CN111285029B - 一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，包括：S1：若至少位移传感器故障，张紧电磁阀闭锁，返回S1，若仅张力传感器故障，控制加卸载阀,返回S1；若均无故障，进行S2；S2：是否需要调整张力，若是，使能张力调整标志，进行到S3，若否，进行S3；S3:实时张力是否处于目标张力阈值范围内，若是，张力调整标志清零，进行S4，若否，进行S4；S4：张力调整标志是否使能，若否，张紧电磁阀闭锁，返回S1，若是，根据实时张力与张力目标值，控制加卸载阀，返回S1。本发明用于解决步进式时延控制张紧电磁阀响应速度慢、控制可靠性差的问题。

Description

一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法

技术领域

本发明涉及刮板机技术领域，具体地说，涉及一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法。

背景技术

刮板输送机（简称刮板机）作为综采工作面的主要运输设备正朝着大运量、长运距、大功率的方向发展。刮板链是刮板机的重要组成部分之一，刮板链作为刮板输送机的牵引机构，它的工作状态制约刮板输送机的正常运行，同时会对矿井的安全与产量造成影响。为保证刮板链适应负载的变换，使链条工作在适度的松紧状态中，需要对刮板输送机的链条张力进行实时调节和精确控制。

刮板机机尾油缸链轮连接，链轮与链条进行连接，泵站通过张紧电磁阀向油缸供应泵液，张紧电磁阀具有两个电磁阀，包括加载阀和卸载阀，在卸载阀的线圈得电时，油缸的活塞杆回缩，链条就会变松，此时称为卸张力，而在加载阀的得电时，油缸的活塞杆向外伸张，拉紧链条，使链条张紧，此时称为加张力。

刮板机在工作过程中，其刮板链具有一定的张力，张力过小容易破坏链条与链轮的啮合，造成掉链、卡链等故障的发生；张力过大会增加刮板运行时的阻力，加大刮板输送机的运行功率，磨损刮板、中部槽等部件，容易导致断链事故的发生。一旦发生断链事故，不但影响煤矿的正常生产，更严重地会造成刮板输送机的损坏和沿线工作人员的伤亡。因此，对刮板机机尾张紧电磁阀的控制良好与否关系到对刮板链的控制。

传统上，采用步进式时延控制方式来控制加载阀和卸载阀，步进式调整响应速度慢，且张紧电磁阀响应的灵敏度受泵站压力、管路分布、综采工作面用液情况和张紧电磁阀机械老化、灵活程度等限制，往往会出现，过一段时间就需要调整张紧电磁阀的控制时间，如果不进行调整，会出现张紧电磁阀调整超调或张紧电磁阀不动作的问题，并且由于步进式时延控制响应慢，在油缸及其附属件少量漏液时不能及时反馈，导致张力过低而发生馈链，降低张力控制可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，用于解决现有技术中采用步进式时延控制方式控制张紧电磁阀响应速度慢、控制可靠性差的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，包括：

S1:判断张力传感器和位移传感器是否故障，若均故障或仅位移传感器故障时，控制张紧电磁阀闭锁，并返回S1，若仅所述张力传感器故障时，控制加载阀和卸载阀，使所述位移传感器反馈的位移处于锁存位移范围内,并返回S1；若均无故障，进行到S2；

S2：判断是否需要调整张力，若是，使能张力调整标志，并进行到S3，若否，进行到S3；

S3:判断实时张力是否处于目标张力阈值范围内，若是，所述张力调整标志清零，进行到S4，若否，进行到S4；

S4：判断所述张力调整标志是否使能，若否，控制所述张紧电磁阀闭锁，并返回至S1，若是，根据所述张力传感器反馈的实时张力与张力目标值，控制所述加载阀和卸载阀，使所述实时张力处于所述目标张力阈值范围内，并返回S1。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，在仅所述张力传感器故障时，控制加载阀和卸载阀，使所述位移传感器反馈的位移处于锁存位移范围内，具体为：S11:在所述张力传感器故障时，锁定当前油缸位移；S12:判断所述位移传感器实时反馈的实时位移是否小于所锁定的位移，若是，控制关闭卸载阀，且在所述实时位移小于锁存位移范围的下限值时，控制开启加载阀，而在所述实时位移大于等于锁存位移范围的下限值时，控制关闭加载阀，此后返回S12；

