CN211338733U - 液压支架提升装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液压支架提升装置，其包括拉移部、平板车、轨道、拉力传感器、测距传感器和数据处理及反馈控制部，拉移部带动平板车在轨道上移动，拉移传感器的两端分别与拉移部和平板车连接，用于实时监测拉移部和平板车之间的拉力数据，并将拉力数据发送至数据处理及反馈控制部；测距传感器设置在平板车上，用于实时监测平板车车轮与轨道的接触距离的变化幅度值，并将变化幅度值发送至数据处理及反馈控制部，数据处理及反馈控制部根据拉力数据、接触距离的变化幅度值控制拉移部工作，所述数据处理及反馈控制部分别与拉移部、拉力传感器、测距传感器电连接。利用本申请能够保证提升过程的安全稳定，提高作业的安全系数。

Description

液压支架提升装置

技术领域

本申请涉及液压支架技术领域，具体涉及一种液压支架提升装置。

背景技术

随着矿井开采设备的大型化发展趋势，大型设备运输能力和效率已成为制约矿井开采效率的主要因素。目前，国内综采工作面搬家的主要装备是大型液压支架，通常大型液压支架的搬运工艺为解体搬运。解体搬运通常先将大型液压支架进行拆解，然后将拆解后的部件通过斜井提升机、蓄电池机车、轨道平板车等方式运出，但液压支架解体和组装占用时间多，材料配件损耗大，用工多，工期长，重新组装后故障高，可靠性降低。因此，大型液压支架的搬运更倾向于整体搬运，大型液压支架整体搬运一般通过斜井提升机连接平板车进行运输。然而，在大型液压支架的整体搬运过程中，经常发现钢丝绳断裂以及平板车脱离轨道等问题，搬运过程稳定性和安全性较差，有待进一步地改善。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出一种液压支架提升装置，以解决上述技术问题。

本申请提出一种液压支架提升装置，其包括：拉移部、用于运移液压支架的平板车、轨道、拉力传感器、测距传感器和数据处理及反馈控制部，所述拉移部带动平板车在轨道上移动，所述拉移传感器的两端分别与拉移部和平板车连接，用于实时监测拉移部和平板车之间的拉力数据，并将拉力数据发送至数据处理及反馈控制部；所述测距传感器设置在平板车上，用于实时监测平板车车轮与轨道的接触距离的变化幅度值，并将所述接触距离的变化幅度值发送至数据处理及反馈控制部，所述数据处理及反馈控制部根据拉力数据、接触距离的变化幅度值控制拉移部工作，所述数据处理及反馈控制部分别与拉移部、拉力传感器、测距传感器电连接。

可选地，还包括：用于实时监测平板车X、Y、Z向加速度的三向加速度传感器，所述三向加速度传感器安装在平板车上，且与所述数据处理及反馈控制部电连接。

可选地，还包括：用于实时监测平板车运行速度的光电编码器，所述光电编码器安装在平板车上，所述光电编码器的转轴上设置有从动齿轮，所述平板车的轮轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述光电编码器与数据处理及反馈控制部电连接。

可选地，还包括牵引绳，所述拉移部通过牵引绳与平板车连接，所述拉力传感器的两端分别与牵引绳和平板车连接。

可选地，所述三向加速度传感器位于平板车的重心位置。

可选地，还包括支座架，其包括垂直连接的横板和竖板，所述横板固定在所述平板车车架上，所述光电编码器安装在竖板上，所述从动齿轮和光电编码器位于竖板的两侧。

可选地，所述测距传感器与所述平板车的车轮一一对应，所述测距传感器与所述平板车共线。

可选地，还包括报警器，所述数据处理及反馈控制部与报警器电连接。

可选地，所述平板车的轮轴与主动齿轮过盈配合。

可选地，所述测距传感器为激光测距传感器，所述数据处理及反馈控制部为微处理器，所述拉移部为斜井提升机。

本申请提供的液压支架提升装置通过设置拉移部、平板车、轨道、拉力传感器、测距传感器和数据处理及反馈控制部，拉力传感器实时监测拉移部拉移平板车的拉力数据，测距传感器实时监测平板车车轮与轨道的接触距离的变化幅度值，数据处理及反馈控制部通过拉力数据和接触距离的变化幅度值控制拉移部工作，可准确地反应液压支架提升装置的运行状况，保证拉移部的拉力在合理范围内以及平板车在轨道上平稳运行，避免发生钢丝绳断裂以及平板车脱离轨道等问题，保证提升过程的安全稳定，提高作业的安全系数，而且结构简单，成本低。

