CN110778573A - 一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用设备技术领域，具体的说是一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置；包括液压筒、与液压筒相匹配的活塞和安装在活塞顶部的的液压杆，所述活塞顶部安装有直线式编码器，活塞底部的所述液压筒内部安装有液压传感器；活塞顶部的所述液压筒内壁固连有两个固定杆，固定杆上固连有安装卡座；本发明通过液压传感器对液压筒底部的液压油压力监测，直线式编码器实时监测液压杆行程，当活塞被液压油推动到最大位置后，将活塞底部的液压油抽出时，液压传感器能够实时监测液压油的压力，此时直线式编码器监测液压杆的行程，当液压油无压力，液压杆的行程为最大值时，表明其处于正常工作状态。

Description

一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置

技术领域

本发明属于矿用设备技术领域，具体的说是一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置。

背景技术

矿区双箕斗提升机目前使用的钢丝绳罐道液压拉紧装置主要由绳卡、双楔块固紧器、液压缸、固定装置组成。固定装置由双楔块固紧器和底座组成。井上固定装置与井底固定装置中的双楔块固紧器基本相同，楔块断面为矩形，它与外壳的接触面具有同一斜度，以便楔块下移时夹紧钢丝绳。外壳与底座均采用剖分结构，以便安装和调绳之用。双楔块固紧器外壳自由座落在底座上，以便能自由转动罐道钢丝绳，使罐道绳的侧面磨损均匀。双楔块的上部设有两副绳卡，安装绳卡的目的是为了保证安全，并起到检查罐道滑动的作用。

液压油的发热主要原因有：油箱容积太小，散热面积不够，未安装油冷却装置，或虽有冷却装置但其容量过小；按快进速度选择油泵容量的定量泵供油系统，在工作时会有大部分多余的流量在高压下从溢流阀溢回而发热；系统中卸荷回路出现故障或因未设置卸荷回路，停止工作时油泵不能卸荷，泵的全部流量在高压下溢流，产生溢流损失而发热，导致油液发热；系统管路过细过长，弯曲过多，局部压力损失和沿程压力损失大；元件精度不够及装配质量差，相对运动间的机械摩擦损失大；配合件的配合间隙太小，或使用磨损后导致间隙过大，内、外泄漏量大，造成容积损失大，如泵的容积效率降低，发热快；液压系统工作压力调整得比实际需要高。有时是因密封过紧，或因密封件损坏、泄漏增大而不得不调高压力才能工作；气候及作业环境温度高，致使油温升高；选择油液的粘度不当，粘度大粘性阻力大，粘度太小则泄漏增大，两种情况均能造成油液发热。因此油缸工作时常常发生液压油升高的情况。

在活塞达到最大行程，需要将活塞窜至下部起点位置时，必须用已准备好的临时固定装置将罐道绳固定，打开绳卡、双楔块固紧器及松开螺母，排出液压缸内的存油，活塞即退回到起点位置，需要实时监控液压油和活塞的位置，防止其液压油排空后，活塞未回到原位，同时液压油频繁最大功率做功后，液压油温度升高，会造成液压油体积增大，将液压油全部推到液压杆处时，由于液压油的体积变大，会造成液压杆被推动时的行程的速度过快，影响正常的工作，鉴于此，本发明提供了一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其能够实时监控液压油压力和活塞的行程，并能够对液压油温度过高的情况进行及时报警，保证了工作时的安全性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其主要通过液压传感器对液压筒底部的液压油压力监测，直线式编码器实时监测液压杆行程，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，包括液压筒、与液压筒相匹配的活塞和安装在活塞顶部的的液压杆，所述活塞顶部安装有直线式编码器，活塞底部的所述液压筒内部安装有液压传感器；活塞顶部的所述液压筒内壁固连有两个固定杆，固定杆上固连有安装卡座，两个安装卡座之间设置有推动杆，推动杆前侧和后侧均设置有卡板，卡板两侧分别卡接在两个安装卡座上，推动杆与卡板之间通过水平杆连接；所述推动杆上插接有转轴，转轴位于推动杆内部的部分套接有齿轮，右侧的所述安装卡座内侧固连有齿条，齿条前侧的所述安装卡座上固连有按钮；推动杆前侧的所述转轴底部固连有限位杆，限位杆上套接有滑块，滑块与转轴之间通过弹簧连接，所述滑块到转轴的直线距离比按钮到限位杆的直线距离小；工作时，液压传感器能够实时监测液压筒底部的液压油压力，直线式编码器实时监测液压杆行程，在矿区中控室内安装有PLC与触摸屏，PLC与触摸屏组成参数测控分析系统，液压传感器和直线式编码器通过信号线连接在PLC上，通过PLC将液压传感器和直线式编码器监测的数据显示在触摸屏上，当活塞被液压油推动到最大位置后，将活塞底部的液压油抽出时，液压传感器能够实时监测液压油的压力，此时直线式编码器监测液压杆的行程，当液压油无压力，液压杆的行程为最大值时，表明其处于正常工作状态，检测精度高，安装难度小，减少了维护检修人员的工作强度，降低了现场勘查的危险性，极大的提高了检测精度，及时发现安全隐患，当在一段时间内使用最大的力迫使液压油长时间被压动做功时，液压油会受热膨胀，使用最大的力推动液压油做功时，由于向上的推力加上液压油的膨胀力，能够使活塞推动时的速度较快，活塞推动推动杆上升的速度变快，齿轮在上升时，齿轮在齿条的啮合作用下而发生转动，进而齿轮带动转轴转动，转轴带动限位杆转动，造成滑块的离心力变大，当限位杆转动到四分之三周后，滑块会由于离心力的作用而挤压在按钮上，按钮能够开启与其电性连接的位于矿区中控室内的报警器，及时提醒工作人员注意使用时的安全，降低高负荷工作造成的危险。