若否，控制关闭加载阀，且在所述实时位移大于锁存位移范围的上限值时，控制开启卸载阀，而在所述实时位移小于等于锁存位移范围的上限值时，控制关闭卸载阀，此后返回S12。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，还包括修改所述张力目标值的步骤。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，修改所述张力目标值，具体为：检测刮板负载；判断所述刮板负载是否大于负载设定值，若是，增大所述张力目标值，若否，，所述张力目标值保持为张力目标设定。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，增大所述张力目标值具体为将所述张力目标值增大至设定值。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，需要调整张力的情况至少包括：过张力和欠张力。

如上所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，在所述张力调整标志使能时，判断所述张力传感器反馈的实时张力是否小于所述张力目标值，若是，控制关闭卸载阀，且在所述实时张力小于所述目标张力阈值范围的下限值时，控制开启加载阀，返回S1，而在所述实时张力大于等于所述目标张力阈值范围的下限值时，控制关闭加载阀并返回S2；若否，控制关闭加载阀，且在所述实时张力大于所述目标张力阈值范围的上限值时，控制开启卸载阀，返回S1，而在所述实时张力小于等于所述目标张力阈值范围的上限值时，控制关闭卸载阀并返回S1。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过对张力传感器和位移传感器的故障检测，在仅张力传感器故障时，通过位移控制，保证油缸位移处于限位范围内，即使油缸及其附属件少量漏液时也可以保证刮板链张力，提高控制可靠性；在对张力调整时，需要判断是否存在需要调整张力的情况，有效避免电磁阀频繁动作，且这种条件控制独立性好，灵活性高；在每种条件下需要调整张力时，通过控制加载阀和卸载阀，将张力调整在目标张力阈值范围内，响应速度快，有效保证运输机安全使用。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法的一种实施例的主程序流程图；

图2是图1中主程序流程图中示出的位移调整程序的流程图；

图3为图1中主程序流程图中示出的张力调整程序的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

为了灵活且可靠性的实现对张紧电磁阀的控制，保证刮板链的张力处于一定合理范围内，既不能张力太小造成掉链、卡链等故障，也不能张力太大造成磨损刮板、断链等故障，本实施例涉及一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，参见图1至图3所示，具体描述如下。

S1：判断张力传感器和位移传感器是否故障，若均故障或仅位移传感器故障时，控制张紧电磁阀闭锁，并返回S1，若仅张力传感器故障时，控制加载阀和卸载阀，使位移传感器反馈的位移处于锁存位移范围内,并返回S1；若均无故障，进行到S2。

张力传感器和位移传感器通常安装于刮板机机尾油缸上，张力传感器检测油缸无杆腔压力，即检测链条对油缸的压力，位移传感器用于检测油缸的位移，这两种传感器均安装在非动作或不存在相对摩擦的地方，相对工作环境比较安全，意外损坏的可能性比较小。

在S1中，会对张力传感器和位移传感器进行故障检测。

在张力传感器和位移传感器两者均故障或仅位移传感器故障时，控制程序中对这种故障进行处理，自动进入故障状态，此时控制闭锁张紧电磁阀，不再对油缸张力或位移进行调整。

在仅张力传感器故障时，系统锁定油缸的当前位移，并通过控制加载阀和卸载阀的动作，保持该位移传感器反馈的实时位移处于锁存位移范围W内，这样可以保证，即使油缸及其附属件少量漏液，也可以保证链条短时间的张力需求，不会因张力太小而产生卡链等问题，提高张力控制可靠性。

具体地，参见图2，在本实施例中，对油缸位移的控制是一个滞回窗口的控制，具体说明如下。

假设所锁存的位移为A，设定预设位移调节修正X，在自动调节位移的锁存位移范围W在区间[A-X,A+X]之间，X值越小控制精度越高，但调节频繁度越高。如果在系统运行期间，实时位移低于锁存位移范围W，则为位移较小，系统会介入位移调整控制，实时位移高于锁存位移范围W，则为位移较大，系统也会介入位移调整控制。

