CN102720492A - 掘进机及其开关状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种掘进机及其开关状态检测装置，其中，该掘进机开关状态检测装置包括：温度开关、第一电压比较器、控制器；温度开关中设置有分压电阻；温度开关的第一端用于连接电源，第二端连接控制器及第一电压比较器的输入端；第一电压比较器用于比较温度开关第二端的电压与第一参考电压；其中，第一参考电压大于温度开关第二端在温度开关未被短接且导通时的电压值并且小于电源的供电电压；控制器用于根据第一电压比较器的输出信号确定温度开关是否被短接。本发明能确定温度开关是否被短接，可避免温度开关被短接后对电机造成损害的缺陷，结构简单、可实施性强，能提高电机的使用寿命和安全性，降低掘进机的故障率。

Description

掘进机及其开关状态检测装置

技术领域

本发明涉及掘进机领域，具体涉及一种掘进机及开关状态检测装置。

背景技术

目前，掘进机通过多个温度开关，如油泵温度开关、截割高速温度开关、截割低速温度开关，保护对应的电机，当电机温度达到一定值（例如截割电机温度达到135℃~155℃）时，对应的温度开关就会立即断开，同时向控制器传送一个低电平开关量信号，通过这个低电平信号控制电机使其停止工作，达到保护电机的目的。

然而，在掘进机实际工作中，操作工人为了完成自己的生产任务或提高自己的工作效率，不希望掘进机停止工作，会将温度开关的两端进行短接，使温度开关失去作用。这样，无论温度开关是否动作电机都会正常工作，导致对电机的温度保护失效，而长时间的高温会使电机烧坏，影响电机的使用寿命和增加掘进机的故障率。故，需要提供一种能对掘进机温度开关的状态有效检测的装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第一目的在于提供一种有效的掘进机开关状态检测装置，包括：温度开关、第一电压比较器、控制器；所述温度开关中设置有分压电阻；所述温度开关的第一端用于连接电源，第二端连接所述控制器及所述第一电压比较器的输入端；所述第一电压比较器用于比较所述温度开关第二端的电压与第一参考电压；其中，所述第一参考电压大于所述温度开关第二端在所述温度开关未被短接且导通时的电压值并且小于所述电源的供电电压；所述控制器用于根据所述第一电压比较器的输出信号确定所述温度开关是否被短接。

进一步地，掘进机开关状态检测装置还包括第二电压比较器及与非门芯片；所述第二电压比较器的输入端连接所述温度开关的第二端；所述第一电压比较器的输出端及所述第二电压比较器的输出端分别连接所述与非门芯片的两个输入端；所述与非门芯片的输出端连接所述控制器；

所述第二电压比较器用于比较所述温度开关第二端的电压与第二参考电压；其中，所述第二参考电压大于零且小于所述温度开关第二端在所述温度开关未被短接且导通时的电压值；

所述控制器用于根据所述与非门芯片的输出信号确定所述温度开关是否被短接。

进一步地，所述控制器包括第一控制单元，用于在所述温度开关第二端的电压大于所述第一参考电压时，确定所述温度开关被短接，并且在所述温度开关第二端的电压大于所述第一参考电压或小于所述第二参考电压时，控制所述电机停止工作或发送报警信息。

进一步地，所述控制器还包括第二控制单元，用于在所述温度开关第二端的电压小于所述第一参考电压且大于所述第二参考电压时，确定所述温度开关未被短接，并且控制所述电机正常工作或发送用于表征所述温度开关未被短接且连通的第一提示信息。

进一步地，所述控制器还包括第三控制单元，用于在所述温度开关第二端的电压大于所述第一参考电压时，确定所述温度开关被短接，并且控制所述电机停止工作或发送报警信息。

进一步地，所述控制器还包括第四控制单元，用于在所述温度开关第二端的电压小于所述第一参考电压且大于零时，确定所述温度开关未被短接，并且控制所述电机正常工作或发送用于表征所述温度开关未被短接且连通的第一提示信息。

进一步地，所述温度开关为油泵温度开关、截割高速温度开关或截割低速温度开关。

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第二目的在于提供一种掘进机，设置有上述任一种掘进机开关状态检测装置。

本发明掘进机开关状态检测装置通过在温度开关中安装分压电阻，将温度开关远离电源端的电压信号通过电压比较器传送给控制器，从而确定温度开关是否被短接，可避免温度开关被短接后对电机造成损害的缺陷，结构简单、可实施性强，能提高电机的使用寿命和安全性，降低掘进机的故障率。