优选的，所述按钮外侧设置有橡胶套，橡胶套靠近底部的位置处凸出设置，橡胶套右侧与安装卡座固连；在滑块转动过程中，滑块挤压在按钮上时，按钮外侧的橡胶套能够对按钮起到保护作用，防止按钮破损，同时橡胶套靠近底部的位置处凸出设置，能够使滑块挤压在凸出位置处，滑块能够将橡胶套的凸起部分向下拉动，使橡胶套长时间贴紧已经被挤压的按钮，使报警的时间更长，提高了报警的效果。

优选的，所述橡胶套底部固连有三个连接杆，三个连接杆的右端均比橡胶套的右端更靠近限位杆；滑块越过橡胶套的凸起部分后，三个连接杆中间的连接杆能够对滑块起阻挡作用，使中间的连接杆被滑块向下推动时，滑块能够进一步对橡胶套起到下拉作用，使橡胶套贴紧已经被挤压的按钮的时间延长，同时两侧的连接杆由于受到滑块的推动作用，两侧的连接杆的固定端会相互靠近，对中间的连接杆起到进一步的下压作用，进一步提高连接杆对橡胶套的下拉效果。

优选的，所述滑块底端经过倒圆角处理；滑块底端经过倒圆角处理后，滑块在转动过程中挤压在橡胶套上时，能够使滑块经过橡胶套时，将较平滑的接触，防止橡胶套损坏。

优选的，所述滑块端部连接有兜风囊，兜风囊右侧设置有进气口；滑块端部的兜风囊能够与滑块一起转动，在转动过程中，进气口迎着转动方向，从进气口进入到兜风囊内部的风能够使兜风囊变大，变大后的兜风囊能够与橡胶套接触的时间更早，离开的时间更远，这样能够使橡胶套挤压按钮的时间进一步延长，进一步提高了报警的效果。

优选的，所述兜风囊弯曲设置，兜风囊的自由端向右侧弯曲；兜风囊弯曲设置，其兜风囊的自由端向右侧弯曲，在兜风囊转动到四分之三周前，涨大的兜风囊能够率先对橡胶套挤压，在与橡胶套脱离前，兜风囊端部会向上弯曲，进一步延长了橡胶套挤压按钮的时间。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明提供的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，通过液压传感器对液压筒底部的液压油压力监测，直线式编码器实时监测液压杆行程，当活塞被液压油推动到最大位置后，将活塞底部的液压油抽出时，液压传感器能够实时监测液压油的压力，此时直线式编码器监测液压杆的行程，当液压油无压力，液压杆的行程为最大值时，表明其处于正常工作状态。

2、本发明提供的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，使用最大的力推动液压油做功时，由于向上的推力加上液压油的膨胀力，能够使活塞推动时的速度较快，活塞推动推动杆上升的速度变快，齿轮在上升时，齿轮在齿条的啮合作用下而发生转动，造成滑块的离心力变大，滑块会由于离心力的作用而挤压在按钮上，按钮能够开启与其电性连接的位于矿区中控室内的报警器，及时提醒工作人员注意使用时的安全，降低高负荷工作造成的危险。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明中图1的局部剖视图；

