CN207115163U - 一种掘进机用八回路电控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掘进机用八回路电控箱，属于掘进机电气系统领域。本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，包括电控箱箱体，该箱体内设有控制变压器、本安电源和PLC及模块，所述控制变压器通过本安电源连接PLC及模块；电控箱箱体外部设有外接设备一，该外接设备一包括操作箱、传感器和压力变送器，且操作箱、传感器和压力变送器分别与PLC及模块相连，用于向PLC及模块输入信号；所述电控箱箱体外部还设有外接设备二，所述外接设备二包括油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二，上述电机也分别与PLC及模块相连。本实用新型的八回路电控箱，掘进效率高，维修成本低，安全性高。

Description

一种掘进机用八回路电控箱

技术领域

本实用新型涉及一种电控箱，更具体地说，涉及一种掘进机用八回路电控箱。

背景技术

随着经济发展水平和人们生活质量的不断提高，企事业单位和居民的用电需求也随之加大，而我国目前主要的发电方式还是煤炭火力发电，因此煤炭的需求也随之增加。

煤矿保证稳产高产的关键技术就是采掘技术，而先进高效的机械化掘进技术是巷道掘进技术的发展方向，也是煤矿实现高产高效的必要条件。

目前，国内各类掘进机配套使用的掘进机用电控箱大部分均采用四回路，即油泵电机、截割高低速电机和二运电机的供电回路，且大部分电控箱采用双电压的形式,也有少部分企业研发出五回路，即在四回路的基础上增加除尘风机或锚杆钻机回路，但以上电控箱均无法将掘进机行走、截割臂升降和回转、后支撑升降、铲板升降、截割煤岩、除尘、锚杆支护集于一身，即不能由一台掘进机用电控箱控制操作实现巷道掘进的各项动作，同时，增加除尘、锚杆电机供电回路需要单独铺设电缆，提高了掘进成本，延长了巷道掘进周期。

此外，目前国内掘进机用电控箱都没有增设备用电机回路。在掘进过程中，如果某回路无法启动，而现场技术人员又无法判断出原因时，则只能停机返修，大大影响了掘进进度，延长了掘进周期，降低了生产效率。另外，掘进机用照明灯一般均在系统上电后常亮，但在实际使用过程中，工作人员经常因为照明灯光线太强而无法观察到采掘面或巷道的工况，从而造成事故，影响掘进进程。

在掘进过程中，截割臂内部轴承会产生大量热量，齿轮箱内齿轮油温度也随之升高，齿轮油的黏度也随之减小，容易造成渗漏，造成缸体内压力不够，影响生产进度。当轴承温度过高时，轴承容易损坏，造成维修成本高，更换时间长。

因此，上述问题就成为了本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中的掘进机电控箱存在的上述问题，本实用新型提供一种掘进机用八回路电控箱，该电控箱设有八回路，能够提高掘进效率，保证掘进进度，且该电控箱减少了关键元件的损坏，减少了机器维护时间，保证了生产进度，同时，该电控箱可控制前后照明灯单独通断，避免了因照明灯光线太强无法观察到采掘面或巷道的工况而造成事故，安全性高。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，包括电控箱箱体，所述的电控箱箱体内设有控制变压器、本安电源和PLC及模块，所述的控制变压器通过本安电源连接PLC及模块；所述的电控箱箱体外部设有外接设备一，所述的外接设备一包括操作箱、传感器和压力变送器，所述的操作箱、传感器和压力变送器分别与PLC及模块相连，用于向PLC及模块输入信号；所述的电控箱箱体外部还设有外接设备二，所述的外接设备二包括油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二，所述的油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二分别与PLC及模块相连，用于接收和执行PLC及模块的指令，并向PLC及模块反馈各自的工作状态信号。

更进一步地，所述的外接设备二还包括前照明灯和后照明灯，所述的前照明灯和后照明灯分别与PLC及模块连接。

更进一步地，所述的前照明灯通过第一中间继电器与PLC及模块连接，所述的后照明灯通过第二中间继电器与PLC及模块连接。

更进一步地，所述的传感器包括第一油温传感器和第二油温传感器，所述的第一油温传感器通过第一安全隔离栅与PLC及模块连接，所述的第二油温传感器通过第二安全隔离栅与PLC及模块连接。