附图说明

图1是本申请的液压支架提升装置的结构示意图。

图2是本申请的测距传感器、三向加速度传感器及光电编码器的布置示意图。

图3是本申请的拉力传感器的连接示意图。

图4是本申请的主动齿轮与从动齿轮的装配图。

图5是本申请的数据处理及反馈控制过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本申请的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1示出了本申请的液压支架提升装置的结构示意图，图2示出了本申请的测距传感器、三向加速度传感器及光电编码器的布置示意图。如图1-2所示，本申请提供的液压支架提升装置，其包括：拉移部1、用于运移液压支架5的平板车4、轨道3、拉力传感器8、测距传感器6和数据处理及反馈控制部。

所述拉移部1带动平板车4在轨道3上移动。在本实施例中，轨道3可采用现有的斜井轨道，拉移部1可采用现有的斜井提升机。

如图3所示，所述拉移传感器8的两端分别与拉移部1和平板车4连接，用于实时监测拉移部1和平板车4之间的拉力数据，并将拉力数据发送至数据处理及反馈控制部。

所述测距传感器6设置在平板车4上，用于实时监测平板车4的车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值，并将所述接触距离的变化幅度值发送至数据处理及反馈控制部。

在本实施例中，测距传感器6可采用激光测距传感器，以精确地测量接触距离的变化幅度值。激光测距传感器与平板车4的车轮一一对应，即平板车4的每个车轮都有一个激光测距传感器来测量车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值。

如图2所示，平板车4具有四个车轮，激光测距传感器的数量也为四个。

激光测距传感器位于车轮的后方，且与车轮共线，使得激光测距传感器与车轮的摆动幅度一致，以便更精确地测量车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值。其中，靠近拉移部1的方向为“前”。

所述数据处理及反馈控制部根据拉力数据、接触距离的变化幅度值采用现有的逻辑编程控制拉移部1工作。

所述数据处理及反馈控制部分别与拉移部1、拉力传感器8、测距传感器6采用现有的连接方式实现电连接。在本实施例中，数据处理及反馈控制部可采用现有的微处理器。

现以斜井提升机拉移液压支架为例，说明液压支架提升装置的工作过程，具体如下：

液压支架提升装置工作时，将液压支架5移动至平板车4上。斜井提升机拉动平板车4在轨道3上移动。拉力传感器实时监测斜井提升机与平板车4之间的拉力，并将该拉力数据发送至微处理器。

激光测距传感器实时监测平板车4的车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值，并将该接触距离的变化幅度值发送至微处理器。

如图5所示，微处理器接收拉力数据、接触距离的变化幅度值，并且当拉力数据(例如为5KN)大于预定拉力值(4KN)，或者车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值大于1/3车轮轮缘厚度时，则说明液压支架提升装置有发生失效的风险，微处理器控制斜井提升机降速。

当拉力数据(例如为2KN)小于预定拉力值(4KN)，且车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值小于等于1/3车轮轮缘厚度时，控制斜井提升机提速。

本申请提供的液压支架提升装置通过设置拉移部、平板车、轨道、拉力传感器、测距传感器和数据处理及反馈控制部，拉力传感器实时监测拉移部拉移平板车的拉力数据，测距传感器实时监测平板车车轮与轨道的接触距离的变化幅度值，数据处理及反馈控制部通过拉力数据和接触距离的变化幅度值控制拉移部工作，可准确地反应液压支架提升装置的运行状况，保证拉移部的拉力在合理范围内以及平板车在轨道上平稳运行，避免发生钢丝绳断裂以及平板车脱离轨道等问题，保证提升过程的安全稳定，提高作业的安全系数，而且结构简单，成本低。

进一步地，液压支架提升装置还包括：用于监测平板车4的X、Y、Z向加速度的三向加速度传感器12。

所述三向加速度传感器12安装在平板车4上，且与所述数据处理及反馈控制部电连接。

如图5所示，数据处理及反馈控制部接收X、Y、Z向加速度的X、Y、Z向加速度数据，并当其中任意一个方向的加速度数据大于预定加速度时，则说明平板车4频率波动范围不稳定，控制拉移部1降速。

通过设置三向加速度传感器12，实时监测平板车4的X、Y、Z向加速度，判断平板车4的各向频率波动是否稳定，从而更精确地控制拉移部1工作，保证平板车4平稳地在轨道3上运行，进一步地提高作业的安全系数。

如图2所示，三向加速度传感器12安装在平板车4的车底正下方，且布置在平板车4的几何重心位置，以便更好地测量平板车4的各向加速度。

在一个具体实施例中，微处理器可采用现有的逻辑控制功能，根据拉力数据、变化幅度值，各向加速度超出预定值的幅度，来确定斜井提升机的速度变化区间，在此变化区间内经过多次微调最终确定控制斜井提升系统的目标运行速度；以更好地控制液压支架提升装置平稳地运行。

较佳地，液压支架提升装置还包括：用于监测平板车4运行速度的光电编码器7。

所述光电编码器7安装在平板车4的轮轴附近，光电编码器7的转轴与轮轴平行。

所述光电编码器7的转轴上设置有从动齿轮9，所述平板车4的轮轴上设置有主动齿轮10，所述主动齿轮10与从动齿轮9啮合，所述光电编码器7与数据处理及反馈控制部电连接。

