CN203009424U

CN203009424U - 截割滚筒对称伸缩行程控制装置

Info

Publication number: CN203009424U
Application number: CN 201220619175
Authority: CN
Inventors: 刘飞香; 程永亮; 郑大桥; 李之雄; 廖金军; 刘金书; 张海涛; 郝蔚祺
Original assignee: China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Railway Construction Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-11-21

Abstract

本实用新型公开了一种截割滚筒对称伸缩行程控制装置，包括：左、右油缸；第一、第二电磁阀；第一、第二平衡阀；电磁方向阀；流量计量和控制模块；溢流阀；电控系统。本实用新型取有有益效果：一是可以获得比常规并联同步回路更高的同步精度，设常规并联的同步回路同步伸出误差为

，则本实用新型的同步回路，其同步伸出的同步误差为[A₁/（A₁+A₂）]δ（式中A₁为油缸无杆腔面积，A₂为油缸有杆腔面积）；二是用实时流量检测反馈，可以实现对截割滚筒无极对称伸出行程控制，控制精度能满足使用要求，简单易行。

Description

截割滚筒对称伸缩行程控制装置

技术领域

本实用新型属于矿用可伸缩式滚筒截割设备，具体涉及一种截割滚筒对称伸缩行程控制装置。

背景技术

矿场巷道掘进设备是采矿机械中的一支劲旅，作为其标兵掘锚机和联采机，因其安全可靠、高效节能而备受广大用户的青睐。目前，这两种设备截割滚筒的伸缩机构只能实现完全缩回和完全伸出两种工作状态，这决定了同一台设备的截割宽度是固定的，难以满足采用一个滚筒开挖不同宽度巷道的需求。

对截割滚筒两侧伸缩油缸，均采用电比例方向阀和油缸位移反馈闭环控制，理论上能够实现截割滚筒高精度对称伸缩；但由于截割滚筒结构特殊性、加之工况恶劣和油缸伸缩频繁，完成位移控制信号的可靠采集和传输难度很大，在掘锚机和联采机，上采用这种方式实现截割滚筒对称伸展控制位置控制可行性低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题提出一种可以精确控制的截割滚筒对称伸缩行程控制装置。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：

截割滚筒对称伸缩行程控制装置，包括：左、右油缸；第一、第二电磁阀；第一、第二平衡阀；电磁方向阀；流量计量和控制模块；溢流阀；电控系统；左、右油缸分别与截割滚筒两端的伸缩滚筒连接，第一、第二平衡阀的第二油口分别与左、右油缸的无杆油腔连接，第一、第二电磁阀的第三油口分别与左、右油缸的有杆油腔连接，第一、第二电磁阀的第一油口与电磁方向阀的第四油口连接，第一、第二电磁阀的第二油口分别与第二、第一平衡阀的第一油口连接，电磁方向阀的第一油口和第二油口分别与油源和油箱连接，流量计量和控制模块的第一油口与电磁方向阀的第三油口连接，流量计量和控制模块的第二、第三油口分别与第一、第二平衡阀的第一油口连接，溢流阀连接在油源和油箱之间，电控系统与电磁方向阀、电磁阀和流量计量和控制模块连接。

所述流量计量和控制模块包括流量计、第一、第二调速阀、第一、第二单向阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过第一、第二调速阀分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接，第一、第二单向阀分别连接流量计量和控制模块的第一、第二油口和第一、第三油口。

所述流量计量和控制模块包括流量计、第一、第二调速阀、第一、第二单向阀；所述第一、第二调速阀分别和第一、第二单向阀并联；流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接；流量计的第二接口分成两路，一路通过第一调速阀、第一单向阀与流量计量和控制模块的第二油口连接，另一路通过第二调速阀、第二单向阀与流量计量和控制模块的第三油口连接。

所述流量计量和控制模块包括流量计、分流集流阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过分流集流阀分成两路分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接。

所述流量计量和控制模块包括流量计、分流集流阀、第一、第二单向阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过分流集流阀分成两路分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接，第一、第二单向阀分别连接流量计量和控制模块的第一、第二油口和第一、第三油口。