更进一步地，所述的PLC及模块中的PLC的型号为S7-300。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，电控箱不仅给油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机供电，还可给除尘风机和锚杆钻机供电，无需单独给除尘风机和锚杆钻机布线供电，提高了掘进效率。

(2)本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，电控箱设有两路备用电机回路，可以代替油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机工作，也可给某特定电机供电，缩减了维修时间，提高了工作效率。

(3)本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，前后照明灯可单独通断，避免了因照明灯光线太强无法观察到采掘面或巷道的工况而造成事故，安全性更高。

(4)本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，该电控箱设有油温油位实时保护系统，当油温油位超标时，系统自动停机，减少了关键元件的损坏，降低了维修成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱箱体图；

图2为本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱总成图；

图3为实用新型的一种掘进机用八回路电控箱电气原理框图；

图4为本实用新型中的油泵电机启动流程图；

图5为本实用新型中的截高电机启动流程图；

图6为本实用新型中的截低电机启动流程图；

图7为本实用新型中的二运电机启动流程图；

图8为本实用新型中的除尘风机启动流程图；

图9为本实用新型中的锚杆钻机启动流程图；

图10为本实用新型中的备一电机启动流程图；

图11为本实用新型中的备二电机启动流程图；

图12为本实用新型中的前后照明灯通断原理图；

图13为本实用新型中的油温油位保护系统图。

示意图中的标号说明：

1、电控箱箱体；2、漏电保护器；3、PLC及模块；4、大真空交流接触器；5、安全栅；6、阻容吸收器；7、小真空交流接触器；8、电流互感器；9、隔离开关；10、控制变压器；11、电压互感器；12、开关电源；13、断路器；14、本安电源；15、外接设备一；16、主要元件；17、外接设备二；18、操作箱；19、PLC；20、第一中间继电器；21、前照明灯；22、第二中间继电器；23、后照明灯；24、模拟量输入模块；25、第一安全隔离栅；26、第一油温传感器；27、第二安全隔离栅；28、第二油温传感器；29、第三安全隔离栅；30、压力变送器。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

结合图1至图13所示，本实施例的一种掘进机用八回路电控箱，包括电控箱箱体1，该电控箱箱体1内设有控制变压器10、本安电源14和PLC及模块3，其中，控制变压器10通过本安电源14连接PLC及模块3。此外，电控箱箱体1外部设有外接设备一15，该外接设备一15包括操作箱18、传感器和压力变送器30，该操作箱18、传感器和压力变送器30分别与PLC及模块3相连，用于向PLC及模块3输入信号。另外，上述的电控箱箱体1外部还设有外接设备二17，该外接设备二17包括油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二，且油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二分别与PLC及模块3相连，用于接收和执行PLC及模块3的指令，并向PLC及模块3反馈各自的工作状态信号。具体地，该处提及的PLC及模块3中的PLC19均意指可编程控制器，截高电机即指截割高速电机，截低电机即指截割低速电机，在本实施例的八回路中，油泵电机、截高电机和截低电机通过传感器向PLC及模块3反馈其温度信息，经由PLC及模块3做出相应判断并向油泵电机、截高电机和截低电机发出指令。同时，油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二通过漏电保护器2向PLC及模块3反馈漏电闭锁信息，PLC及模块3根据反馈的信息发出相应的指令。此外，本实施例的八回路电控箱还设有电流互感器8，上述的油泵电机等八个电机还通过电流互感器8向PLC及模块3反馈电流信号。与此同时，上述反馈的信息也经由PLC及模块3反馈至操作箱18，并显示在操作箱18的显示屏上，操作者可根据反馈的信息进行操作，其操作信息由操作箱18发送给PLC及模块3从而进行运作。更具体地，本实施例的电控箱箱体1采用快开门形式，方便维修和参数修改，该电控箱箱体1内部安装有六块安装板，以便于安装拆卸电气元件和维修电路，六块安装板分别固定在电控箱箱体1的左侧、右侧、底板左右两侧和正面板左右两侧，PLC及模块3安装在底板左侧，控制变压器10和本安电源14安装在底板右侧，电流互感器8安装在电控箱箱体1上侧。

