CN1550638A - 由液压组件，以及致动器和/或传感器构成的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由液压组件，特别是用于地下迈步式液压支架的阀块，以及致动器和/或传感器所构成的系统，它们具有外壳并且通过一个数据传输系统可连接在一个控制装置上或已经连接在控制装置上。通过每个致动器可触发液压组件上的一个功能(拆除，设置，返回等)，和/或通过每个传感器可以在液压组件上的一个测量位置处测量液压状态，或者在迈步式液压支架处测量其它测量值。根据本发明，每个致动器和/或传感器在所属的外壳中具有一个读取单元，并且液压组件对于每一个功能或每一个控制阀或每一个测量位置具有一个信息单元，它的信息可通过读取单元读取并可传送到控制装置上。

Description

由液压组件，以及致动器和/或传感器构成的系统

技术领域

本发明涉及一种由用于地下采矿的液压组件，特别是用于地下迈步式液压支架的液压组件，以及致动器和/或传感器构成的系统，它们具有外壳，并且通过一个数据传输系统可连接在一个控制装置上或已经连接在控制装置上，其中每个致动器可以触发液压组件上的一个功能，和/或每个传感器可以在液压组件上的一个测量位置处测量液压状态，或者在迈步式液压支架处测量其它测量值。

背景技术

此类系统在地下采矿中特别出现在电动液压阀块或者阀条(Ventilleiste)上，用于控制安装在地下液压支柱上的开关板(Schilde)上的液压功能。每一个阀条上安装有多个液压控制阀，而每个控制阀可控制一个与之相对应的安装在阀条上的致动器。在地下采矿时，通常在阀条上所有的开关板上安装结构和外形都相同的致动器，以便于例如在一个致动器发生故障时，可以通过任意其它的致动器进行替换。在更换致动器时，或者在更换一个或多个控制阀时，开采人员必须注意，使每一个控制阀分别与一个正确的致动器相对应。因此，地下作业的开关板的阀条中存在与人员相关的、可能出现安装和连接错误的潜在危险。对于地下开关板上的传感器亦是如此，这些传感器用于测量例如一个盖(Kappe)或上升柱塞(Hubstempel)的位置或者测量由开关板所构成的液压缸或者柱塞中的液压组件内的液压压力。

发明内容

本发明的任务是提出一种由用于地下采矿的液压组件构成的系统，其中避免出现上述的与人员相关的、可能出现安装错误的危险。

该任务按照本发明这样来解决，即每个致动器和/或传感器在其所属的外壳上具有一个读取单元，并且对于每个功能所对应的液压组件和/或对于每一个测量点设置一个信息单元，该信息单元的信息可由读取单元读取并传送到控制装置上。通过本发明中的措施可以实现：在任意时间控制装置都可以知道，使用液压组件上哪一个致动器与某一特定功能相联系并将其触发。此处的液压组件例如可以是一个液压阀条或者是一个带有多个控制阀的液压阀块，其中每个控制阀对应于一个电动液压控制的开关板的一个特定功能，当控制装置识别到换错两个致动器时，为实现确定的功能，尽管换错了致动器，控制装置还将控制正确的致动器以实现所需的功能。利用本发明可以进行并实现自动运行的、对所有控制阀以及需要时对所有支架开关板上的传感器的编码和识别，并且控制装置可以在其安装前为每个致动器分配一个相应的控制阀。

在一个优选的实施例中，读取单元包括一个发送模块和一个接收模块和/或设计为可以发送和接收的结构。具有优点地信息单元可以是一个发射机或发射应答机，特别可以是一个微芯片或带有集成的EEPROM的发射应答芯片。在一个特别的优选实施例中，信息单元可以被电感性地无接触读取，而读取单元则设计为可以发射和/或接收电磁波。另外具有优点的是，发射机或者发射应答机或所属的微芯片或发射应答芯片上设置有一个集成的接收线圈，并且发射模块和/或接收模块被设计为线圈。读取单元可以具有优点地与一个电子电路相耦合，该电子电路可包括一个微控制器。特别有利的是电子电路中包括用于读取单元的控制电路和分析电路，并且使用微控制器可以控制致动器上的功能。

