CN102392668A - 一种采煤用电控系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子技术领域，提供了一种采煤用电控系统，包括多组支架控制器、防爆计算机、稳压电源、红外发送器、用于检测红外信号的红外接收器、压力传感器、行程传感器以及电液控换向阀组。本发明的优点在于集本地控制、远程控制、自动控制为依托的煤矿用综采工作面支架的控制系统，并实时地将数据传送至控制中心，实现对工作面设备的远程监测，维护和控制，具有可靠性好，适应性强等优点，同时整个电控系统具备良好的防水、防尘以及抗冲击抗震能力。

Description

一种采煤用电控系统

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种控制系统，具体涉及一种采煤用电控系统。

背景技术

电控系统是集本地控制、远程控制、自动控制为依托的煤矿用综采工作面支架的控制系统。采煤的工作面控制系统需要组成非主从式，互为主机，互相控制，交换数据，并实时地将数据传送至控制中心，实现对工作面设备的远程监测，维护和控制，而现有技术的电控系统的存在的缺点是：不仅走线繁多，适应性差，实现的功能也过于简单，只能适应小型控制，难以胜任现代采煤机日益复杂和高级控制的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种可靠性好，适应性强，实现集中统一控制的采煤用电控系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种采煤用电控系统，其特征在于，包括用于对液压支架邻架、成组和自动动作控制的多组支架控制器、防爆计算机、稳压电源、用于割煤时发送红外信号确定采煤机位置和方向的红外发送器、用于检测红外信号的红外接收器、用于检测液压支架立柱缸内压力的压力传感器、用于检测液压支架中推杆所处位置的行程传感器以及用于对液压支架各立柱及千斤顶实现动作控制的电液控换向阀组，防爆计算机与支架控制器连接并用于收集实时数据并进行监控，所述的稳压电源与支架控制器连接并对其进行供电，红外接收器、压力传感器以及行程传感器均连接到支架控制器上，电液控换向阀组连接在支架控制器上，所述的红外接收器、压力传感器以及行程传感器发送信号到支架控制器内，并经支架控制器处理和运算后发送控制信号到电液控换向阀组上，在电液控换向阀组上连接有多个用于控制液压支架各立柱和千斤顶动作的工作阀组。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的稳压电源与支架控制器之间还连接有电源耦合器，所述的电源耦合器用于支架控制器之间电源及信号的隔离传输，将相邻两组支架控制器完全电气隔离，为电源引入各支架控制器提供通道。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的相邻支架控制器之间连接有隔离耦合器，所述的隔离耦合器用于支架控制器之间信号的隔离传输，使得支架控制器即可以作为数据接收，又可以作为数据发送，实现双向数据通信。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的支架控制器与电液控换向阀组之间还连接有电磁阀驱动器，所述的电磁阀驱动器自动识别支架控制器发出的各种控制信号，控制驱动相应的电液控换向阀组的开通或关闭。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的工作阀组包括均与电液控换向阀组相连接的推移单向阀、回液单向阀以及立柱液控单向阀，所述的立柱液控单向阀用来闭锁液压支架的立柱或千斤顶工作腔的液压介质，使之保持一定的压力，所述的回液单向阀用于液压支架主回液系统，使回流液体单向流动，所述的推移单向阀用于液压支架中推移千斤顶单方向控制。这里推移单向阀可以锁住液压千斤顶有杆腔，回液单向阀可以避免由于回液背压引起的支架误操作，同时防止回液杂质进入本架污染系统。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的电液控换向阀组上还连接有用于锁定液压支架相应千斤顶的平衡液控双向锁。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的电液控换向阀组上还连接有用于对支架进液系统进行过滤的反冲洗过滤器，在反冲洗过滤器上连接有用于液压系统开启或阻断液压介质流动的球形截止阀。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的电液控换向阀组上还连接有液控喷雾阀，在液控喷雾阀上分别连接有用于喷洒水、达到除尘的喷嘴组件和用于水过滤的管式过滤器，在管式过滤器上连接有用于液压系统开启或阻断水流动的球形截止阀。

在上述的一种采煤用电控系统中，所述的压力传感器有效测量范围为0～60Mpa，工作时向支架控制器输出0.5～4.5V模拟电压信号，所述的行程传感器向支架控制器输出0.5～4.5V模拟电压信号，所述的红外接收器在确定采煤机位置并把该位置转换成0.5～4.5V模拟电压信号给支架控制器。

