CN103206214A - 连采机及行进及装载控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连采机及其行进及装载控制系统。其中，行进及装载控制系统包括控制器、至少两路变频器、行走电机、铲板电机；控制器与变频器相连接；行走电机和铲板电机也分别与变频器相连接；其中，变频器用于检测行走电机和/或铲板电机的工作电流；控制器接收工作电流，并根据工作电流的大小控制变频器的输出信号，输出信号用于改变行走电机和/或铲板电机的转速。本发明通过变频器与行走电机相连，可以实时改变行走速度，提高行走效率；同时，通过变频器与铲板电机相连接，可以加强铲板部星轮的装载能力，提高装载效率。

Description

连采机及行进及装载控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种连采机及行进及装载控制系统。

背景技术

目前，连采机的行走部和装载部均采用液压控制系统进行控制。因此，连采机在空巷道中行进时，若连采机处于空载行进状态时，其行走速度因受限于液压控制系统，不能实时提高液压马达的转速，因此，行走效率低（因液压泵控制只有一个速度，不管是空载还是满载，无法实现速度的提高，如果采用变频电机进行工作，可以实现对速度的实时调节）；同时，装运不同重量的煤岩时，装载部的星轮的装载速度也无法改变，装载效率低。

此外，连采机的装载部和行走部还存在协同作业的问题，（如当连采机在截煤时，铲板部处于装载状态，此时连采机向前行进，必然会导致铲板部煤岩累积，使星轮过载运行）这同样也对连采机的工作效率造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种连采机及其行进及装载控制系统，以进一步提高连采机的行走效率和装载效率。

第一方面，本发明提供了一种行进及装载控制系统，用于连采机，包括：控制器、至少两路变频器、行走电机、铲板电机；所述控制器与所述变频器相连接；所述行走电机和所述铲板电机也分别与所述变频器相连接；其中，所述变频器用于检测所述行走电机和/或所述铲板电机的工作电流；所述控制器接收所述工作电流，并根据所述工作电流的大小控制所述变频器的输出信号，所述输出信号用于改变所述行走电机和/或所述铲板电机的转速。

进一步地，上述行进及装载控制系统还包括倾角传感器和电磁阀；所述倾角传感器用于检测铲板的角度信号，并将获取的所述角度信号输出至所述控制器；所述电磁阀的输入端与所述控制器的输出端相连接，所述输出端输出的电信号用于控制所述电磁阀，所述电磁阀用于通过连采机的液压系统控制铲板的升降。

进一步地，上述行进及装载控制系统还包括温度传感器；所述温度传感器用于检测所述行走电机和/或所述铲板电机的温度信号，并将获取的所述温度信号输出至所述控制器；所述控制器用于进一步基于获取的所述温度信号控制所述变频器，以改变所述行走电机和/或所述铲板电机的转速。

进一步地，上述行进及装载控制系统还包括变频器检测装置；所述变频器检测装置用于对变频器的频率、电流和温度中的至少一个参数进行检测，并将检测结果输出至所述控制器；所述控制器用于进一步基于所述检测结果改变所述变频器的工作参数。

进一步地，上述行进及装载控制系统中，所述控制器与所述变频器通过CAN总线信号连接。

进一步地，上述行进及装载控制系统中，所述变频器为双路变频器。

本发明中，行走电机和铲板电机代替现有技术中行走部和装载部的液压马达，实现了控制器对行走电机和铲板电机的直接控制，提高了行走效率和装载效率，具体来说：

第一、通过变频器与行走电机相连，可以实时改变行走速度，提高了行走效率。例如，当连采机在巷道中空载行进时，通过变频器可以提高行走电机的转速，加快机器的行进速度。

第二、通过变频器与铲板电机相连接，可以加强铲板部星轮的装载能力，提高装载效率。例如，当铲板遇到比较重的煤岩时，变频器会根据控制器的控制信号减小铲板电机的转速，从而加大装载力矩。反之当遇到较轻的煤岩时，可加快星轮的装载速度，提高装载效率。

第三、由于变频器具有电流检测的功能，其可以自动检测行走电机及铲板电机的工作电流，因此，控制器可以实时接收所述工作电流，并根据所述工作电流的大小控制所述变频器的输出信号，进而改变所述行走电机和/或所述铲板电机的转速。由此，实现了各个电机转速的自适应控制，进一步提高工作效率。

第二方面，本发明还公开了一种连采机，所述连采机设置有上述行进及装载控制系统。

由于连采机设置有上述行进及装载控制系统，因此，也具有行进及装载控制系统所具有的技术效果，本发明在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明行进及装载控制系统实施例的结构示意图；