读取单元可以安装在外壳上，以螺纹连接的方式或粘接的方式连接。在一个优选的实施例中，它封注在浇注材料中和/或安装在外壳上或外壳内的安装空隙中。信息单元可以安装在测量点或安装在每个可控制功能的组件上，以螺纹连接的方式或粘接的方式连接。在一个优选的实施例中，信息单元可以安装在一个液压组件内的安装空隙中，并以浇注材料进行封注。如上面已经描述的，具有优点地，液压组件可以是一个阀条或带有多个用于液压开关阀的安装孔的阀块，并且每个安装孔上设置有一个相应的信息单元，在该信息单元内存储信息，该信息可唯一地区分信息单元。具有优点地，数据传输系统可以是一个总线，特别是一个CAN总线。

附图说明

下面根据附图中所示的实施例对本发明中系统的其它优点和结构进行详细描述。

图1：本发明的图示，其中示出了一个电动液压阀块的电路图；

图2：一个带有封注的发射应答机和封注的读取单元的实施例的示意图；以及

图3：一个在阀块上带有压电单元和读取单元以及发射应答机的致动器模块的组件示意图

具体实施方式

在图1的框图中是一个没有进一步描述的用于地下迈步式液压支架的支架开关板的电动液压控制系统的示意图。电动液压控制系统包括一个液压阀块1，它与八个控制阀2装配在一起，这些控制阀分别位于各自的安装孔中，利用它们可以触发支架开关板上不同的功能，例如开关板盖的移出，开关板的设置或拆除(Rauben)，传送带或开关板的返回等。各个控制阀2相互之间具有相同的结构，并以分组的方式并排安装在阀块1中。液压一侧没有绘出。每一个控制阀2分配了一个致动器3，它例如安装在阀块1的外部并且以螺纹方式连接。每一个致动器3具有一个外壳4，在外壳中安装有一个此处没有绘出的电磁铁或压电单元，包括所属的用于触发控制阀开关动作的组件。每个控制阀2上的各个致动器3都设计成相同的，并且所有的致动器3都通过总线5与一个电子控制装置6以及一个没有绘出的电源(最好是自保护直流电源)相连接。另外，在总线5上，例如可以在一个CAN总线上，连接两个传感器7和8，它们的测量信号通过总线5传送到控制装置6处。通过传感器7和8可以测量两个图示表示的液压上升柱塞9，11的液压状态。至此所述的电动液压支架控制的结构在原理上是在现有技术中已知的。

根据本发明，在阀块1的每一个控制阀2上设置一个信息单元12，其中各个信息单元12根据其所存储的信息相互区分。在每个信息单元上储存一个信息，该信息使得控制装置6可以唯一地识别该信息单元12。在控制装置6的数据存储器中存储了哪一个信息单元12对应于阀块1的哪一个位置，以及当分别操作所属的控制阀2时，分别控制开关板上的哪一个功能。信息单元12上的信息可以通过电感方式无接触地读取。为处每个致动器3的外壳4上分别设有一个读取单元20，它具有一个线圈，以产生磁场并以电感的方式读取信息单元12上存储的信息。通过读取信息并将该信息通过总线5传送到控制装置6上，可以得知当前哪一个致动器3对应于哪一个控制阀2，以及当前是否具有致动器3。

而且对于位于液压缸9，11上的传感器7，8的两个测量位置分别也设有一个信息单元13，可通过所属的、分别固定在传感器7，8的外壳14上的读取单元30读取该信息单元。这样控制单元6也能得知由传感器7，8传送来的测量信号来自哪一个测量点。

图2示出了一个阀块1的截面的示意图，该阀块带有一个安装空隙15，在该安装空隙中安装了一个发射应答机21作为信息单元，并以浇注材料22封注。这样在地下采矿的过程中，可以对发射应答机21进行防尘和防潮的保护。发射应答机具有一个读取存储器(EEPROM)。在所示的致动器3的外壳4上安装有一个总体标注为20的读取单元，该读取单元同样也以浇注材料21封注。读取单元20具有一个线圈22，它这样设置在外壳4上，使得当致动器3处于阀块1上的安装位置时，它可以尽可能直接相对于发射应答机16的安装空隙15放置。线圈22与一个电路23相连接，该电路可包括控制电路和分析电路。