图3是本发明中图2的A部放大图；

图4是本发明的主面剖视图；

图5是本发明中图4的B部放大图；

图6是本发明的俯视图；

图中：液压筒1、活塞2、液压杆3、直线式编码器4、液压传感器5、固定杆6、安装卡座7、推动杆8、卡板9、水平杆10、转轴11、齿轮12、齿条13、按钮14、限位杆15、滑块16、橡胶套17、连接杆18、兜风囊19。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明，本发明中前、后、左、右、上、下均是基于图4的视图方向。

如图1-6所示，本发明所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，包括液压筒1、与液压筒1相匹配的活塞2和安装在活塞2顶部的的液压杆3，所述活塞2顶部安装有直线式编码器4，活塞2底部的所述液压筒1内部安装有液压传感器5；活塞2顶部的所述液压筒1内壁固连有两个固定杆6，固定杆6上固连有安装卡座7，两个安装卡座7之间设置有推动杆8，推动杆8前侧和后侧均设置有卡板9，卡板9两侧分别卡接在两个安装卡座7上，推动杆8与卡板9之间通过水平杆10连接；所述推动杆8上插接有转轴11，转轴11位于推动杆8内部的部分套接有齿轮12，右侧的所述安装卡座7内侧固连有齿条13，齿条13前侧的所述安装卡座7上固连有按钮14；推动杆8前侧的所述转轴11底部固连有限位杆15，限位杆15上套接有滑块16，滑块16与转轴11之间通过弹簧连接，所述滑块16到转轴11的直线距离比按钮14到限位杆15的直线距离小；工作时，液压传感器5能够实时监测液压筒1底部的液压油压力，直线式编码器4实时监测液压杆3行程，在矿区中控室内安装有PLC与触摸屏，PLC与触摸屏组成参数测控分析系统，液压传感器5和直线式编码器4通过信号线连接在PLC上，通过PLC将液压传感器5和直线式编码器4监测的数据显示在触摸屏上，当活塞2被液压油推动到最大位置后，将活塞2底部的液压油抽出时，液压传感器5能够实时监测液压油的压力，此时直线式编码器4监测液压杆3的行程，当液压油无压力，液压杆3的行程为最大值时，表明其处于正常工作状态，检测精度高，安装难度小，减少了维护检修人员的工作强度，降低了现场勘查的危险性，极大的提高了检测精度，及时发现安全隐患，当在一段时间内使用最大的力迫使液压油长时间被压动做功时，液压油会受热膨胀，使用最大的力推动液压油做功时，由于向上的推力加上液压油的膨胀力，能够使活塞2推动时的速度较快，活塞2推动推动杆8上升的速度变快，齿轮12在上升时，齿轮12在齿条13的啮合作用下而发生转动，进而齿轮12带动转轴11转动，转轴11带动限位杆15转动，造成滑块16的离心力变大，当限位杆15转动到四分之三周后，滑块16会由于离心力的作用而挤压在按钮14上，按钮14能够开启与其电性连接的位于矿区中控室内的报警器，及时提醒工作人员注意使用时的安全，降低高负荷工作造成的危险。

所述按钮14外侧设置有橡胶套17，橡胶套17靠近底部的位置处凸出设置，橡胶套17右侧与安装卡座7固连；在滑块16转动过程中，滑块16挤压在按钮14上时，按钮14外侧的橡胶套17能够对按钮14起到保护作用，防止按钮14破损，同时橡胶套17靠近底部的位置处凸出设置，能够使滑块16挤压在凸出位置处，滑块16能够将橡胶套17的凸起部分向下拉动，使橡胶套17长时间贴紧已经被挤压的按钮14，使报警的时间更长，提高了报警的效果。

所述橡胶套17底部固连有三个连接杆18，三个连接杆18的右端均比橡胶套17的右端更靠近限位杆15；滑块16越过橡胶套17的凸起部分后，三个连接杆18中间的连接杆18能够对滑块16起阻挡作用，使中间的连接杆18被滑块16向下推动时，滑块16能够进一步对橡胶套17起到下拉作用，使橡胶套17贴紧已经被挤压的按钮14的时间延长，同时两侧的连接杆18由于受到滑块16的推动作用，两侧的连接杆18的固定端会相互靠近，对中间的连接杆18起到进一步的下压作用，进一步提高连接杆18对橡胶套17的下拉效果。

所述滑块16底端经过倒圆角处理；滑块16底端经过倒圆角处理后，滑块16在转动过程中挤压在橡胶套17上时，能够使滑块16经过橡胶套17时，将较平滑的接触，防止橡胶套17损坏。