与现有技术相比，本发明的优点在于集本地控制、远程控制、自动控制为依托的煤矿用综采工作面支架的控制系统，并实时地将数据传送至控制中心，实现对工作面设备的远程监测，维护和控制，具有可靠性好，适应性强等优点，同时整个电控系统具备良好的防水、防尘以及抗冲击抗震能力。

附图说明

图1是本采煤用电控系统的电路原理方框图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

图中，稳压电源1；电源耦合器2；支架控制器3；防爆计算机4；行程传感器5；压力传感器6；红外接收器7；红外发送器8；电磁阀驱动器9；隔离耦合器10；电液控换向阀组11；反冲洗过滤器12；推移单向阀13；立柱液控单向阀14；平衡液控双向锁15；回液单向阀16；液控喷雾阀17；喷嘴组件18；管式过滤器19；球形截止阀20。

如图1所示，本采煤用电控系统主要是用来在采煤过程中对支架系统进行控制的，包括用于对液压支架邻架、成组和自动动作控制的多组支架控制器3、防爆计算机4、稳压电源1、用于割煤时发送红外信号确定采煤机位置和方向的红外发送器8、用于检测红外信号的红外接收器7、用于检测液压支架立柱缸内压力的压力传感器6、用于检测液压支架中推杆所处位置的行程传感器5以及用于对液压支架各立柱及千斤顶实现动作控制的电液控换向阀组11。

这里防爆计算机4与支架控制器3连接并用于收集实时数据并进行监控，稳压电源1与支架控制器3连接并对其进行供电，红外接收器7、压力传感器6以及行程传感器5均连接到支架控制器3上，红外发送器8与支架系统上接收器处在同一高度，当采煤机前几年割煤时，安装在其上面的红外发送器发送的红外线不断被对面支架系统上的接收器接收，使液压支架电液控制系统随时知道采煤机的位置和方向，可以看出红外线信号用来反映煤机位置，是成组拉架、成组推溜、成组收护帮、成组喷雾及全自动推溜拉架控制过程中的重要参数，决定成组和全自动运行的过程，实现综合机械化自动采煤，红外接收器7主要是用来接收采煤机上红外发送器8发出的红外线信号的，经内部电路的处理变换，完成对信号的检测、分析、判断以及各种电压的匹配，然后输出脉冲电压信号到支架控制器3上，实现综合机械化自动采煤，这里压力传感器6有效测量范围为0～60Mpa，工作时向支架控制器3输出0.5～4.5V模拟电压信号，行程传感器5向支架控制器3输出0.5～4.5V模拟电压信号，红外接收器7在确定采煤机位置并把该位置转换成0.5～4.5V模拟电压信号给支架控制器3。

在稳压电源1与支架控制器3之间还连接有电源耦合器2，电源耦合器2用于支架控制器3之间电源及信号的隔离传输，将相邻两组支架控制器3完全电气隔离，为电源引入各支架控制器3提供通道；在相邻支架控制器3之间连接有隔离耦合器10，隔离耦合器10用于支架控制器3之间信号的隔离传输，使得支架控制其即可以作为数据接收，又可以作为数据发送，实现双向数据通信。

电液控换向阀组11连接在支架控制器3上，在支架控制器3与电液控换向阀组11之间还连接有电磁阀驱动器9，电磁阀驱动器9自动识别支架控制器3发出的各种控制信号，控制驱动相应的电液控换向阀组11的开通或关闭，所述的电液控换向阀组11上还连接有用于锁定液压支架相应的千斤顶的平衡液控双向锁15。

在电液控换向阀组11上连接有多个用于控制液压支架各立柱和千斤顶动作的工作阀组，工作阀组包括均与电液控换向阀组11相连接的推移单向阀13、回液单向阀16以及立柱液控单向阀14，立柱液控单向阀14用来闭锁液压支架的立柱或千斤顶工作腔的液压介质，使之保持一定的压力，回液单向阀16用于液压支架主回液系统，使回流液体单向流动，推移单向阀13用于液压支架中推移千斤顶单方向控制，这里推移单向阀13可以锁住液压千斤顶有杆腔，回液单向阀16可以避免由于回液背压引起的支架误操作，同时防止回液杂质进入本架污染系统。