参考图3，本发明中再次对一个压电致动器进行示例性的讨论。与上一个示例中相同的组件具有相同的附图标记。在阀块1中设置一个液压控制阀2，它通过致动器3来控制。在阀块1上的安装空隙15内安装一个通过电感方式可读取的发射应答机16，并以浇注材料封注。在致动器3的外壳4上具有一个与发射应答机16相对应的位置，在该位置上安装读取单元20的线圈22，通过该线圈可以通过电感方式读取发射应答机16上的信息。在致动器的外壳4中还安装有一个微控制器24，一个电源25和一个数字接口26，例如RS 485。外壳4中的电源5可以通过一个此处没有绘出的、连接在插头模块28上的总线来供给电能，例如箭头27所示。通过数字接口26以及总线，可以将此处没有绘出的控制装置的控制信号传送到外壳4中的微控制器24上，并将微控制器24的信息传送回控制装置。微控制器24接通读取单元20，以读取发射应答机16上的信息，并且以电磁方式读取的信息将被传送到微控制器24上，如箭头31所示。微控制器24同时控制压电放大器40，通过它可控制一个压电陶瓷元件41，以开闭控制阀2。在压电陶瓷元件41和控制阀2之间设有一个图中所示的行程放大器(Wegübersetzung)42，以使得压电陶瓷元件41可提供足够大的升程。

本领域技术人员可知，各种修改方案都落入本发明要求保护的范围内。在一个外壳内也可使多个致动器具有相应的读取单元。使用传感器也可以测量行程和位置。发射应答机可以以间歇方式，在系统每次重新启动后或者在每次更换一个致动器之后，通过手动控制指令或此类方式被读取。

Claims (11)

1.一种由用于地下采矿的液压组件，特别是用于地下迈步式液压支架的液压组件，以及致动器和/或传感器构成的系统，它们具有一个外壳，并且通过一个数据传输系统可连接在一个控制装置上或已经连接在控制装置上，其中每个致动器可以触发液压组件上的一个功能，和/或每个传感器可以在液压组件的一个测量位置处测量液压状态，或者在迈步式液压支架处测量其它测量值，其特征在于，每个致动器(3)和/或传感器(7，8)在所属的外壳(4；18，19)中具有一个读取单元(20；30)，并且液压组件(1)对每一个功能(2)或每一个测量位置具有一个信息单元(12；13)，它们的信息可通过读取单元(20；30)被读取，并可传送到控制装置(6)上。

2.如权利要求1的系统，其特征在于，读取单元(20；30)包括一个发射模块和一个接收模块，和/或设计为能够进行发射和接收。

3.如权利要求1或2的系统，其特征在于，信息单元(12；13)是发射机或发射应答机，最好是带有集成EEPROM的微芯片或发射应答芯片。

4.如权利要求1至3中任一项的系统，其特征在于，读取单元(20；30)被设计为可发射和/或接收电磁波。

5.如权利要求1至4中任一项的系统，其特征在于，发射机或发射应答机(12；13)可以通过电感方式被读取，和/或设置有一个集成的接收线圈。

6.如权利要求2至5中任一项的系统，其特征在于，发射模块和/或接收模块包括一个线圈(22)。

7.如权利要求1至6中任一项的系统，其特征在于，读取单元(20)与一个电子电路(23)相耦合，该电子电路最好包括一个微控制器和/或分析电路和控制电路。

8.如权利要求1至7中任一项的系统，其特征在于，读取单元(20)安装在外壳(4)上，以螺纹连接或者粘接的方式连接，和/或最好用浇注材料(21)封注。

9.如权利要求1至8中任一项的系统，其特征在于，对于每一个可控制的功能(2)，在测量点或组件(1)上安装信息单元(16)，以螺纹连接或者粘接的方式连接，或者最好安装在组件(1)内的安装空隙(15)中，并以浇注材料(17)封注。

10.如权利要求1至9中任一项的系统，其特征在于，液压组件为一个阀块(1)，该阀块上具有多个用于液压开关阀(2)的安装孔，并且每个安装孔或每个开关阀(2)对应于一个信息单元(12)。

11.如权利要求1至10中任一项的系统，其特征在于，数据传输系统为一个总线，特别是一个CAN总线(5)，和/或控制装置和/或致动器具有一个数字接口(24)。

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