本实用新型采用流-压互补原理，结合高精度液压同步回路和流量检测反馈，实现截割滚筒无极对称伸出行程控制。在双缸伸出控制上，同步回路有两种连接方式，一种是能够提供较大推力的常规并联同步回路，另一种是采用双缸交错差动同步回路，同时采用流量计对双缸进油总流量进行检测，间接检测两油缸的同步位移，以实现对称截割滚筒伸出行程控制。在双缸缩回控制上由于没有同步要求，仅将双缸简单并联。两伸缩油缸连接方式的切换通过一个二位三通电磁阀实现；两缸的伸缩控制由一个三位四通电磁阀实现；油缸伸出后，一个单作用平衡阀对油缸实现缩回锁定，以抗衡截割过程中伸缩滚筒受到的轴向切削反力。

本实用新型取得的有益效果是：

1、获得了比常规并联同步回路更高的同步精度，设常规并联的同步回路同步伸出误差为

，则本实用新型的同步回路，其同步伸出的同步误差为[A₁/（A₁ +A₂）]δ（式中A₁为油缸无杆腔面积，A₂为油缸有杆腔面积）；

2、用实时流量检测反馈，实现了对截割滚筒无极对称伸出行程控制，控制精度能满足使用要求，实现上简单易行。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1 是截割滚筒对称同步伸缩控制电液系统原理图。

图2是本实用新型中流量计量和控制模块第一种结构原理图。

图3是本实用新型中流量计量和控制模块的第二种结构原理图。

图4是本实用新型中流量计量和控制模块的第三种结构原理图。

图5是本实用新型中流量计量和控制模块的第四种结构原理图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供的截割滚筒对称伸缩行程控制装置，包括：左右2个油缸7a、7b； 2个二位三通电磁阀5a、5b ；2个单作用平衡阀6a、6b；1个三位四通电磁方向阀2；1个流量计量和控制模块4；1个溢流阀9；电控系统3；油缸7a、7b分别与截割滚筒8两端的伸缩滚筒8a、8b连接，平衡阀6a、6b的油口b分别与油缸7a、7b的无杆油腔连接，电磁阀5a、5b的油口a分别与油缸7a、7b的有杆油腔连接，电磁阀5a、5b的油口p与电磁方向阀2的油口b连接，电磁阀5a、5b的油口t分别与平衡阀6b、6a的油口a连接，电磁方向阀2的油口p和油口t分别与油源1和油箱9连接，流量计量和控制模块4的油口A1与电磁方向阀2的油口a连接，流量计量和控制模块4的油口A2、A3分别与平衡阀6a、6b的油口a连接，溢流阀10连接在油源1和油箱9之间，电控系统3与电磁方向阀2、电磁阀5和流量计量和控制模块4连接。

工作原理：

常规同步伸出：电磁阀5a、5b失电，将回路切换到油缸7a、7b并联同步连接状态，继而电磁方向阀2的A电磁铁得电，油液经油口A1通过流量控制和计量模块4完成计量反馈给控制系统，以实现伸出行程控制，并将进油流量分成两路分别经油口A2、A3进入平衡阀6a、6b的油口a，由平衡阀6a、6b的油口b进入两油缸7a、7b无杆腔，驱动其带动截割滚筒8两端的伸缩滚筒8a、8b同步伸出，同时油缸7a、7b有杆腔油液分别通过电磁阀5a、5b的油口a、p合流后再通过电磁阀2的油口b、t回到油箱9。当油缸7a、7b伸出达到设定伸出值时，电液方向阀2和电磁阀5a、5b均失电，平衡阀6a、6b将两油缸7a、7b进行缩回锁定，截割滚筒8两端的伸缩滚筒8a、8b处于截割工作状态。此同步伸出控制方式的同步精度低于交错差动式同步回路，但能提供的大推力。

高精度同步伸出：电磁阀5a、5b得电，将回路切换到油缸7a、7b交错差动连接状态，继而电液方向阀2的A电磁铁得电，油液经油口A1通过流量控制和计量模块4完成计量反馈给控制系统，以实现伸出行程控制，并将进油流量分成两路分别经油口A2、A3通过平衡阀6a、6b进入两油缸7a、7b无杆腔，驱动两油缸7a、7b同步伸出，同时左油缸7a和右油缸7b的有杆腔油液分别通过电磁阀5a、5b的油口a、t作为互补偿流量分别与来自A₃、A₂的油液合流后，分别通过平衡阀6a、6b进入右油缸7b和左油缸7a无杆腔，同时，由于两油缸7a、7b交错差动连接，两油缸7a、7b的无杆腔负载互为有杆腔的背压，实现了压力互补，故这种同步回路又称流压互补式同步回路。当两油缸7a、7b伸出达到设定值时，电液方向阀2、电磁阀5a、5b均失电，平衡阀6a、6b将两油缸7a、7b进行缩回锁定，截割滚筒8两端的伸缩滚筒8a、8b处于截割工作状态。此状态下的同步回路采用了流-压互补原理，同步精度有了较大提高。设常规同步伸出误差为，则高精度同步回路同步伸出的同步误差为[A₁/（A₁ +A₂）]δ（式中A₁为油缸无杆腔面积，A₂为油缸有杆腔面积）。

