CN104005781A - 液压支架伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

液压支架伺服控制系统，包括电控装置和液压装置，电控装置包括主控模块、触摸屏模块、伺服驱动器和伺服电机，液压装置包括凸轮轴、先导阀芯及主阀芯，伺服电机通过减速机连接凸轮轴。操作者通过点击电控装置的触摸屏模块的按键向主控模块发出控制信号，主控模块接受控制信号后向伺服驱动器发出控制指令，伺服驱动器接受指令后驱动伺服电机转动，通过程序可以实现伺服电机按指定角度单次旋转、依次旋转到不同角度、多个伺服电机的同时旋转或依次旋转等动作；伺服电机旋转到一定角度时，液压装置的凸轮轴便会控制先导阀芯的开启，向主阀芯提供控制液，从而控制液压支架完成指定的动作，效率高，降低了人工成本。

Description

液压支架伺服控制系统

技术领域

本发明涉及伺服控制系统领域，特别是涉及一种液压支架伺服控制系统。

背景技术

液压支架控制的传统方式是用手动操纵阀直接切换被控液压缸的主液路。随着液压支架的不断发展，手动操纵阀技术已十分成熟，但随着综采工作面向高产高效的更高目标迈进，手动操纵阀控制方式的不足之处就愈显突出了：速度较慢，效率不高，操作劳动量大，支架动作难以规范等都是手动液压控制本身的局限，要进一步实现高产高效，支架控制这一环节必须有新的突破。要使支架的动作与工作面装备能力及生产过程的效率相适应，确保采煤工作面高产高效，必须提高支架控制操作的自动化程度，还必须进一步提高控制的方便性、可靠性和安全性。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种液压支架伺服控制系统。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种液压支架伺服控制系统，包括：

电控装置，包括主控模块、触摸屏模块、伺服驱动器和伺服电机，所述触摸屏模块电性连接所述主控模块，所述主控模块电性连接所述伺服驱动器，所述服驱动器电性连接所述伺服电机；

液压装置，包括凸轮轴、先导阀芯及主阀芯，所述伺服电机通过减速机连接所述凸轮轴，所述凸轮轴控制所述先导阀芯的开启或关闭，所述先导阀芯与主阀芯相连通。

其中的一个实施例中，还包括模拟量模块，所述模拟量模块无线连接液压支架上的压力传感器和形成传感器。

其中的一个实施例中，还包括数字量模块，所述数字量模块无线连接液压支架上的红外线接收器

其中的一个实施例中，所述主控模块为PLC控制器，所述主控模块与所述触摸屏模块、伺服驱动器、模拟量模块和数字量模块之间通过以太网连接。

其中的一个实施例中，所述主阀芯包括阀芯座、高压侧密封部、主阀密封部、主阀芯先导腔壳、先导滑块、阀芯杆、主阀导液管和弹簧，所述主阀芯先导腔壳和所述阀芯座相对，所述弹簧依次抵触所述高压侧密封部和主阀密封部，所述先导滑块设于主阀芯先导腔壳的进油口处并抵触所述高压侧密封部，所述阀芯杆设于所述主阀导液管内并往复移动抵压所述阀芯座。

综上所述，本发明通过设置有电控装置和液压装置，操作者通过点击电控装置的触摸屏模块的按键向主控模块发出控制信号，主控模块接受控制信号后向伺服驱动器发出控制指令，伺服驱动器接受指令后驱动伺服电机转动，通过程序可以实现伺服电机按指定角度单次旋转、依次旋转到不同角度、多个伺服电机的同时旋转或依次旋转等动作；伺服电机旋转到一定角度时，液压装置的凸轮轴便会控制先导阀芯的开启，向主阀芯提供控制液，从而控制液压支架完成指定的动作，效率高，降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明液压支架伺服控制系统的系统结构示意图；

图2为图1所示的主阀芯的结构示意图；

附图标记说明如下：

10液压支架伺服控制系统，

100电控装置，110主控模块，120触摸屏模块，130伺服驱动器，140伺服电机；

200液压装置，210凸轮轴，220先导阀芯，230主阀芯，231阀芯座，232高压侧密封部，233主阀密封部，234主阀芯先导腔壳，235先导滑块，236阀芯杆，237主阀导液管，238弹簧，P高压进液口，Q回液出液口，T执行液，C先导控制液。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参阅图1，本发明公开了一种液压支架伺服控制系统10，包括电控装置100和液压装置200。

电控装置100包括主控模块110、触摸屏模块120、伺服驱动器130和伺服电机140。触摸屏模块120电性连接主控模块110，主控模块110电性连接伺服驱动器130，服驱动器电性连接伺服电机140。操作者通过点击触摸屏模块120的按键向主控模块110发出控制信号，主控模块110接受控制信号后向伺服驱动器130发出控制指令，伺服驱动器130接受指令后驱动伺服电机140转动。通过程序可以实现伺服电机140按指定角度单次旋转、依次旋转到不同角度、多个伺服电机140的同时旋转或依次旋转等动作。

液压装置200包括凸轮轴210、先导阀芯220及主阀芯230。伺服电机140通过减速机连接凸轮轴210，凸轮轴210控制先导阀芯220的开启或关闭，先导阀芯220与主阀芯230相连通。