附图说明

图1为本发明掘进机开关状态检测装置的第一实施例结构示意图；

图2为本发明掘进机开关状态检测装置的第二实施例结构示意图；

图3为图2所示结构应用于多个温度开关的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明掘进机开关状态检测装置第一实施例包括：温度开关TS1、第一电压比较器C1、控制器11；温度开关TS1中设置有分压电阻R；温度开关TS1的第一端用于连接电源（图未示），第二端连接控制器11及第一电压比较器C1的输入端（图1所示为第一电压比较器C1的正相输入端，可根据需要调节为负相输入端）；

第一电压比较器C1用于比较温度开关TS1第二端的电压（即图1所示的电压V）与第一参考电压V₁；其中，第一参考电压V1大于温度开关TS1第二端在温度开关TS1未被短接且导通时的电压值并且小于该电源的供电电压（如24V）；

控制器11用于根据第一电压比较器C1的输出信号确定温度开关TS1是否被短接。

在温度开关TS1未被短接且导通时，分压电阻R与控制器11内部电阻分压，电压V的值即为温度开关TS1未被短接且导通时的电压值，即电压V肯定小于第一参考电压V₁；在温度开关TS1未被短接且断开时，电压V近乎为零，其肯定小于第一参考电压V₁；在温度开关TS1被短接时，由于分压电阻R设置在温度开关TS1内部，分压电阻R没有产生压降，电压V肯定大于第一参考电压V₁；故通过第一电压比较器C1对电压V的值及第一参考电压V₁进行比较，控制器11即可根据比较结果确定温度开关TS1是否被短接；具体地，如图1所示，控制器11在第一电压比较器C1的输出信号为高电平时，确定温度开关TS1被短接，反之，为低电平时，确定温度开关TS1未被短接。

具体操作时，可以根据需要可以调节分压电阻R的大小以调整温度开关TS1第二端在温度开关TS1未被短接且导通时的电压值，即调整第一参考电压V1的大小。

优选地，为了在温度开关TS1被短接时能有效地保护电机，控制器还包括第三控制单元（图未示），用于在温度开关TS1第二端的电压V大于第一参考电压V₁时，控制电机停止工作。即在确定温度开关TS1被短接时控制电机停止工作。可以理解的是，控制器11还可以在确定温度开关TS1被短接时发送报警信息以实现对电机的保护。

进一步优选地，控制器还包括第四控制单元（图未示），用于在温度开关TS1第二端的电压V小于第一参考电压V₁且大于零时，控制电机正常工作。即在确定温度开关TS1未被短接时且导通时控制电机正常工作。可以理解的是，控制器11还可以在确定温度开关TS1未被短接时且导通时发送第一提示信息（如红色光）以实现对温度开关TS1工作状态的显示。

此外，控制器还可以用于在温度开关TS1第二端的电压V近乎为零时，控制电机停止工作。即在确定温度开关TS1未被短接时且断开时控制电机停止工作。可以理解的是，控制器11还可以在确定温度开关TS1未被短接时且断开时发送第二提示信息（如绿色光）以实现对温度开关TS1工作状态的显示。

如图2所示，本发明掘进机开关状态检测装置第二实施例相比于图1所示的第一实施例还包括：第二电压比较器C2及与非门芯片（即图2及图3中所示的与非门）3；第二电压比较器C2的输入端连接温度开关TS1的第二端；第一电压比较器C1的输出端及第二电压比较器C2的输出端分别连接与非门芯片3的两个输入端；与非门芯片3的输出端连接控制器13；

第二电压比较器C2用于比较温度开关TS1第二端的电压V与第二参考电压V₀；其中，第二参考电压V₀大于零且小于温度开关TS1第二端在温度开关TS1未被短接且导通时的电压值；

控制器13用于根据与非门芯片3的输出信号控制电机的工作状态。

上述第二参考电压V₀的设置主要是为了规避电压比较器与温度开关TS1的第二端断开的情况；具体描述如下：

若上述两个电压比较器与温度开关TS1的第二端正常连接：在温度开关TS1未被短接且导通时，电压V肯定小于第一参考电压V₁且大于第二参考电压V₀，此时与非门3的输出为低电平信号，控制器13可根据该低电平信号控制电机正常工作；在温度开关TS1未被短接且断开时，电压V近乎为零，其肯定小于第一参考电压V₁及第二参考电压V₀，此时与非门3的输出为高电平信号，控制器13可根据该高电平信号控制电机停止工作；在温度开关TS1被短接时，电压V肯定大于第一参考电压V₁及第二参考电压V₀，此时与非门3的输出为高电平信号，控制器13可根据该高电平信号控制电机停止工作；

若上述两个电压比较器与温度开关TS1的第二端的连接断开：第一电压比较器C1的负相输入端及第二电压比较器C2的正相输入端的电压近乎为零，此时与非门3的输出为高电平信号，控制器13可根据该高电平信号控制电机停止工作；

