一种采煤机供电先导信号稳定装置的制作方法

1.本技术涉及采煤机技术领域，具体涉及一种采煤机供电先导信号稳定装置。


背景技术：

2.出于安全考虑，目前煤矿井下综采工作面的采煤机一般都采用远距离供电，供电距离不等，少则1000米以内，多则达几千米。也就是说，采煤机和控制开关距离1000米以上，操作按钮安装在采煤机上，通过供电电缆内部的控制线路实现控制开关的启停。
3.供电电缆内部有动力芯线和控制芯线，控制芯线一端连接在采煤机的操作按钮上，另一端连接在控制开关的先导模块上。在采煤机开机后，控制芯线的先导信号一直保持带电状态，来维持控制开关的先导模块的接通状态，一旦先导信号消失，哪怕只是瞬间消失，控制开关也将跳闸断开，采煤机停机。
4.由于煤矿井下条件恶劣，下列情况都会造成先导信号瞬间消失：
5.1)采煤机在割煤时，由于煤体硬，采煤机在割煤过程中震动加剧，引起操作按钮触头出现瞬间接触不良现象，从而造成采煤机频繁停机。
6.2)供电距离远，先导信号压降大，在电网电压波动以及采煤机或工作面其他大型设备启动瞬间，会造成采煤机先导信号质量下降，使先导信号出现短暂的无法维持先导模块正常工作的现象。
7.3)部分综采工作面的运输系统采用了变频控制，变频器在工作时，会产生大量的谐波干扰，造成采煤机先导信号质量下降，影响先导模块正常工作。
8.以上这些影响先导信号稳定的因素，都有一个共同的特点，就是持续的时间很短，甚至只有0.1秒，但都会造成先导模块无法正常工作，从而引起控制开关跳闸、采煤机意外停机，影响综采工作面生产效率。长期出现上述情况会导致设备损坏，降低设备使用寿命。


