CN215827718U - 一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，包括电液控换向阀组，所述电液控换向阀组分别向各所述抬底千斤顶、所述调偏千斤顶和所述推移千斤顶供液；升降行程接近开关，用于监测所述升降机构驱动所述下轨道升降的极限位置；推移行程接近开关，关用于监测所述迈步式自移机尾每次推移的行程极限位置；防爆电控箱，内设有PLC控制所述电液控换向阀组各供油口的通断；本安型无线遥控器，所述防爆电控箱内对应所述本安型无线遥控器设置有无线接收装置，所述本安型无线遥控器通过所述无线接收装置向所述PLC输入控制指令。该矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统具有设计科学、节省人力、工作效率高、实用性强的优点。

Description

一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿用迈步式自移机尾，具体的说，涉及了一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统。

背景技术

目前，现有的迈步式自移机尾主要由升降机构、推移机构、调偏机构、液压系统等部分组成，其移动往往需要依靠现场操作人员顺序推拉不同功能的操作杆来实现。迈步式自移机尾动作时，操作人员需一边控制操作杆一边观察各机械结构的运行情况，由于矿用迈步式自移机尾的机身长达几十米，且井下现场工作环境光线不足，不同功能的机构部件距离操纵杆又太远，使得单独一个人根本无法完成迈步式自移机尾的动作，因此这种工作模式不仅需要多名现场工作人员的协同工作，而且降低了迈步式自移机尾的工作效率。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、节省人力、工作效率高、实用性强的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，用于控制迈步式自移机尾工作，所述迈步式自移机尾包括机尾本体、安装在机尾本体中部的输送带、安装在所述机尾本体两侧的迈步式轨道机构和若干调偏千斤顶，所述迈步式轨道机构包括上轨道、滑设在所述上轨道上的游动小车、下轨道、推移千斤顶和若干升降机构，所述推移千斤顶的两端分别与所述上轨道和所述下轨道铰接，所述升降机构包括滑动机构、铰接柱和抬底千斤顶，所述滑动机构滑设在所述下轨道上，所述铰接柱的两端分别铰接在所述上轨道和所述滑动机构上，所述抬底千斤顶的两端分别铰接在所述上轨道和所述滑动机构上，所述电控系统包括：电液控换向阀组，所述电液控换向阀组通过多个供油口分别向各所述抬底千斤顶、所述调偏千斤顶和所述推移千斤顶供液；升降行程接近开关，所述升降行程接近开关用于监测所述升降机构驱动所述下轨道升降的极限位置；推移行程接近开关，所述推移行程接近开关用于监测所述迈步式自移机尾每次推移的行程极限位置；防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有PLC，所述PLC控制所述电液控换向阀组各供油口的通断，所述升降行程接近开关将采集到的升降行程信息、所述推移行程接近开关将采集到的推移行程信息传递给所述PLC以便对所述迈步式自移机尾实施自动推进控制模式；本安型无线遥控器，所述防爆电控箱内对应所述本安型无线遥控器设置有无线接收装置，所述本安型无线遥控器通过所述无线接收装置向所述PLC输入控制指令。

基于上述，所述电控系统还包括用于检测所述输送带张力的张力传感器，所述张力传感器将检测到的输送带张力信息传递给所述PLC，所述PLC将所述输送带张力信息是否符合要求作为所述自动推进控制模式实施的条件之一。

基于上述，所述电控系统还包括跟随间距行程开关，所述跟随间距行程开关设置在所述游动小车和所述上轨道上，所述跟随间距行程开关监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，所述PLC将所述机尾本体与掘进机的间距信息是否符合要求作为所述自动推进控制模式实施的条件之一。

基于上述，所述电控系统还包括用于检测所述输送带偏移的跑偏传感器，所述跑偏传感器将检测到的输送带跑偏信息传递给所述PLC。

基于上述，所述电控系统还包括油压传感器，所述油压传感器设置在与所述电液控换向阀组连通的供液总管上，所述油压传感器用于检测供液总管上的油压信息并传递给所述PLC。

基于上述，所述电控系统还包括报警装置，所述PLC根据所述输送带跑偏程信息是否超标、所述油压信息是否过高控制所述报警装置报警。

基于上述，所述升降行程接近开关设置在所述上轨道底部，所述滑动机构上对应所述升降行程接近开关设置有上、下两个长条形磁铁，以检测所述上轨道和所述滑动机构的相对位置变化；所述推移行程接近开关设置在所述滑动机构上，所述下轨道上对应所述推移行程接近开关设置有前、后两个磁铁，以检测所述下轨道与所述滑动机构的相对位置变化。

