CN101949290A - 一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，解决采煤机过载的技术问题，采用的方法是，(1)设置由磁流变阀构成的控制电磁阀的操作手柄，(2)主控制计算机通过移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，(3)电流控制器产生对应的输出电流，(4)电流控制器产生的输出电流的作用下，磁流液通道产生对应的阻力变化，磁流液通道产生的对应阻力变化对于磁流液通路上的活塞移动时，产生的阻力也相应变化，(5)操作者通过滑动操作手柄移动活塞，主控制计算机通过控制器调节电磁阀改变采煤机滚筒的高度。其优点是对滚筒高度的精确控制，提高滚筒高度控制的速度、工作效率、避免过载和采煤机工作的稳定性，节省采煤能源降低采煤成本。提高综采工作面工作效率。

Description

一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法
技术领域
本发明涉及一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，尤其是指一种基于磁流变液的黏度变化的触觉，实现采煤机截割滚筒高度调节控制方法。
背景技术
随着能源工业的迅速发展，采煤机的功率由几十千瓦发展到到目前的两千瓦以上。为了实现采煤机的高效开采和防止采煤机过载，依据待开采煤的煤质分布合理调整采煤机滚筒高度，满足采煤机滚筒采煤厚度和对坚硬的岩石层躲避是其中的重要途径之一。采掘中由采煤机操作者根据相关的参数及经验通过调节操作系统键盘的按钮设定滚筒高度值后，借助采煤机组中的计算机或控制电路实现自动调节，或者依据一定的算法来调节满载运行。采煤机操作者通过观察操作系统的显示屏上的信号来监测采煤机滚筒高度变化，并通过电磁阀完成对滚筒高度调节、防止采煤机过载等情况发生。实际应用中由于煤层的复杂性、操作者的操作水平和反应速度的差异性、采煤机组所处环境烟雾、灰尘、复杂的恶劣性影响到司机的视野，导致不能及时根据煤质变化及截割电机功率变化做出迅速的采煤机滚筒高度调整。长期的过载加大了采煤机关键部件的损坏，导致频繁的设备故障，开采效率低下。寻找人性化的操作方式提高操作水平才能使上述问题得到根本的解决。
发明内容
磁流变液在无外磁场作用下表现为流动良好的液体状态，然而在强磁场作用下、短时间内黏度增加两个数量级以上，而且黏度的变化是连续、可逆的，即一旦去掉磁场后，又变成可以流动的液体。磁流变效应连续、可逆、迅速和易于控制的特点使得借助磁流变液装置能够设计出来结构简单、噪声级低、响应迅速的触觉传感装置。
本发明的目的就是借助于以上磁流变液的黏度变化的触觉传感装置设计一种基于磁流变液的触觉技术的采煤机滚筒调高控制方法，实现采煤机过载保护的方法。
与视觉反馈相比，触觉不仅能够辨别物体的大小、形状，还能够辨别硬度、质地、光滑程度及表面机理一系列信息。在理想状态下，仅仅0.001mm的位移就足够引发触觉反应。这些都是视觉所不能比拟的。随着人机系统的发展和功能的日益强大，触觉反馈控置正成为增强人机界面功能研究的一个新热点。磁流变液由于其独特的流变特性及良好的可控性、为触觉反馈系统的开发提供了一个新方向。
为了实现对采煤机中滚筒高度精确的控制，实现其功率控制达到最佳效率，利用新型智能材料磁流变液的特殊性能，设计出这种基于磁流变液的触觉技术的采煤机滚筒调高控制方法。
本发明的发明目的是这样实现的，一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，该方法是在采煤机控制系统中的控制计算机和配套管理软件的支持下实现的，该方法由以下步骤实现：
A、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置由磁流变阀构成的采煤机滚筒高度控制电磁阀的操作手柄；
B、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置采煤机滚筒高度和截割电机电流传感器，移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，送入采煤机主控制计算机；
C、采煤机控制系统中的控制器，根据移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，按照程序设计的比例调节关系输出运行编码，运行编码经过数/模转换产生电流控制器的控制信号，通过电流控制器产生对应的输出电流；
D、磁流变阀在电流控制器产生的输出电流的作用下，磁流变液通过磁流变阀的磁流液的黏度发生变化，磁流液通道产生对应的阻力变化，磁流液通道产生的对应阻力变化对于液流通路上的活塞移动时，产生的阻力也相应变化；
E、操作者通过滑动操作手柄移动活塞，通过对感受到的阻力，判断采取不同的移动方向，手柄产生相应的位移经过数/模转换被采煤机控制系统中的控制器获取并送入采煤机主控制计算机，主控制计算机通过控制器调节电磁阀改变采煤机滚筒的高度。
本发明专利的有益效果是：此方法利用新型智能材料磁流变液的特殊性能，实现对采煤机采煤机滚筒高度有效、精确的控制。由于磁流变液控制阀的响应速度为毫秒数量级，可以提高采煤机滚筒高度控制的响应速度。从而提高提高采煤机截割部的工作效率并避免过载，提高了采煤机的工作稳定性，节省采煤能源降低采煤成本。提高综采工作面工作效率。
下面结合附图对本发明目是如何实现的进行进一步详细描述。
附图说明。
附图1本发明控制流程框图。
附图2由磁流变阀构成的采煤机滚筒高度控制手柄示意框图。
具体实施方式
参看附图，一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，该方法是在采煤机控制系统中的控制计算机和配套管理软件的支持下实现的，该方法由以下步骤实现：
A、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置由磁流变阀构成的采煤机滚筒高度控制电磁阀的操作手柄；
B、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置采煤机滚筒高度和截割电机电流传感器，移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，送入采煤机主控制计算机；
C、采煤机控制系统中的控制器，根据移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，按照程序设计的比例调节关系输出运行编码，运行编码经过数/模转换产生电流控制器的控制信号，通过电流控制器产生对应的输出电流；
D、磁流变阀在电流控制器产生的输出电流的作用下，磁流变液通过磁流变阀的磁流液的黏度发生变化，磁流液通道产生对应的阻力变化，磁流液通道产生的对应阻力变化对于液流通路上的活塞移动时，产生的阻力也相应变化；
E、操作者通过滑动操作手柄移动活塞，通过对感受到的阻力，判断采取不同的移动方向，手柄产生相应的位移经过数/模转换被采煤机控制系统中的控制器获取并送入采煤机主控制计算机，主控制计算机通过控制器调节电磁阀改变采煤机滚筒的高度。
操作者通过滑动手柄移动活塞，通过对感受到的阻力的判断采取不同的移动方向，借助操作手柄的推、拉操作对采煤机滚筒调高控制电磁阀进行调节，进行采煤机滚筒高度调整，适应开采不同的煤质和对坚硬的岩石的躲避，防止采煤机工作的过载现象的发生和调整。
本发明为防止操作者的误动作，在步骤E中，手柄产生相应的位移经过数/模转换被采煤机控制系统中的控制器获取并送入采煤机主控制计算机后，控制计算机中按照设定的常数和控制器获取的随机状态参数进行比对，决定采煤机滚筒高度上升或下降指令代码由控制计算机发出，决定采煤机滚筒高度上升或下降指令代码经D/A转换器变换为调控信号加载在采煤机滚筒高度控制电磁阀上，调控采煤机机滚筒高度。
控制计算机中按照设定的常数和控制器获取的随机状态参数进行比对决定是否调控采煤机机滚筒高度。