缩回：当一个工作循环结束时，整机要前进一步以开始下一个工作循环时，要将伸缩滚筒8a、8b完全缩回，没有同步或对称要求，只要简单并联即可，电磁阀5a、5b失电，将回路切换到两油缸7a、7b并联状态，接着电液方向阀2的B电磁铁得电，油液通过电磁阀2的油口p、b后分两路经电磁阀5a、5b的油口p、a进入两油缸7a、7b的有杆腔，驱动截割滚筒8伸缩滚筒8a、8b缩回。

本实用新型中的流量计量和控制模块4有以下几种实现方案：

如图2所示，油缸伸出过程中总进油经过流量计403计量后通过调速阀402a、402b均分成两路由油口A₂、A₃输出，油缸缩回过程中，来自油缸无杆腔的油液从油口A₂、A₃流入，通过单向阀401a、401b后，汇合从油口A₁流出；

如图3所示，油缸伸出过程中总进油经过流量计403计量后通过调速阀402a、402b均分成两路由油口A₂、A₃输出，油缸缩回过程中，来自油缸无杆腔的油液从油口A₂、A₃流入，通过单向阀401a、401b后，汇合再通过流量计403后从油口A₁流出；

如图4所示，油缸伸出过程中，总进油经过流量计403计量后再通过分流集流阀404均分成两路由油口A₂、A₃输出，油缸缩回过程中，反向流动；

如图5所示，油缸伸出过程中总进油经过流量计403计量后通过分流阀405均分成两路由油口A₂、A₃输出，油缸缩回过程中，来油缸无杆腔的油液从油口A₂、A₃流入，通过单向阀401a、401b后，汇合从油口A₁流出。

Claims

1.一种截割滚筒对称伸缩行程控制装置，其特征是包括：左、右油缸；第一、第二电磁阀；第一、第二平衡阀；电磁方向阀；流量计量和控制模块；溢流阀；电控系统；左、右油缸分别与截割滚筒两端的伸缩滚筒连接，第一、第二平衡阀的第二油口分别与左、右油缸的无杆油腔连接，第一、第二电磁阀的第三油口分别与左、右油缸的有杆油腔连接，第一、第二电磁阀的第一油口与电磁方向阀的第四油口连接，第一、第二电磁阀的第二油口分别与第二、第一平衡阀的第一油口连接，电磁方向阀的第一油口和第二油口分别与油源和油箱连接，流量计量和控制模块的第一油口与电磁方向阀的第三油口连接，流量计量和控制模块的第二、第三油口分别与第一、第二平衡阀的第一油口连接，溢流阀连接在油源和油箱之间，电控系统与电磁方向阀、电磁阀和流量计量和控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的截割滚筒对称伸缩行程控制装置，其特征是所述流量计量和控制模块包括流量计、第一、第二调速阀、第一、第二单向阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过第一、第二调速阀分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接，第一、第二单向阀分别连接流量计量和控制模块的第一、第二油口和第一、第三油口。

3.根据权利要求1所述的截割滚筒对称伸缩行程控制装置，其特征是所述流量计量和控制模块包括流量计、第一、第二调速阀、第一、第二单向阀；所述第一、第二调速阀分别和第一、第二单向阀并联；流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接；流量计的第二接口分成两路，一路通过第一调速阀、第一单向阀与流量计量和控制模块的第二油口连接，另一路通过第二调速阀、第二单向阀与流量计量和控制模块的第三油口连接。

4.根据权利要求1所述的截割滚筒对称伸缩行程控制装置，其特征是所述流量计量和控制模块包括流量计、分流集流阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过分流集流阀分成两路分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接。

5.根据权利要求1所述的截割滚筒对称伸缩行程控制装置，其特征是所述流量计量和控制模块包括流量计、分流集流阀、第一、第二单向阀；所述流量计的第一接口与流量计量和控制模块的第一油口连接，流量计的第二接口通过分流集流阀分成两路分别与流量计量和控制模块的第二、第三油口连接，第一、第二单向阀分别连接流量计量和控制模块的第一、第二油口和第一、第三油口。