进一步地，结合图3和图12所示，上述的外接设备二17还包括前照明灯21和后照明灯23，且前照明灯21和后照明灯23分别与PLC及模块3连接，具体地，如图12所示，前照明灯21通过第一中间继电器20与PLC及模块3连接，后照明灯23通过第二中间继电器22与PLC及模块3连接，PLC及模块3又与操作箱18连接，该操作箱18上有两个按键，分别代表前照明灯开关和后照明灯开关，当按下前照明灯开关/后照明灯开关时，操作箱18通过自由口协议将其开关信号发送给PLC及模块3，PLC及模块3通过内部程序控制输出，控制第一中间继电器20/第二中间继电器22线圈接通，然后通过第一中间继电器20/第二中间继电器22的辅助常开触点控制前照明灯21/后照明灯23常亮。同理，当再次按下前/后照明灯开关，第一中间继电器20/第二中间继电器22辅助触点断开，前照明灯21/后照明灯23熄灭。其中，优选地，在本实施例中，PLC及模块3中的PLC19的型号为S7-300，上述的第一中间继电器20和第二中间继电器22均与该型号为S7-300的PLC19连接。本实施例中的前后照明灯可单独通断，避免了因照明灯光线太强无法观察到采掘面或巷道的工况而造成事故，安全性更高。

更进一步地，结合图3和图13所示，上述的传感器包括第一油温传感器26、第二油温传感器28和瓦斯传感器，其中，第一油温传感器26通过第一安全隔离栅25与PLC及模块3连接，第二油温传感器28通过第二安全隔离栅27与PLC及模块3连接，作为一种优选方案，该PLC及模块3中的模拟量输入模块24型号为SM331。在油箱底部出油口附近安装第一油温传感器26，第一油温传感器26将温度信号转换为电阻信号，经第一安全隔离栅25，将电阻信号转换为4-20mA标准电流信号，最后输入到型号为SM331的模拟量输入模块24内，通过型号为S7-300的PLC19内部程序控制，当油箱油温达到75℃时，系统停机，油泵电机无法运行，避免损坏液压元件以致延误掘进进程，当温度降到70℃时，油泵电机才能正常启动。同时，在齿轮箱上侧加油口处安装第二油温传感器28，用于检测齿轮箱内齿轮油油温，其工作原理与油箱内第一油温传感器26一样，先将温度信号转换为电阻信号，经第二安全隔离栅27将电阻信号转换为4-20mA的标准电流信号，最后输入到型号为SM331的模拟量输入模块24内，经型号为S7-300的PLC19内部程序控制，当齿轮箱内齿轮油油温达到75℃时，截高电机和截低电机停止运行，当温度降到70℃后，截高电机和截低电机才能正常启动。此外，油箱底部出油口附近还安装有压力变送器30，该压力变送器30通过第三安全隔离栅29与PLC及模块3连接，该压力变送器30将油压信号装换为电流信号，经第三安全隔离栅29，转换为4-20mA标准电流信号，同样输入到型号为SM331的模拟量输入模块24内，由型号为S7-300的PLC19内部程序控制，当油箱内液压油高度低于油箱高度一半时，系统停机，油泵电机同样无法运行，只有添加液压油使油位高度超过油箱高度一半以上，系统解锁，油泵电机才能启动。该油温油位实时保护系统减少了关键元件的损坏，降低了维修成本。

此外，接续图2所示，电控箱箱体1正面板左右两侧还安装大真空交流接触器4、小真空交流接触器7和阻容吸收器6，且电控箱箱体1的右侧安装隔离开关9，电控箱箱体1的底板左侧安装有安全栅5，同时，其底板右侧安装有电压互感器11、开关电源12和断路器13上述元件的在回路中的作用方式与原理与现有技术类似，此处就不再详细赘述其在回路中的连接方式。

