器，能够在有人经过凿岩台车的安全禁区时，提示凿岩台车的操作者和/或进入者，并手动或自动地停止凿岩台车的工作。
[0048]以上【具体实施方式】仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，包括: 换杆总开关，其配置为:在所述凿岩台车进行换杆工作时打开，其他工作时关闭； 换杆指示灯； 控制器，其配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述换杆指示灯点亮，关闭时控制所述换杆指示灯熄灭。2.根据权利要求1所述的凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，还包括换杆工作开关、以及设置在所述凿岩台车的旋转回路中的第一电磁阀和第二电磁阀，其中， 所述第一电磁阀配置为:得电时，使得所述旋转回路中的液压油流入调速总成；失电时，使得所述液压油流入旋转执行机构； 所述第二电磁阀配置为:得电时，使得流经所述调速总成的液压油流入所述旋转执行机构;失电时，使得流经所述调速总成的液压油回流至油箱； 所述控制器还配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述第一电磁阀得电，关闭时控制所述第一电磁阀失电；在所述换杆工作开关打开时控制所述第二电磁阀得电，关闭时控制所述第二电磁阀失电。3.根据权利要求2所述的凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，还包括设置在所述凿岩台车的推进回路中的三位四通电磁阀，其中， 所述三位四通电磁阀配置为: 第一电磁铁得电时，使得所述推进回路中的液压油流入推进执行机构；第一电磁铁失电时，切断油路，使得所述液压油无法流入所述推进执行机构； 第二电磁铁得电时，使得所述液压油流经节流阀之后流入所述推进执行机构；第二电磁铁失电时，切断油路，使得所述液压油无法流入所述推进执行机构； 所述控制器还配置为:在所述换杆总开关打开时控制所述第一电磁铁失电，关闭时控制所述第一电磁铁得电；在所述换杆工作开关打开时控制所述第二电磁铁得电，关闭时控制所述第二电磁铁失电。4.根据权利要求1所述的凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，还包括: 激光扫描器，分别安装在所述凿岩台车的驾驶室的左右两侧，用于感应是否有人或物体进入位于所述凿岩台车的左右两侧的所述激光扫描器的扫描区域； 警示灯； 所述控制器还配置为:当所述激光扫描器感应到有人或物体进入所述扫描区域时，控制所述警示灯点亮。5.根据权利要求4所述的凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，还包括: 工作急停开关，用于使得所述凿岩台车停止工作； 所述控制器还配置为:当所述激光扫描器感应到有人或物体进入所述扫描区域时，控制所述工作急停开关动作以使得所述凿岩台车停止工作。6.根据权利要求5所述的凿岩台车换杆控制安全系统，其特征在于，还包括: 手动自动急停切换开关，其能够被设置为手动急停模式或自动急停模式； 所述控制器进一步配置为:当所述激光扫描器感应到有人或物体进入所述扫描区域时，若所述手动自动急停切换开关被设置为自动急停模式，则控制所述工作急停开关动作以使得所述凿岩台车停止工作。
【文档编号】E21B19/18GK105888584SQ201610215112
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】付贵
【申请人】阿特拉斯科普柯(南京)建筑矿山设备有限公司