将位移传感器反馈的实时位移与所锁定的位移A进行比较，如果实时位移小于所锁定的位移A，控制关闭卸载阀，禁止乳化液注入油缸有杆腔，避免实时位移继续减小。再判断实时位移是否低于锁存位移范围W（即实时位移是否低于锁存位移范围W的下限值）。

如果实时位移低于锁存位移范围W，控制开启加载阀，使乳化液注入油缸无杆腔，增大张力，增大实时位移，此后返回循环判断实时位移与所锁定的位移A的比较。

如果实时位移不低于锁存位移范围W的下限值，则关闭加载阀，此后返回循环判断实时位移与所锁定的位移的比较。

如果实时位移不小于所锁定的位移A，控制关闭加载阀，禁止乳化液注入油缸无杆腔，避免实时位移继续增大。再判断实时位移是否大于锁存位移范围W（即实时位移是否大于锁存位移范围W的上限值）。

如果实时位移大于锁存位移范围W，控制开启卸载阀，使乳化液注入油缸有杆腔，减小油缸的活塞杆的实时位移，此后返回循环判断实时位移与所锁定的位移A的比较。

如果实时位移不大于锁存位移范围W的上限值，则关闭卸载阀，此后返回循环判断实时位移与所锁定的位移的比较。

如此，在张力传感器故障时，系统根据图2示出的位移调整程序保持油缸位移处于锁存位移范围W内。在张力传感器和位移传感器均无故障时，根据需要调整张力的情况对张力进行调整。

S2：判断是否需要调整张力，若是，使能张力调整标志，并进行到S3，若否，进行到S4。

参考图3，采用需要调整张力的情况作为条件控制，以触发张力调整控制事件。

在本实施例需要调整张力的情况至少包括过张力及欠张力。

过张力表示在刮板机工作期间，检测到的张力值高于目标张力阈值范围Z，此时也需要及时进行张力调整。

欠张力表示在刮板机工作期间，检测到的张力值低于目标张力阈值范围Z，此时也需要及时进行张力调整。

在本实施例中，可以通过人机交互界面来修改张力目标值。

具体地，可以根据刮板负载修改张力目标值，在刮板机运行后，检测刮板负载，在刮板负载大于负载设定值（例如瞬时转矩大于80%）时，对张力目标值进行暂时增大，待刮板负载小于等于负载设定值（例如瞬时转矩低于80%）时，张力目标值回归原始张力目标设定值。由于张力调整控制事件的发生是以张力调整标志为前提的，如果读取到的张力调整标志使能（即置1），则表示需要触发张力调整事件，如果读取到的张力调整标志清零（即置0），则表示不需要触发张力调整事件，控制张紧电磁阀闭锁，此时结束张力调整，因此，需要调整张力的情况中任一种出现时，会将张力调整标志使能，表示需要触发张力调整控制事件。

S3:判断张力是否处于目标张力阈值范围Z内，若是，张力调整标志清零，返回至S4，若否，进行到S4。

张力调整控制事件的结束条件是：实时张力处于目标张力阈值范围Z内。

在实时张力处于目标张力阈值范围Z内，强制将张力调整标志清零，此时结束张力调整。

S4：判断张力调整标志是否使能，若否，控制张紧电磁阀闭锁，并返回至S1，若是，根据张力传感器反馈的实时张力与张力目标值，控制加载阀和卸载阀，使实时张力处于目标张力阈值范围Z内，并返回S1。

如果张力调整标志不使能，表示不存在需要调整张力的情况或者调整张力已完成，此时需要控制张紧电磁阀闭锁，不再对油缸张力或位移进行调整。在系统运行过程中，始终实时检测位移传感器和张力传感器的故障情况，并进行如上所述的相应处理。

如果张力调整标志使能（即置1），表示需要调整张力，以实时张力处于目标张力阈值范围Z内为调整结束条件。

继续参考图3，如下说明具体张力调整的过程。

首先判断张力传感器反馈的实时张力是否小于张力目标值X。

在实时张力小于张力目标值X时，控制关闭卸载阀，且在实时张力小于目标张力阈值范围Z（即目标张力阈值范围Z的下限值）时，控制开启加载阀，并返回S1，而在实时张力不小于目标张力阈值范围Z时，控制关闭加载阀，并返回S1。

