CN106708002A - 一种液压支架电液控制系统测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种液压支架电液控制系统测试装置，主要包括综采工作面三机运行关系的控制、综采工作面环境条件模拟、测控系统硬件和软件三部分。可在不破坏被试样品的情况下对其系统功能、技术性能、工作稳定性、安全性、抗干扰及可靠性等方面进行检测检验。试验平台为液压支架、采煤机、刮板输送机三机配套运行工况，可最大程度模拟电液控制系统煤矿井下使用条件。严格依据安标规范和国家标准完成液压支架电液控制系统的考核。

Description

一种液压支架电液控制系统测试装置
技术领域
本发明涉及一种液压支架电液控制系统测试装置，适用于机械领域。
背景技术
随着采煤技术的发展，各种先进技术逐渐应用于液压支架控制系统，形成了综采工作面液压支架自动化控制系统。2005年以来，国内液压支架电液控制系统技术发展迅速，作为矿用产品安全标志办公室的备案产品，液压支架电液控制系统的型式检验是产品进入煤矿井下使用的必要考核环节。目前我国相关部门的试验装置仅能对电液控制系统组件如控制装置、电源适配器、电磁驱动器等模块分别进行主要技术指标、高低温、交热湿变、工作稳定性等项目的检验，这种试验方法无法检测各组件整体运行时的系统稳定性和实时能动性。
发明内容
本发明提出了一种液压支架电液控制系统测试装置，可在不破坏被试样品的情况下对其系统功能、技术性能、工作稳定性、安全性、抗干扰及可靠性等方面进行检测检验。试验平台为液压支架、采煤机、刮板输送机三机配套运行工况，可最大程度模拟电液控制系统煤矿井下使用条件。严格依据安标规范和国家标准完成液压支架电液控制系统的考核。
本发明所采用的技术方案是：
所述液压支架电液控制系统测试装置主要包括综采工作面三机运行关系的控制、综采工作面环境条件模拟、测控系统硬件和软件三部分。测试原理：将被试电液控制系统置于三机运行系统中，通过模拟综采工作面环境，利用测控系统对被试电液控制系统在淋雨、振动、电磁干扰等煤矿井下环境中的系统功能、技术指标、安全可靠性、抗干扰性及故障报警和诊断特性进行考核。最后由测试软件完成试验结果的查询、存储、打印等。
所述液压支架电液控制系统测试装置采用9架实物液压支架配合一台采煤机、输送机模拟综采工作面工况，每台支架上安装被试电液控制系统核心单元一支架控制器，通过检测采煤机上红外发射信号来识别采煤机位置，根据采煤机当前位置，支架控制器命令相关支架执行设预定动作。当采煤机继续前行，支架控制器失去红外信号时，支架恢复之前的支护状态，从而既保证顶板有效支护又保障了采煤机、输送机正常工作。各设备在运行过程中，研制开发的测试装置对被试电液控制系统实时监测和检测。液压支架型号为ZY3200/12/26，可为被试电液控制系统提供立柱升/降、侧推千斤顶推/拉、平衡千斤顶推/拉、推移千斤顶推/拉、伸缩梁千斤顶推/拉等功能性检测平台，泵站系统压力31.5 MPa；采煤机模型以MGl60/375-WDl为原型按10:1比例制作而成，采煤机模型控制为就地按钮和远程遥控2种控制方式，安装在其机身内部的牵引电机可驱动采煤机模型左、右行驶，三头螺旋滚筒可旋转模拟刮煤：输送机模型为T形槽钢带，主要为采煤机模型运行提供轨道。
所述测试装置硬件部分主要由工业控制用计算机、模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块等部分组成，核心部件均采用美国国家仪器公司(NI)生产的工业级测控设备。其中模拟量输出模块模拟压力、位移等传感器输出电压或电流模拟量至支架控制器。同时，测控装置实时捕捉电液控制系统阀组反馈动作，实现仅有被试电液控制系统而无液压支架载体时对自动补液等功能进行考核，降通过自行研发的过渡装置将三机配套运行中液压支架电液控制系统的控制信号(电磁阀组驱动信号)和反馈信号(压力、位移、倾角等传感器采集值)介入电液控制系统的试验装置。装置中的放大调理模块先对输入信号进行放大、滤波等处理，随后经采集板卡A/D转换后输入计算机。
所述测试装置的软件开发平台采用LabVIEW8.6.1，可完成模拟、数字量的采集、输出及数据的采集、分析、保存、打印和查询等功能。LabVIEW是一个图形化的编程语言的开发环境，可应用于数据采集与控制、信号分析等方面，在国外被广泛用于教学、科研、测试和工业自动化领域。液压支架电液控制系统测试单元与液压支架、采煤机、输送机连接后，构成整体试验模型，通电试验后。测试软件同步采集被试电液控制系统输出、反馈信息，结合液压支架、采煤机模型的实际动作特性，判断电液控制系统与三机配套整体运行时各项指标是否达到设计要求并给出检验结论。根据目前液压支架电液控制系统技术标准(草案)及企业标准要求，电液控制系统试验项目主要包含：按钮功能测试、急停响应时间测试、闭锁功能测试、报警音量测试、成组动作预警时间测试、液压支架各液压元件成组动作测试等。
本发明的有益效果是：可在不破坏被试样品的情况下对其系统功能、技术性能、工作稳定性、安全性、抗干扰及可靠性等方面进行检测检验。试验平台为液压支架、采煤机、刮板输送机三机配套运行工况，可最大程度模拟电液控制系统煤矿井下使用条件。严格依据安标规范和国家标准完成液压支架电液控制系统的考核。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压支架电液控制系统试验装置系统结构图。
图2是本发明的测控系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，液压支架电液控制系统测试装置主要包括综采工作面三机运行关系的控制、综采工作面环境条件模拟、测控系统硬件和软件三部分。测试原理：将被试电液控制系统置于三机运行系统中，通过模拟综采工作面环境，利用测控系统对被试电液控制系统在淋雨、振动、电磁干扰等煤矿井下环境中的系统功能、技术指标、安全可靠性、抗干扰性及故障报警和诊断特性进行考核。最后由测试软件完成试验结果的查询、存储、打印等。
液压支架电液控制系统测试装置采用9架实物液压支架配合一台采煤机、输送机模拟综采工作面工况，每台支架上安装被试电液控制系统核心单元一支架控制器，通过检测采煤机上红外发射信号来识别采煤机位置，根据采煤机当前位置，支架控制器命令相关支架执行设预定动作。当采煤机继续前行，支架控制器失去红外信号时，支架恢复之前的支护状态，从而既保证顶板有效支护又保障了采煤机、输送机正常工作。各设备在运行过程中，研制开发的测试装置对被试电液控制系统实时监测和检测。液压支架型号为ZY3200/12/26．可为被试电液控制系统提供立柱升/降、侧推千斤顶推/拉、平衡千斤顶推/拉、推移千斤顶推/拉、伸缩梁千斤顶推/拉等功能性检测平台，泵站系统压力31.5 MPa；采煤机模型以MGl60/375-WDl为原型按10:1比例制作而成，采煤机模型控制为就地按钮和远程遥控2种控制方式．安装在其机身内部的牵引电机可驱动采煤机模型左、右行驶，三头螺旋滚筒可旋转模拟刮煤：输送机模型为T形槽钢带，主要为采煤机模型运行提供轨道。
如图2，测试装置硬件部分主要由工业控制用计算机、模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块等部分组成，核心部件均采用美国国家仪器公司(NI)生产的工业级测控设备。其中模拟量输出模块模拟压力、位移等传感器输出电压或电流模拟量至支架控制器。同时，测控装置实时捕捉电液控制系统阀组反馈动作，实现仅有被试电液控制系统而无液压支架载体时对自动补液等功能进行考核，降通过自行研发的过渡装置将三机配套运行中液压支架电液控制系统的控制信号(电磁阀组驱动信号)和反馈信号(压力、位移、倾角等传感器采集值)介入电液控制系统的试验装置。装置中的放大调理模块先对输入信号进行放大、滤波等处理，随后经采集板卡A/D转换后输入计算机。
测试装置的软件开发平台采用LabVIEW8.6.1，可完成模拟、数字量的采集、输出及数据的采集、分析、保存、打印和查询等功能。LabVIEW是一个图形化的编程语言的开发环境，可应用于数据采集与控制、信号分析等方面，在国外被广泛用于教学、科研、测试和工业自动化领域。液压支架电液控制系统测试单元与液压支架、采煤机、输送机连接后，构成整体试验模型，通电试验后。测试软件同步采集被试电液控制系统输出、反馈信息，结合液压支架、采煤机模型的实际动作特性，判断电液控制系统与三机配套整体运行时各项指标是否达到设计要求并给出检验结论。根据目前液压支架电液控制系统技术标准(草案)及企业标准要求，电液控制系统试验项目主要包含：按钮功能测试、急停响应时间测试、闭锁功能测试、报警音量测试、成组动作预警时间测试、液压支架各液压元件成组动作测试等。