图2为本发明具有行进及装载控制系统的连采机实施例的结构示意图；

附图标记说明

1  控制器

2  变频器

3  电磁阀

4  行走电机

5  铲板电机

6  液压系统

7  铲板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面结合图1至图2，对本发明的优选实施例行进及装载控制系统实施例作进一步详细说明。

参照图1，本实施例行进及装载控制系统用于连采机，包括：控制器、至少两路变频器、行走电机、铲板电机；控制器1与变频器2相连接；行走电机4和铲板电机5也分别与变频器2相连接；其中，变频器2用于检测行走电机4和/或铲板电机5的工作电流；控制器1接收工作电流，并根据工作电流的大小控制变频器2的输出信号，输出信号用于改变行走电机4和/或铲板电机的转速5。这里的变频器2优选双路变频器。当然，只要不低于两路即可。本实施例对此不做限定。

本实施例中，行走电机和铲板电机代替现有技术中行走部和装载部的液压马达，实现了控制器对行走电机和铲板电机的直接控制，提高了行走效率和装载效率，具体分析如下：

第一、通过变频器2与行走电机4相连，可以实时改变行走速度，提高了行走效率。例如，当连采机在巷道中空载行进时，通过变频器2可以提高行走电机4的转速，加快机器的行进速度。

第二、通过变频器2与铲板电机5相连接，可以加强铲板部星轮的装载能力，提高装载效率。例如，当铲板7遇到比较重的煤岩时，变频器2会根据控制器1的控制信号减小铲板电机5的转速，从而加大装载力矩。反之当遇到较轻的煤岩时，可加快星轮的装载速度，提高装载效率。

第三、由于变频器2具有电流检测的功能，其可以自动检测行走电机4及铲板电机5的工作电流，因此，控制器1可以实时接收工作电流，并根据所述工作电流的大小控制变频器2的输出信号，进而改变行走电机4和/或铲板电机5的转速。由此，实现了各个电机转速的自适应控制，进一步提高工作效率。

下面对行进及装载控制系统实施例的工作原理说明如下：

1）、变频器2与行走电机4相连，可以实时的改变行走速度。当连采机在巷道中空载行进时，通过变频器2可以提高行走电机4的转速，加快机器的行进速度。并且，工作时，可根据行走履带上的负重及截割的状况，由变频器2及时监测出行走电机4的工作电流并向控制器1进行反馈，改变变频器2的输出频率，进而通过自适应的方式提高行走效率，并且起到保护行走电机的作用。

2）变频器2与铲板电机5相连接，可以加强铲板部星轮的装载能力，提高装载效率。例如，当铲板部遇到比较大的煤岩时，变频器会根据获取的工作电流的反馈值，减小铲板电机的转速，从而加大装载力矩。反之当遇到较轻的煤岩时，可加快星轮的装载速度，提高装载效率。

从上述说明也可以看出，变频器2可对行走电机4及铲板电机5实现过载的功能。

更加优选地，上述行进及装载控制系统的实施例中，还可以包括倾角传感器（未示出）和电磁阀3。倾角传感器用于检测铲板的角度信号，并将获取的角度信号输出至控制器；电磁阀的输入端与控制器的输出端相连接，该输出端输出的电信号用于控制电磁阀，电磁阀用于通过连采机的液压系统控制铲板的升降。

下面，对包括倾角传感器和电磁阀3的实施方式做进一步地说明。

控制器1分别与电磁阀3和倾角传感器相连，控制器1可根据行走电机4、铲板电机5及铲板状态的反馈值，对行走及铲板电机实现协同控制。具体而言：

1）当连采机在巷道中行进时，控制器1首先对铲板7的倾角进行检测，当铲板7与地无接触的情况下，变频器2控制行走电机4行进。

2）经检测，当铲板7与地面有接触时，控制,1会控制电磁阀3，让其收缩，通过液压系统6使铲板7离地后，方可行进。

3）当行走平坦时，变频器2提高行走电机的转速，进而提高行走速度；

4）当行走遇到坡度时，通过变频器获取的工作电流的反馈值，经过控制器1的处理后，调节变频器2的输出频率，降低行走电机4的转速，从而降低行走速度。

5）当连采机截割时，控制器1通过倾角传感器的检测角度值，将铲板7下降到与地面平行的状况，增加支撑点，确保连采机的稳定性；同时，铲板电机5自动启动，通过变频器2对铲板电机5的控制，达到自适应运行。即，当装载物较轻时，可以通过变频器提高铲板电机的转速。反之，当装载物较重时，可以降低铲板电机的转速，提高装载力矩。