所述滑块16端部连接有兜风囊19，兜风囊19右侧设置有进气口；滑块16端部的兜风囊19能够与滑块16一起转动，在转动过程中，进气口迎着转动方向，从进气口进入到兜风囊19内部的风能够使兜风囊19变大，变大后的兜风囊19能够与橡胶套17接触的时间更早，离开的时间更远，这样能够使橡胶套17挤压按钮14的时间进一步延长，进一步提高了报警的效果。

所述兜风囊19弯曲设置，兜风囊19的自由端向右侧弯曲；兜风囊19弯曲设置，其兜风囊19的自由端向右侧弯曲，在兜风囊19转动到四分之三周前，涨大的兜风囊19能够率先对橡胶套17挤压，在与橡胶套17脱离前，兜风囊19端部会向上弯曲，进一步延长了橡胶套17挤压按钮14的时间。

工作时，液压传感器5能够实时监测液压筒1底部的液压油压力，直线式编码器4实时监测液压杆3行程，在矿区中控室内安装有PLC与触摸屏，PLC与触摸屏组成参数测控分析系统，液压传感器5和直线式编码器4通过信号线连接在PLC上，通过PLC将液压传感器5和直线式编码器4监测的数据显示在触摸屏上，当活塞2被液压油推动到最大位置后，将活塞2底部的液压油抽出时，液压传感器5能够实时监测液压油的压力，此时直线式编码器4监测液压杆3的行程，当液压油无压力，液压杆3的行程为最大值时，表明其处于正常工作状态，检测精度高，安装难度小，减少了维护检修人员的工作强度，降低了现场勘查的危险性，极大的提高了检测精度，及时发现安全隐患，当在一段时间内使用最大的力迫使液压油长时间被压动做功时，液压油会受热膨胀，使用最大的力推动液压油做功时，由于向上的推力加上液压油的膨胀力，能够使活塞2推动时的速度较快，活塞2推动推动杆8上升的速度变快，齿轮12在上升时，齿轮12在齿条13的啮合作用下而发生转动，进而齿轮12带动转轴11转动，转轴11带动限位杆15转动，造成滑块16的离心力变大，当限位杆15转动到四分之三周后，滑块16会由于离心力的作用而挤压在按钮14上，按钮14能够开启与其电性连接的位于矿区中控室内的报警器，及时提醒工作人员注意使用时的安全，降低高负荷工作造成的危险。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，包括液压筒(1)、与液压筒(1)相匹配的活塞(2)和安装在活塞(2)顶部的的液压杆(3)，其特征在于：所述活塞(2)顶部安装有直线式编码器(4)，活塞(2)底部的所述液压筒(1)内部安装有液压传感器(5)；活塞(2)顶部的所述液压筒(1)内壁固连有两个固定杆(6)，固定杆(6)上固连有安装卡座(7)，两个安装卡座(7)之间设置有推动杆(8)，推动杆(8)前侧和后侧均设置有卡板(9)，卡板(9)两侧分别卡接在两个安装卡座(7)上，推动杆(8)与卡板(9)之间通过水平杆(10)连接；所述推动杆(8)上插接有转轴(11)，转轴(11)位于推动杆(8)内部的部分套接有齿轮(12)，右侧的所述安装卡座(7)内侧固连有齿条(13)，齿条(13)前侧的所述安装卡座(7)上固连有按钮(14)；推动杆(8)前侧的所述转轴(11)底部固连有限位杆(15)，限位杆(15)上套接有滑块(16)，滑块(16)与转轴(11)之间通过弹簧连接，所述滑块(16)到转轴(11)的直线距离比按钮(14)到限位杆(15)的直线距离小。

2.根据权利要求1所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其特征在于：所述按钮(14)外侧设置有橡胶套(17)，橡胶套(17)靠近底部的位置处凸出设置，橡胶套(17)右侧与安装卡座(7)固连。

3.根据权利要求2所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其特征在于：所述橡胶套(17)底部固连有三个连接杆(18)，三个连接杆(18)的右端均比橡胶套(17)的右端更靠近限位杆(15)。

4.根据权利要求3所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其特征在于：所述滑块(16)底端经过倒圆角处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其特征在于：所述滑块(16)端部连接有兜风囊(19)，兜风囊(19)右侧设置有进气口。

6.根据权利要求5所述的一种基于油缸压力与液压杆行程检测的矿用实时保护装置，其特征在于：所述兜风囊(19)弯曲设置，兜风囊(19)的自由端向右侧弯曲。

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