Claims (6)

1.一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述液压支架电液控制系统测试装置主要包括综采工作面三机运行关系的控制、综采工作面环境条件模拟、测控系统硬件和软件三部分。
2.根据权利要求1所述的一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述液压支架电液控制系统测试装置采用9架实物液压支架配合一台采煤机、输送机模拟综采工作面工况，每台支架上安装被试电液控制系统核心单元一支架控制器，通过检测采煤机上红外发射信号来识别采煤机位置，根据采煤机当前位置，支架控制器命令相关支架执行设预定动作。
3.根据权利要求1所述的一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述采煤机模型控制为就地按钮和远程遥控2种控制方式，安装在其机身内部的牵引电机可驱动采煤机模型左、右行驶，三头螺旋滚筒可旋转模拟刮煤：输送机模型为T形槽钢带，主要为采煤机模型运行提供轨道。
4.根据权利要求1所述的一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述测试装置硬件部分主要由工业控制用计算机、模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块等部分组成，核心部件均采用美国国家仪器公司(NI)生产的工业级测控设备。
5.根据权利要求1所述的一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述测试装置的软件开发平台采用LabVIEW8.6.1，可完成模拟、数字量的采集、输出及数据的采集、分析、保存、打印和查询等功能。
6.根据权利要求1所述的一种液压支架电液控制系统测试装置，其特征是：所述测试软件同步采集被试电液控制系统输出、反馈信息，结合液压支架、采煤机模型的实际动作特性，判断电液控制系统与三机配套整体运行时各项指标是否达到设计要求并给出检验结论。
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