通过上述运行状况，控制器1检测铲板电机5及行走电机4的电流反馈信号，并经过处理，同时向变频器2发送变频命令，这样可以实现行走、装载的自适应，方便操作人员的操作。

可以看出，本实施例改变了行走电机及铲板电机的控制形式（现有技术中采用液压控制），并且，通过倾角传感器与电磁阀的配合，加强了行走部与铲板部之间的协调能力，由此，大大提高连采机的装载效率。

更加优选地，上述行进及装载控制系统实施例中，还可以进一步包括温度传感器；温度传感器用于检测行走电机4和/或铲板电机5的温度信号，并将获取的温度信号输出至控制器1。温度是电机工作的另一个工作参数，可以从另外一个角度说明电机的工作状态。例如，温度过高，则说明转速高。若超出正常预订的温度范围，则需要根据温度信号，通过变频器2降低电机的转速。显然，在这个实施例中，增加温度信息的反馈给控制器，可以对行走电机4和铲板电机5实现过温保护的功能。具体实施时，可以分别为行走电机4和铲板电机5设置温度传感器，也可以只给其中一个电机设置温度传感器，根据实际需要选择即可。本实施例在此不做限定。

更加优选地，上述行进及装载控制系统实施例中，还可以进一步包括变频器检测装置（未示出）。该变频器检测装置用于对变频器2的频率、电流和温度中的至少一个参数进行检测，并将检测结果输出至所述控制器。控制器1根据反馈信息对变频器本身频率、电流、温度等参数进行检测，控制器进一步基于检测结果改变所述变频器的工作参数，防止因变频器过载或过热造成的损害。其中，控制器1与变频器2优选通过CAN总线信号连接。

另一方面，本发明还提供了一种连采机的实施例，该连采机设置有上述行进及装载控制系统。参照图2。该连采机包括控制器1、变频器2、电磁阀3、行走电机4、铲板电机5以及相关的倾角、温度等传感器构成。控制器1与变频器2信号连接，变频器2与行走电机4、铲板电机5动力连接。相关倾角传感器、温度传感器等与控制器相连，将电机运行状况反馈回控制器。设置有变频器2的箱体位于连采机机身的中部，其他各个电机位置图2所示。

由于连采机设置有上述行进及装载控制系统，因此，也具有行进及装载控制系统所具有的技术效果，本发明在此不再赘述。先关相关之处，参照上述说明即可。

以上所述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 (7)

1.一种行进及装载控制系统，其特征在于，用于连采机，包括：

控制器、至少两路变频器、行走电机、铲板电机；

所述控制器与所述变频器相连接；

所述行走电机和所述铲板电机也分别与所述变频器相连接；其中

所述变频器用于检测所述行走电机和/或所述铲板电机的工作电流；

所述控制器接收所述工作电流，并根据所述工作电流的大小控制所述变频器的输出信号，所述输出信号用于改变所述行走电机和/或所述铲板电机的转速。

2.根据权利要求1所述的行进及装载控制系统，其特征在于，还包括：

倾角传感器和电磁阀；

所述倾角传感器用于检测铲板的角度信号，并将获取的所述角度信号输出至所述控制器；

所述电磁阀的输入端与所述控制器的输出端相连接，所述输出端输出的电信号用于控制所述电磁阀，所述电磁阀用于通过连采机的液压系统控制铲板的升降。

3.根据权利要求2所述的行进及装载控制系统，其特征在于，还包括：

温度传感器；

所述温度传感器用于检测所述行走电机和/或所述铲板电机的温度信号，并将获取的所述温度信号输出至所述控制器；

所述控制器用于进一步基于获取的所述温度信号控制所述变频器，以改变所述行走电机和/或所述铲板电机的转速。

4.根据权利要求3所述的行进及装载控制系统，其特征在于，还包括：变频器检测装置；

所述变频器检测装置用于对变频器的频率、电流和温度中的至少一个参数进行检测，并将检测结果输出至所述控制器；

所述控制器用于进一步基于所述检测结果改变所述变频器的工作参数。

5.根据权利要求4所述的行进及装载控制系统，其特征在于，还包括：

所述控制器与所述变频器通过CAN总线信号连接。

6.根据权利要求5所述的行进装载控制系统，其特征在于，

所述变频器为双路变频器。

7.一种连采机，其特征在于，所述连采机设置有如权利要求1至6中任一项所述的行进及装载控制系统。

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