光电编码器7将采集的平板车4的运行速度发送至数据处理及反馈控制部。

数据处理及反馈控制部根据运行速度，控制拉移部1的工作。

在本实施例中，微处理器可根据光电编码器(7)采集到的运行速度确定实际运行速度与目标运行速度之间的差值，利用PID算法调节斜井提升机的调整程度，实现拉移部1的闭环控制，从而保证控制过程的平稳进行，减小液压支架运行过程中的波动。

通过设置光电编码器7实时监测平板车4的运行速度，将平板车4的运行速度作为衡量液压支架提升装置是否达到预期调整目标的标准参数，能够更好地控制拉移部1的工作，使平板车4更加平稳地工作。

在一个具体实施例中，光电编码器7、激光测距传感器、三向加速度传感器12、拉力传感器8、拉移部1均与数据处理及反馈控制部采用现有的无线通信技术实现数据的传输。三向加速度传感器12、拉力传感器8和光电编码器7均为现有设备。

进一步地，如图1和3所述，液压支架提升装置还包括牵引绳2，所述拉移部1通过牵引绳2与平板车4连接，所述拉力传感器8的两端分别与牵引绳2和平板车4连接。

通过设置牵引绳2，可方便斜井提升机的布设。在本实施例中，牵引绳2采用钢丝绳，预定拉力值为钢丝绳的最大静拉力。

优选地，如图4所示，液压支架提升装置还包括支座架11。支座架11包括垂直连接的横板和竖板。

所述横板固定在所述平板车4的车架上，所述光电编码器7安装在竖板上，所述从动齿轮9和光电编码器7位于竖板的两侧。

通过设置支座架11，可保证光电编码器7的安装牢固性。

进一步地，所述平板车4的轮轴与主动齿轮10过盈配合，以保证安装牢固性。

在一个具体实施例中，液压支架提升装置还包括报警器，报警器与数据处理及反馈控制部电连接。

当拉力数据超过预定拉力值，或者车轮与轨道3的接触距离的变化幅度值大于1/3车轮轮缘厚度，或者其中任意一个方向的加速度数据大于预定加速度时，数据处理及反馈控制部控制报警器报警，以提示工作人员。

以上，结合具体实施例对本申请的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本申请的思想。本领域技术人员在本申请具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压支架提升装置，其特征在于，包括：拉移部、用于运移液压支架的平板车、轨道、拉力传感器、测距传感器和数据处理及反馈控制部，所述拉移部带动平板车在轨道上移动，所述拉移传感器的两端分别与拉移部和平板车连接，用于实时监测拉移部和平板车之间的拉力数据，并将拉力数据发送至数据处理及反馈控制部；所述测距传感器设置在平板车上，用于实时监测平板车车轮与轨道的接触距离的变化幅度值，并将所述接触距离的变化幅度值发送至数据处理及反馈控制部，所述数据处理及反馈控制部根据拉力数据、接触距离的变化幅度值控制拉移部工作，所述数据处理及反馈控制部分别与拉移部、拉力传感器、测距传感器电连接。

2.如权利要求1所述的液压支架提升装置，其特征在于，还包括：用于实时监测平板车X、Y、Z向加速度的三向加速度传感器，所述三向加速度传感器安装在平板车上，且与所述数据处理及反馈控制部电连接。

3.如权利要求2所述的液压支架提升装置，其特征在于，还包括：用于实时监测平板车运行速度的光电编码器，所述光电编码器安装在平板车上，所述光电编码器的转轴上设置有从动齿轮，所述平板车的轮轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述光电编码器与数据处理及反馈控制部电连接。

4.如权利要求3所述的液压支架提升装置，其特征在于，还包括牵引绳，所述拉移部通过牵引绳与平板车连接，所述拉力传感器的两端分别与牵引绳和平板车连接。

5.如权利要求4所述的液压支架提升装置，其特征在于，所述三向加速度传感器位于平板车的重心位置。

6.如权利要求5所述的液压支架提升装置，其特征在于，还包括支座架，其包括垂直连接的横板和竖板，所述横板固定在所述平板车车架上，所述光电编码器安装在竖板上，所述从动齿轮和光电编码器位于竖板的两侧。

7.如权利要求6所述的液压支架提升装置，其特征在于，所述测距传感器与所述平板车的车轮一一对应，所述测距传感器与所述平板车共线。

8.如权利要求7所述的液压支架提升装置，其特征在于，还包括报警器，所述数据处理及反馈控制部与报警器电连接。

9.如权利要求8所述的液压支架提升装置，其特征在于，所述平板车的轮轴与主动齿轮过盈配合。

10.如权利要求1-9任一所述的液压支架提升装置，其特征在于，所述测距传感器为激光测距传感器，所述数据处理及反馈控制部为微处理器，所述拉移部为斜井提升机。

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