技术实现要素：

9.为此，本技术提供一种采煤机供电先导信号稳定装置，以解决现有技术存在的先导信号不稳定导致控制开关跳闸、采煤机意外停机的问题。
10.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
11.一种采煤机供电先导信号稳定装置，包括时间继电器、第一接线端子和第二接线端子，所述时间继电器支持断电延时；
12.所述时间继电器的公共触点与所述第一接线端子的第一引脚电性连接，所述第一接线端子的第一引脚用于与控制开关的主控器的第一电源接地端电性连接；所述时间继电器的常开延时断开触点与所述第一接线端子的第二引脚电性连接，所述第一接线端子的第二引脚用于与控制开关的主控器的控制信号输入端电性连接；
13.所述时间继电器的电源负极触点与所述第二接线端子的第一引脚电性连接，所述第二接线端子的第一引脚用于与控制开关的先导模块的第一电源接地端电性连接；所述时间继电器的电源正极触点与所述第一接线端子的第四引脚和所述第二接线端子的第四引
脚均电性连接，所述第一接线端子的第四引脚用于与所述主控器的电压输入端电性连接，所述第二接线端子的第四引脚用于与所述先导模块的电压输入端电性连接；
14.所述第一接线端子的第三引脚与所述第二接线端子的第二引脚和第三引脚均电性连接，所述第一接线端子的第三引脚用于与所述主控器的第二电源接地端电性连接，所述第二接线端子的第二引脚用于与所述先导模块的控制信号输出端电性连接，所述第二接线端子的第三引脚用于与所述先导模块的第二电源接地端电性连接；
15.所述时间继电器的延时时间大于或等于0.2秒。
16.可选地，所述时间继电器的型号为jsz3f。
17.可选地，所述第一接线端子和第二接线端子均采用免焊对接接线端子。
18.进一步可选地，所述第一接线端子为针座，所述第二接线端子为孔座。
19.进一步可选地，所述第一接线端子的型号为xk2edgrk-5.08，所述第二接线端子的型号为xk2edgk-5.08。
20.可选地，所述采煤机供电先导信号稳定装置安装在控制开关的隔爆腔室的内部。
21.进一步可选地，所述时间继电器的底座上设置有磁吸连接件，使所述时间继电器能够直接吸附在控制开关的隔爆腔室的内壁。
22.相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：
23.1、本技术提供的采煤机供电先导信号稳定装置，通过设置的时间继电器、第一接线端子和第二接线端子，能够将时间继电器接入到控制开关的先导模块和主控器之间，从而利用了时间继电器延时断开触头的特性，在先导信号受影响，先导模块工作不正常时，能够在设置的延时时间内维持先导信号的接通，不至于直接造成开关跳闸，从而在先导信号恢复之前，仍能保持设备的正常运行，避免采煤机的意外停机，使设备的运行更加稳定可靠。
24.2、该供电先导信号稳定装置安装在先导模块和主控器之间，不影响控制开关外部线路的本安特性，当需要使用该装置时，只需要将原控制开关的电路中间断开，增加免焊对接接线端子，就可将本装置增设在电路中，使用十分方便；并且在该装置出现问题时，可将该装置直接拔下，即可快速恢复正常，不会对原控制开关的电路造成影响。
25.3、由于时间继电器的底座上设置有磁吸连接件，可以将该时间继电器直接吸附在控制开关的隔爆腔室的内壁，实现快速安装。
附图说明
26.为了更直观地说明现有技术以及本技术，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
27.图1为本技术实施例提供的一种采煤机供电先导信号稳定装置的结构示意图；
28.图2为本技术实施例中原控制开关先导模块的原理图；
29.图3为本技术实施例中采煤机供电先导信号稳定装置的结构示意图；
30.图4为本技术实施例中采煤机供电先导信号稳定装置接入电路后的控制开关结构
示意图。
31.附图标记说明：
32.1、时间继电器；11、1号触点；12、电源负极触点；13、3号触点；14、4号触点；15、5号触点；16、常开延时断开触点；17、电源正极触点；18、电源正极触点；
33.2、第一接线端子；21、第一引脚；22、第二引脚；23、第三引脚；24、第四引脚；
34.3、第二接线端子；31、第一引脚；32、第二引脚；33、第三引脚；34、第四引脚；
35.4、主控器；41、第一电源接地端；42、控制信号输入端；43、第二电源接地端；44、电压输入端；
36.5、先导模块；51、第一电源接地端；52、控制信号输出端；53、第二电源接地端；54、电压输入端；
37.6、操作按钮。
具体实施方式
38.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
39.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
40.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
41.在本技术实施例中，如图1所示，提供了一种采煤机供电先导信号稳定装置，包括时间继电器1、第一接线端子2和第二接线端子3，时间继电器1支持断电延时；
42.一般来说，时间继电器1具有8个触点，在本装置中，时间继电器1的公共触点18(也就是8号触点)与第一接线端子2的第一引脚21电性连接，第一接线端子2的第一引脚21用于与控制开关的主控器4的第一电源接地端41电性连接；时间继电器1的常开延时断开触点16(也就是6号触点)与第一接线端子2的第二引脚22电性连接，第一接线端子2的第二引脚22用于与控制开关的主控器4的控制信号输入端42电性连接；
43.时间继电器1的电源负极触点12(也就是2号触点)与第二接线端子3的第一引脚31电性连接，第二接线端子3的第一引脚31用于与控制开关的先导模块5的第一电源接地端51电性连接；时间继电器1的电源正极触点17(也就是7号触点)与第一接线端子2的第四引脚24和第二接线端子3的第四引脚34均电性连接，第一接线端子2的第四引脚24用于与主控器4的电压输入端44电性连接，第二接线端子3的第四引脚34用于与先导模块5的电压输入端54电性连接；时间继电器1的其他触点均不接回路，包括1号触点11、3号触点13、4号触点14和5号触点15；