在实时张力不小于张力目标值X时，控制关闭加载阀，且在实时张力大于目标张力阈值范围Z（即目标张力阈值范围Z的上限值）时，控制开启卸载阀，并返回S1，而在实时张力不大于目标张力阈值范围Z时，控制关闭卸载阀，并返回S2。

在张力调整过程中，始终实时检测位移传感器和张力传感器的故障情况。

如此反复，调整实时张力处于目标张力阈值范围Z内，以结束张力调整。

本发明通过对张力传感器和位移传感器的故障检测，在仅张力传感器故障时，通过位移控制，保证油缸位移处于锁存位移范围W内，即使油缸及其附属件少量漏液时也可以保证刮板链张力，提高控制可靠性；在对张力调整时，需要判断是否存在需要调整张力的情况，有效避免电磁阀频繁动作，且这种条件控制独立性好，灵活性高；在每种条件下需要调整张力时，通过控制加载阀和卸载阀，将张力调整在目标张力阈值范围Z内，响应速度快，有效保证运输机安全使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，包括：

S1：判断张力传感器和位移传感器是否故障，若至少位移传感器故障，控制张紧电磁阀闭锁，并返回S1，若仅所述张力传感器故障，控制加载阀和卸载阀，使所述位移传感器反馈的位移处于锁存位移范围内,并返回S1；若均无故障，进行到S2；

S2：判断是否需要调整张力，若是，使能张力调整标志，进行到S3，若否，进行到S3；

S3:判断实时张力是否处于目标张力阈值范围内，若是，所述张力调整标志清零，进行到S4，若否，进行到S4；

S4：判断所述张力调整标志是否使能，若否，控制所述张紧电磁阀闭锁，并返回至S1，若是，根据所述张力传感器反馈的实时张力与张力目标值，控制所述加载阀和卸载阀，使所述实时张力处于所述目标张力阈值范围内，并返回S1；在仅所述张力传感器故障时，控制加载阀和卸载阀，使所述位移传感器反馈的位移处于锁存位移范围内，具体为：

S11:在所述张力传感器故障时，锁定油缸位移；

S12:判断所述位移传感器实时反馈的实时位移是否小于所锁定的位移，

若是，控制关闭卸载阀，且在所述实时位移小于锁存位移范围的下限值时，控制开启加载阀，而在所述实时位移大于等于锁存位移范围的下限值时，控制关闭加载阀，此后返回S12；

若否，控制关闭加载阀，且在所述实时位移大于锁存位移范围的上限值时，控制开启卸载阀，而在所述实时位移小于等于锁存位移范围的上限值时，控制关闭卸载阀，此后返回S12。

2.根据权利要求1所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，还包括修改所述张力目标值的步骤。

3.根据权利要求2所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，修改所述张力目标值，具体为：

检测刮板负载；

判断所述刮板负载是否大于负载设定值，若是，增大所述张力目标值，若否，所述张力目标值保持为张力目标设定。

4.根据权利要求3所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，增大所述张力目标值具体为将所述张力目标值增大至设定值。

5.根据权利要求1所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，需要调整张力的情况至少包括：

过张力和欠张力。

6.根据权利要求1所述的刮板机机尾张紧电磁阀的控制方法，其特征在于，

在所述张力调整标志使能时，判断所述张力传感器反馈的实时张力是否小于所述张力目标值，

若是，控制关闭卸载阀，且在所述实时张力小于所述目标张力阈值范围的下限值时，控制开启加载阀，返回S1，而在所述实时张力大于等于目标张力阈值范围的下限值时，控制关闭加载阀并返回S1；

若否，控制关闭加载阀，且在所述实时张力大于所述目标张力阈值范围的上限值时，控制开启卸载阀，返回S1，而在所述实时张力小于等于所述目标张力阈值范围的上限值时，控制关闭卸载阀并返回S1。

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