故通过第一电压比较器C1、第二电压比较器C2及与非门芯片3的联合作用，即可实现确定温度开关TS1是否被短接，还可以确定电压比较器与温度开关TS1的第二端的连接情况，以对电机进行合理保护。

优选地，控制器13包括第一控制单元（图未示），用于在温度开关TS1第二端的电压大于第一参考电压V₁时，确定温度开关TS1被短接，并且在温度开关TS1第二端的电压大于第一参考电压V₁或小于第二参考电压V₀时，控制电机停止工作。

进一步优选地，控制器13还包括第二控制单元（图未示），用于在温度开关TS1第二端的电压小于第一参考电压V₁且大于第二参考电压V₀时，控制电机正常工作。

可以理解的是，与如图1中解释的一致，本实施例中，控制器13还可以发送各种提示信息、报警信息以实现对电机的保护，在此不再赘述。

需要说明的是，上述温度开关TS1可以使用于掘进机中的各种温度开关，如油泵温度开关、截割高速温度开关或截割低速温度开关。当然，上述掘进机开关状态检测装置各实施例还可以同时适用于掘进机中多个温度开关的情况，图2所示的第二实施例同时应用于掘进机中三个温度开关的情况详见图3，工作原理同图2中的解释说明，不再赘述。

本发明各实施例通过在温度开关中安装分压电阻，将温度开关远离电源端的电压信号通过一个电压比较器或两个电压比较器及与非门芯片传送给控制器，从而确定温度开关是否被短接，能避免温度开关被短接后不能对电机正常保护的缺陷，结构简单、可实施性强，提高电机的使用寿命和安全性，降低掘进机的故障率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种掘进机开关状态检测装置，其特征在于，包括：温度开关（TS1）、第一电压比较器（C1）、控制器；所述温度开关（TS1）中设置有分压电阻（R）；

所述温度开关（TS1）的第一端用于连接电源，第二端连接所述控制器及所述第一电压比较器（C1）的输入端；

所述第一电压比较器（C1）用于比较所述温度开关（TS1）第二端的电压与第一参考电压（V₁）；其中，所述第一参考电压（V1）大于所述温度开关（TS1）第二端在所述温度开关（TS1）未被短接且导通时的电压值并且小于所述电源的供电电压；

所述控制器用于根据所述第一电压比较器（C1）的输出信号确定所述温度开关（TS1）是否被短接。

2.根据权利要求1所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，还包括第二电压比较器（C2）及与非门芯片（3）；所述第二电压比较器（C2）的输入端连接所述温度开关（TS1）的第二端；所述第一电压比较器（C1）的输出端及所述第二电压比较器（C2）的输出端分别连接所述与非门芯片（3）的两个输入端；所述与非门芯片（3）的输出端连接所述控制器；

所述第二电压比较器（C2）用于比较所述温度开关（TS1）第二端的电压与第二参考电压（V₀）；其中，所述第二参考电压（V₀）大于零且小于所述温度开关（TS1）第二端在所述温度开关（TS1）未被短接且导通时的电压值；

所述控制器用于根据所述与非门芯片（3）的输出信号确定所述温度开关（TS1）是否被短接。

3.根据权利要求2所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，所述控制器包括第一控制单元，用于在所述温度开关（TS1）第二端的电压大于所述第一参考电压（V₁）时，确定所述温度开关（TS1）被短接，并且在所述温度开关（TS1）第二端的电压大于所述第一参考电压（V₁）或小于所述第二参考电压（V₀）时，控制所述电机停止工作或发送报警信息。

4.根据权利要求3所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，所述控制器还包括第二控制单元，用于在所述温度开关（TS1）第二端的电压小于所述第一参考电压（V₁）且大于所述第二参考电压（V₀）时，确定所述温度开关（TS1）未被短接，并且控制所述电机正常工作或发送用于表征所述温度开关（TS1）未被短接且连通的第一提示信息。

5.根据权利要求1所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，所述控制器还包括第三控制单元，用于在所述温度开关（TS1）第二端的电压大于所述第一参考电压（V₁）时，确定所述温度开关（TS1）被短接，并且控制所述电机停止工作或发送报警信息。

6.根据权利要求5所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，所述控制器还包括第四控制单元，用于在所述温度开关（TS1）第二端的电压小于所述第一参考电压（V₁）且大于零时，确定所述温度开关（TS1）未被短接，并且控制所述电机正常工作或发送用于表征所述温度开关（TS1）未被短接且连通的第一提示信息。

7.根据上述权利要求1-6中任一项所述的掘进机开关状态检测装置，其特征在于，所述温度开关（TS1）为油泵温度开关、截割高速温度开关或截割低速温度开关。

8.一种掘进机，其特征在于，设置有如权利要求1-7中任一项所述的掘进机开关状态检测装置。

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