本实施例的图4至图11阐述了油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备一电机和备二电机的启动流程，本实施例的掘进机用八回路电控箱能检测到的故障有油箱油温过高、油位过低、齿轮箱齿轮油油温过高、瓦斯闭锁、总急停、截割急停以及各电机过温、过流、过载、断相和漏电。当电机有故障时，相应电机无法启动，当总急停和瓦斯闭锁、油箱油温过高、油位过低时，所有电机均无法运行，当截割急停和齿轮箱齿轮油油温过高时，截高电机和截低电机无法启动。所有电机均不更换时，只有当油泵电机启动后，剩余电机才能启动，其中油泵电机、截高电机、截低电机、备一电机和备二电机均需警铃预警后才能启动，同时截高电机、截低电机和锚杆钻机互锁。当油泵电机更换时，只能更换到备一电机上，且截高电机和截低电机无法更换，此时只有当备一电机启动后，其余电机才能正常启动，同时截高电机、截低电机和锚杆钻机互锁。当截高电机/截低电机更换时，也只能更换到备一电机上，此时截低电机/截高电机、锚杆钻机和备一电机互锁，当油泵电机启动后，再按实际需要启动除截高电机/截低电机外的其他电机。当二运电机/除尘风机更换时，只能更换到备二上，先启动油泵电机，再按实际需要启动除二运电机/除尘风机外的其他电机。当锚杆钻机电机更换时，也只能更换到备二电机上，此时截高电机、截低电机和备二电机互锁，当油泵电机启动后，再按实际需要启动除锚杆钻机电机外的其他电机。与现有技术相比，本实施例增添了两路备用回路，一路是大电流备用电机回路，另一路是小电流备用电机回路，当油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机故障无法启动时，可以用备用电机回路代替故障电机回路工作，无需停机维修，提高了工作效率，保证了掘进进度。同时，备用电机回路还可作为普通回路使用，在掘进过程中，需要使用某供电电压为1140V/660V的设备时，可以由备用回路供电使用，非常方便。

本实用新型的一种掘进机用八回路电控箱，集控制掘进机行走、截割臂升降和回转、后支撑升降、铲板升降、截割煤岩、除尘、锚杆支护于一身，功能多样，掘进效率高，维修成本低，使用安全性高。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种掘进机用八回路电控箱，包括电控箱箱体(1)，其特征在于：所述的电控箱箱体(1)内设有控制变压器(10)、本安电源(14)和PLC及模块(3)，所述的控制变压器(10)通过本安电源(14)连接PLC及模块(3)；所述的电控箱箱体(1)外部设有外接设备一(15)，所述的外接设备一(15)包括操作箱(18)、传感器和压力变送器(30)，所述的操作箱(18)、传感器和压力变送器(30)分别与PLC及模块(3)相连，用于向PLC及模块(3)输入信号；所述的电控箱箱体(1)外部还设有外接设备二(17)，所述的外接设备二(17)包括油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二，所述的油泵电机、截高电机、截低电机、二运电机、除尘风机、锚杆钻机、备用电机一和备用电机二分别与PLC及模块(3)相连，用于接收和执行PLC及模块(3)的指令，并向PLC及模块(3)反馈各自的工作状态信号。

2.根据权利要求1所述的一种掘进机用八回路电控箱，其特征在于：所述的外接设备二(17)还包括前照明灯(21)和后照明灯(23)，所述的前照明灯(21)和后照明灯(23)分别与PLC及模块(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种掘进机用八回路电控箱，其特征在于：所述的前照明灯(21)通过第一中间继电器(20)与PLC及模块(3)连接，所述的后照明灯(23)通过第二中间继电器(22)与PLC及模块(3)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种掘进机用八回路电控箱，其特征在于：所述的传感器包括第一油温传感器(26)和第二油温传感器(28)，所述的第一油温传感器(26)通过第一安全隔离栅(25)与PLC及模块(3)连接，所述的第二油温传感器(28)通过第二安全隔离栅(27)与PLC及模块(3)连接。

5.根据权利要求4所述的一种掘进机用八回路电控箱，其特征在于：所述的PLC及模块(3)中的PLC(19)的型号为S7-300。