伺服电机140通过减速机连接到液压装置200的凸轮轴210上，由程序控制伺服电机140旋转到一定角度时，凸轮轴210便会控制先导阀芯220的开启，向主阀芯230提供控制液，从而控制液压支架完成指定的动作，执行动作的时间可以由程序控制伺服电机140在某个角度的滞留时间或传感器信号值所定。凸轮轴210按一定角度预留十个动作位及一个零位，可以满足液压支架的升柱、降柱、推溜、移架、伸护帮、收护帮、伸平衡、收平衡及喷雾等单个动作和自动顺序联动的复合动作，还可以实现多个液压支架的成组动作，即以工作面的任何一个液压支架为起点，向左或向右连续相邻的任意个液压支架被设定为一组，液压支架的某一动作或一组复合动作在给出命令后从这个组一端的起始架开始运行，按一定的程序在组内自动地逐架传递，每架的动作自动开始，自动停止，直至本组另一端的末架完成该动作为止。成组执行什么动作、组的位置、架数、动作的传递方向等选项均可以通过程序写入触摸屏模块120，用户可以通过触摸屏模块120选择相应的动作。

进一步地，还包括模拟量模块(图未示)，模拟量模块无线连接液压支架上的压力传感器和形成传感器。模拟量模块接收液压支架上的压力传感器信号与行程传感器发出的信号，该信号可以通过以太网反馈给主控模块110，配合电控程序完成对伺服电机140的闭环控制。

进一步地，还包括数字量模块(图未示)，数字量模块无线连接液压支架上的红外线接收器。数字量模块可接收液压支架上的红外线接收器发出的信号，用于检测煤机位置，也可实现急停功能。

伺服驱动器130、伺服电机140、模拟量模块和数字量模块及触摸屏模块120构成电控装置100的一个工位，为一台液压支架基本的电控系统工作单位。主控模块110为PLC控制器，PIC控制器最多可完成16个工位的电控控制，各工位之间通过模拟量模块的以太网接口相连。主控模块110与触摸屏模块120、伺服驱动器130、模拟量模块和数字量模块之间通过以太网连接。

本实施例中，主阀芯230包括阀芯座231、高压侧密封部232、主阀密封部233、主阀芯先导腔壳234、先导滑块235、阀芯杆236、主阀导液管237和弹簧238。主阀芯先导腔壳234和阀芯座231相对，弹簧238依次抵触高压侧密封部232和主阀密封部233。先导滑块235设于主阀芯先导腔壳234的进油口处并抵触高压侧密封部232，阀芯杆236设于主阀导液管237内并往复移动抵压阀芯座231。正常状态下，弹簧238作用在主阀导液管237上，压紧高压侧密封部232，使得主阀芯230的高压侧闭合，低压侧保持开启状态，达到回液常开状态。当从C口进入的先导控制液进入主阀芯先导腔壳234内，先导高压液压力推动先导滑块235紧压主阀密封部233，此时低压侧闭合。先导高压液压力推动阀芯杆236紧压主阀导液管237上的阀芯座231并克服弹簧238的弹力推动主阀导液管237向前移动，开启高压侧密封部232，高压液经P口进入，通过开启的阀芯座231流至T口通向液压支架驱动相关部件。

综上所述，本发明通过设置有电控装置100和液压装置200，操作者通过点击电控装置100的触摸屏模块120的按键向主控模块110发出控制信号，主控模块110接受控制信号后向伺服驱动器130发出控制指令，伺服驱动器130接受指令后驱动伺服电机140转动，通过程序可以实现伺服电机140按指定角度单次旋转、依次旋转到不同角度、多个伺服电机140的同时旋转或依次旋转等动作；伺服电机140旋转到一定角度时，液压装置200的凸轮轴210便会控制先导阀芯220的开启，向主阀芯230提供控制液，从而控制液压支架完成指定的动作，效率高，降低了人工成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种液压支架伺服控制系统，其特征在于，包括： 

电控装置，包括主控模块、触摸屏模块、伺服驱动器和伺服电机，所述触摸屏模块电性连接所述主控模块，所述主控模块电性连接所述伺服驱动器，所述服驱动器电性连接所述伺服电机； 

液压装置，包括凸轮轴、先导阀芯及主阀芯，所述伺服电机通过减速机连接所述凸轮轴，所述凸轮轴控制所述先导阀芯的开启或关闭，所述先导阀芯与主阀芯相连通。 

2.根据权利要求1所述的液压支架伺服控制系统，其特征在于，还包括模拟量模块，所述模拟量模块无线连接液压支架上的压力传感器和形成传感器。 

3.根据权利要求2所述的液压支架伺服控制系统，其特征在于，还包括数字量模块，所述数字量模块无线连接液压支架上的红外线接收器。 

4.根据权利要求3所述的液压支架伺服控制系统，其特征在于，所述主控模块为PLC控制器，所述主控模块与所述触摸屏模块、伺服驱动器、模拟量模块和数字量模块之间通过以太网连接。 

5.根据权利要求1所述的液压支架伺服控制系统，其特征在于，所述主阀芯包括阀芯座、高压侧密封部、主阀密封部、主阀芯先导腔壳、先导滑块、阀芯杆、主阀导液管和弹簧，所述主阀芯先导腔壳和所述阀芯座相对，所述弹簧依次抵触所述高压侧密封部和主阀密封部，所述先导滑块设于主阀芯先导腔壳的进油口处并抵触所述高压侧密封部，所述阀芯杆设于所述主阀导液管内并往复移动抵压所述阀芯座。