Claims (2)

1.一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，该方法是在采煤机控制系统中的控制计算机和配套管理软件的支持下实现的，其特征在于，该方法由以下步骤实现：
A、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置由磁流变阀构成的采煤机滚筒高度控制电磁阀的操作手柄；
B、在采煤机滚筒高度调节系统中，设置采煤机滚筒高度和截割电机电流传感器，移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，送入采煤机主控制计算机；
C、采煤机控制系统中的控制器，根据移传感器获取当前采煤机滚筒的高度信号及截割电机电流传感信号，按照程序设计的比例调节关系输出运行编码，运行编码经过数/模转换产生电流控制器的控制信号，通过电流控制器产生对应的输出电流；
D、磁流变阀在电流控制器产生的输出电流的作用下，磁流变液通过磁流变阀的黏度发生变化，磁流液通道产生对应的阻力变化，磁流液通道产生的对应阻力变化对于磁流液通路上的活塞移动时，产生的阻力也相应变化；
E、操作者通过滑动操作手柄移动活塞，通过对感受到的阻力，判断采取不同的移动方向，手柄产生相应的位移经过数/模转换被采煤机控制系统中的控制器获取并送入采煤机主控制计算机，主控制计算机通过控制器调节电磁阀改变采煤机滚筒的高度。
2.根据权利要求1所述的一种通过调节采煤机滚筒高度实现采煤机过载保护的方法，其特征在于：所述的步骤E中，手柄产生相应的位移经过数/模转换被采煤机控制系统中的控制器获取并送入采煤机主控制计算机后，控制计算机中按照设定的常数和控制器获取的随机状态参数进行比对，决定采煤机滚筒高度上升或下降指令代码由控制计算机发出，决定采煤机滚筒高度上升或下降指令代码经D/A转换器变换为调控信号加载在采煤机滚筒高度控制电磁阀上，调控采煤机机滚筒高度。
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