44.第一接线端子2的第三引脚23与第二接线端子3的第二引脚32和第三引脚33均电性连接，第一接线端子2的第三引脚23用于与主控器4的第二电源接地端43电性连接，第二接线端子3的第二引脚32用于与先导模块5的控制信号输出端52电性连接，第二接线端子3的第三引脚33用于与先导模块5的第二电源接地端53电性连接。
45.本技术的原理是在先导信号回路中增加一个时间继电器1，其延时分断触点可以在继电器失电后仍然能维持接通一段时间。因震动、压降、干扰引起的先导信号丢失的时间都很短，一般在0.1秒左右，只要时间继电器1延时分断的时间设置为0.2秒以上，就不会造成开关跳闸，因此时间继电器1的延迟时间需要设置为大于或等于0.2秒。时间继电器1具体的延迟时间可调，可根据井下实际条件来调整，以达到最佳工作状态。
46.其中，第一接线端子2和第二接线端子3具体均采用免焊对接接线端子(俗称快速插头)，第一接线端子2为针座(公头)，第二接线端子3为孔座(母头)。另外，第一接线端子2的型号具体可以为xk2edgrk-5.08，第二接线端子3的型号具体可以为xk2edgk-5.08。
47.进一步地，该供电先导信号稳定装置采用的时间继电器1为标准器件，同系列有多种电压等级，可根据不同控制开关内部的控制电压等级合理选择；举例来说，时间继电器1的型号可以但不限于为jsz3f。
48.换句话说，该供电先导信号稳定装置安装在先导模块5和主控器4之间，不影响控制开关外部线路的本安特性，在未安装该装置前，原控制开关的先导模块5的原理图如图2所示，以青岛天信qjz700/3300-8型开关为例，先导模块5的左边四个端口通过快速插接件与控制开关的主控器4的相应四个端口直接相连。也就是先导模块5的第一电源接地端51直接与主控器4的第一电源接地端41(相当于图2中第四行的24vg端)电性连接，控制信号输出端52直接与主控器4的控制信号输入端42(相当于cz4-7端)电性连接，第二电源接地端53直接与主控器4的第二电源接地端43(相当于图2中第二行的24vg端)电性连接，电压输入端54直接与主控器4的电压输入端44(相当于24v+端)电性连接。
49.先导模块5的右边a、b端口通过远控线与采煤机的操作按钮6相连。当按下采煤机操作按钮6中的启动按钮使操作按钮6的电路闭合时，先导模块5的a、b端导通，先导模块5工作，其51和52号端子导通，给主控器4发送启动信号，主控器4驱动相应回路的接触器吸合，从而使得采煤机启动。当远控线断开时，先导模块5停止工作，开关跳闸断电，导致采煤机停机。
50.该供电先导信号稳定装置的另一种结构示意图如图3所示，当需要使用该装置时，将先导模块5原本的免焊对接接线端子拔掉，将该供电先导信号稳定装置接入电路即可。该装置采用免焊对接接线端子作为接口，只需要将原控制开关的电路中间断开，增加免焊对接接线端子，就可将本装置增设在电路中，本装置出现问题时，可将本装置拔下，快速恢复故障，不会对原控制开关的电路造成影响。
51.当该供电先导信号稳定装置接入电路后的控制开关的结构示意图如图4所示，当按下采煤机的操作按钮6中的启动按钮时，先导模块5的a、b端接通，先导模块5开始工作，51和52号端子导通，时间继电器1得电吸合，进而时间继电器1的kt1-1触头吸合，使16和18号触点导通，cz4-7端与24vg端导通，给主控器4发送启动信号，进一步主控器4驱动相应回路的接触器吸合，使采煤机启动。
52.以时间继电器1设置0.2秒延时为例，当需要停机时，按下采煤机的操作按钮6中的停机按钮，使操作按钮6的电路断开并保持0.2秒以上，此时先导模块5停止工作，51和52号端子断开，时间继电器1失电。由于设置断电延时0.2秒，经过0.2秒后，时间继电器1的kt1-1触头释放，16、18号端子断开，进而cz4-7端与24vg断开端，开关跳闸断电，采煤机停机。
53.还以时间继电器1设置0.2秒延时为例，当供电先导信号由于压降、干扰或接触不
良出现瞬间消失时，导致先导模块5的a、b端瞬间断开时，时间继电器1失电。由于设置断电延时0.2秒，此时时间继电器1的kt1-1触头不会立即断开，仍能维持采煤机正常运转，当先导信号恢复时，先导模块5恢复工作，时间继电器1得电，从而继续维持工作，生产作业过程得以连续进行。
54.进一步地，在实际生产中，可以将该采煤机供电先导信号稳定装置安装在控制开关的隔爆腔室的内部，不影响控制开关原有的隔爆特性。
55.进一步地，由于隔爆腔室内部结构大部分都为钢结构，可直接吸附磁铁，因此可以在时间继电器1的底座上增加设置磁吸连接件，具体可以设置强磁颗粒，使时间继电器1能够直接吸附在控制开关的隔爆腔室的内壁。当然，若希望将时间继电器1吸附到隔爆腔室的其他部位，如吸附位置非钢结构，可以在隔爆腔室的内部对应于时间继电器1的目标吸附部位设置有铁片，这样可以将该时间继电器1直接吸附在控制开关的隔爆腔室的内部即可，实现快速安装。
56.本技术提供的采煤机供电先导信号稳定装置，通过设置的时间继电器、第一接线端子和第二接线端子，能够将时间继电器接入到控制开关的先导模块和主控器之间，从而利用了时间继电器延时断开触头的特性，在先导信号受影响，先导模块工作不正常时，能够在设置的延时时间内维持先导信号的接通，不至于直接造成开关跳闸，从而在先导信号恢复之前，仍能保持设备的正常运行，避免采煤机的意外停机，使设备的运行更加稳定可靠。
57.另外，该供电先导信号稳定装置相当于在先导信号回路中增加了一个信号过滤器，将瞬时信号过滤掉，从而使先导信号更加稳定；而正常停机时，操作人员按下停机按钮的时间一般都不会低于0.5秒，因此，该装置既能解决先导信号不稳定问题，同时也不影响采煤机正常的启停。
58.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
59.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。