为了对支架进液系统进行过滤，在电液控换向阀组11上还连接有反冲洗过滤器12，在反冲洗过滤器12上连接有用于液压系统开启或阻断液压介质流动的球形截止阀20；在电液控换向阀组11上还连接有液控喷雾阀17，在液控喷雾阀17上分别连接有用于喷洒水，达到除尘的喷嘴组件18和用于水过滤的管式过滤器19，在管式过滤器19上连接有用于液压系统开启或阻断水流动的球形截止阀20。

工作时红外接收器7、压力传感器6以及行程传感器5发送电压信号到支架控制器3内，并经支架控制器3处理和运算后发送控制信号到电液控换向阀组11上，电液控换向阀组11控制相应的阀使液压支架各立柱和千斤顶动作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (9)

1.一种采煤用电控系统，其特征在于，包括用于对液压支架邻架、成组和自动动作控制的多组支架控制器(3)、防爆计算机(4)、稳压电源(1)、用于割煤时发送红外信号确定采煤机位置和方向的红外发送器(8)、用于检测红外信号的红外接收器(7)、用于检测液压支架立柱缸内压力的压力传感器(6)、用于检测液压支架中推杆所处位置的行程传感器(5)以及用于对液压支架各立柱及千斤顶实现动作控制的电液控换向阀组(11)，防爆计算机(4)与支架控制器(3)连接并用于收集实时数据并进行监控，所述的稳压电源(1)与支架控制器(3)连接并对其进行供电，红外接收器(7)、压力传感器(6)以及行程传感器(5)均连接到支架控制器(3)上，电液控换向阀组(11)连接在支架控制器(3)上，所述的红外接收器(7)、压力传感器(6)以及行程传感器(5)发送信号到支架控制器(3)内，并经支架控制器(3)处理和运算后发送控制信号到电液控换向阀组(11)上，在电液控换向阀组(11)上连接有多个用于控制液压支架各立柱和千斤顶动作的工作阀组。

2.根据权利要求1所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的稳压电源(1)与支架控制器(3)之间还连接有电源耦合器(2)，所述的电源耦合器(2)用于支架控制器(3)之间电源及信号的隔离传输，将相邻两组支架控制器(3)完全电气隔离，为电源引入各支架控制器(3)提供通道。

3.根据权利要求1所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的相邻支架控制器(3)之间连接有隔离耦合器(10)，所述的隔离耦合器(10)用于支架控制器(3)之间信号的隔离传输，使得支架控制器(3)即可以作为数据接收，又可以作为数据发送，实现双向数据通信。

4.根据权利要求1所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的支架控制器(3)与电液控换向阀组(11)之间还连接有电磁阀驱动器(9)，所述的电磁阀驱动器(9)自动识别支架控制器(3)发出的各种控制信号，控制驱动相应的电液控换向阀组(11)的开通或关闭。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的工作阀组包括均与电液控换向阀组(11)相连接的推移单向阀(13)、回液单向阀(16)以及立柱液控单向阀(14)，所述的立柱液控单向阀(14)用来闭锁液压支架的立柱或千斤顶工作腔的液压介质，使之保持一定的压力，所述的回液单向阀(16)用于液压支架主回液系统，使回流液体单向流动，所述的推移单向阀(13)用于液压支架中推移千斤顶单方向控制。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的电液控换向阀组(11)上还连接有用于锁定液压支架相应的千斤顶的平衡液控双向锁(15)。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的电液控换向阀组(11)上还连接有用于对支架进液系统进行过滤的反冲洗过滤器(12)，在反冲洗过滤器(12)上连接有用于液压系统开启或阻断液压介质流动的球形截止阀(20)。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的电液控换向阀组(11)上还连接有液控喷雾阀(17)，在液控喷雾阀(17)上分别连接有用于喷洒水、达到除尘的喷嘴组件(18)和用于水过滤的管式过滤器(19)，在管式过滤器(19)上连接有用于液压系统开启或阻断水流动的球形截止阀(20)。

9.根据权利要求1所述的一种采煤用电控系统，其特征在于，所述的压力传感器(6)有效测量范围为0～60Mpa，工作时向支架控制器(3)输出0.5～4.5V模拟电压信号，所述的行程传感器(5)向支架控制器(3)输出0.5～4.5V模拟电压信号，所述的红外接收器(7)在确定采煤机位置并把该位置转换成0.5～4.5V模拟电压信号给支架控制器(3)。

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