基于上述，所述电控系统还包括激光测距传感器和倾角传感器，所述激光传感器安装在所述游动小车上，所述激光传感器也监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，所述PLC根据该间距信息是否超出设定值，控制所述机尾本体是否停机；所述倾角传感器设置在所述推移千斤顶上，所述倾角传感器检测所述推移千斤顶的倾角信息并传递给所述PLC，所述PLC根据倾角信息判断机尾本体是否升降到位以及机尾本体是否超出安全倾斜角度。

基于上述，所述张力传感器、所述跑偏传感器和所述油压传感器均采用本安型传感器。

基于上述，所述防爆电控箱和所述电液控换向阀组安装于所述机尾本体侧面。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过所述本安型无线遥控器实现远程向所述PLC发送控制信号，所述PLC通过所述电液控换向阀组控制各抬底千斤顶、调偏千斤顶和推移千斤顶工作液的通断，实现对所述迈步式自移机尾工作状态的远程控制，避免了在多个位置布置多个工作人员，提高了工作效率，由于所述迈步式自移机尾向前推进过程中，所述下轨道每次升降的行程和所述迈步式自移机尾每次推移的行程均是固定的，故通过设置所述升降行程接近开关和所述推移行程接近开关，将每次升降的起点和终点、每次推移的起点和终点反馈给所述PLC，就能够通过在所述PLC内预设自动推移流程，实现所述迈步式自移机尾实施自动推进控制模式，其具有设计科学、节省人力、工作效率高、实用性强的优点。

进一步地，所述张力传感器检测所述输送带的张力信息，所述PLC根据输送带张力信息判断输送带是否处于松带状态，所述跟随间距行程开关检测所述机尾本体与掘进机的间距信息，所述PLC根据该间距信息判断掘进机是否到位，从而判断所述自动推进控制模式是否具备实施条件。

进一步地，所述跑偏传感器方便监测所述输送带是否跑偏，所述油压传感器方便监测工作液的压力，所述报警装置能够在输送带跑偏以及油液超压时及时报警，提醒工作人员维修。

进一步地，由于在所述下轨道升降过程中和所述迈步式自移机尾推移过程中，所述滑动机构和所述下轨道上均会相对运动，故将所述升降行程接近开关和所述推移行程接近开关均设置在两者上即监测升降行程和推移行程。

进一步地，由于矿下环境恶劣，为避免所述跟随间距行程开关或者所述升降行程接近开关遭遇损坏失灵，所述激光测距传感器可作为监测所述机尾本体与掘进机间距信息的备用手段，当监测到机尾本体与掘进机的距离超出安全范围时，控制所述机尾本体停机，避免发生危险，所述倾角传感器也可作为监测所述机尾本体升降高度的备用手段，同时设置倾斜安全值，当测得的倾角信息超出该安全值范围时，说明矿井地面不平，所述机尾本体有发生倾倒的风险；所述张力传感器、所述跑偏传感器和所述油压传感器均采用本安型传感器保障了矿下安全。

附图说明

图1是本实用新型中矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统的原理图。

图2是本实用新型中迈步式轨道机构局部结构示意图。

图中：1. 上轨道；2. 下轨道；3. 推移千斤顶；4. 游动小车；5. 滑动机构；6. 抬底千斤顶；7. 铰接柱；8. 升降行程接近开关；9. 推移行程接近开关；10. 跟随间距行程开关；11. 长条形磁铁；12. 激光测距传感器；13. 倾角传感器；14. 磁铁。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，用于控制迈步式自移机尾工作。所述迈步式自移机尾采用现有设备，具体包括机尾本体、安装在机尾本体中部的输送带、安装在所述机尾本体两侧的迈步式轨道机构和若干调偏千斤顶，所述迈步式轨道机构包括上轨道1、滑设在所述上轨道1上的游动小车4、下轨道2、推移千斤顶3和若干升降机构；游动小车4用于连接掘进机，方便掘进机与所述机尾本体的相对运动，所述推移千斤顶3的两端分别与所述上轨道1和所述下轨道2铰接；所述升降机构包括滑动机构5、铰接柱7和抬底千斤顶6，所述滑动机构5滑设在所述下轨道2上，滑动机构5具体可以是小车或者滑块，所述铰接柱7的两端分别铰接在所述上轨道1和所述滑动机构5上，所述抬底千斤顶6的两端分别铰接在所述上轨道1和所述滑动机构5上，形成三角形结构，通过抬底千斤顶6的伸缩改变一边长，从而驱动下轨道2的升降；本实施例中，共有八个抬底千斤顶6（四组）、两个推移千斤顶3（一组）和四个调偏千斤顶（四组）。

该矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统具体包括：

电液控换向阀组，所述电液控换向阀组通过多个供油口分别向各所述抬底千斤顶6、所述调偏千斤顶和所述推移千斤顶3供液；

升降行程接近开关8，所述升降行程接近开关8用于监测所述升降机构驱动所述下轨道2升降的极限位置，采用霍尔型接近开关，升降行程接近开关8共设置有四个，分别对应一组抬底千斤顶6设置；由于抬底千斤顶6伸缩时，滑动机构5会随着铰接柱7摆动，从而可以采用上下两个长条形磁铁11去监测升降行程接近开关8摆动的位置，两个长条形磁铁11安装一专用支架上，专用支架安装在滑动机构5随其滑动，升降行程接近开关8固定在上轨道1底部的连接底板上，这样升降行程接近开关8和两个长条形磁铁11能够相对运动，从而实现对升降行程的监测；

推移行程接近开关9，所述推移行程接近开关9用于监测所述迈步式自移机尾每次推移的行程极限位置，采用霍尔型开关，推移行程接近开关9共设置有两个（一组），可以设置在任意一个滑动机构5上；由于推移千斤顶3伸缩时，下轨道2会与滑动机构5相对滑动，从而可以将两个推移行程接近开关9设置在滑动机构5的两端，在下轨道2上一前一后布置两个竖板，与推移行程接近开关9配套的两个磁铁14分别布置在两个竖板上，实现对推移行程的检测；

防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有PLC，所述PLC型号为西门子1200，所述PLC控制所述电液控换向阀组各供油口的通断，所述升降行程接近开关8将采集到的升降行程信息、所述推移行程接近开关9将采集到的推移行程信息传递给所述PLC，由于所述迈步式自移机尾向前推进过程中，所述下轨道2每次升降的行程和所述迈步式自移机尾每次推移的行程均是固定的，故可以在所述PLC内预设自动推移流程，将每次升降的起点和终点、每次推移的起点和终点反馈给所述PLC，就能实现所述迈步式自移机尾实施自动推进控制模式；

本安型无线遥控器，所述防爆电控箱内对应所述本安型无线遥控器设置有无线接收装置，所述本安型无线遥控器通过所述无线接收装置向所述PLC输入控制指令，实现远程控制；

张力传感器，用于检测所述输送带的张力，并将输送带张力信息传递给所述PLC，具体可以设置在输送带张紧装置伸出的钢丝绳上，所述PLC将所述输送带张力信息是否符合要求作为所述自动推进控制模式实施的条件之一；

跟随间距行程开关10，用于监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，采用机械式行程开关，共设置有两个（一组），均设置在所述上轨道1上，游动小车3在两个跟随间距行程开关10之间运动；所述PLC将所述机尾本体与掘进机的间距信息是否符合要求（掘进机到位）作为所述自动推进控制模式实施的条件之一；

跑偏传感器，用于检测所述输送带的偏移，共设置有两个，分别安装在所述输送带两侧，所述跑偏传感器将检测到的输送带跑偏信息传递给所述PLC；

油压传感器，所述油压传感器设置在与所述电液控换向阀组连通的供液总管上，所述油压传感器用于检测供液总管上的油压信息并传递给所述PLC；

激光测距传感器12，安装在所述游动小车4上，所述激光传感器12也监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，所述PLC根据该间距信息是否超出设定值，控制所述机尾本体是否停机；

倾角传感器13，设置在所述推移千斤顶3上，所述倾角传感器13检测所述推移千斤顶3的倾角信息并传递给所述PLC，所述PLC根据倾角信息判断机尾本体是否升降到位以及机尾本体是否超出安全倾斜角度；

由于矿下环境恶劣，为避免所述跟随间距行程开关10或者所述升降行程接近开关9因煤块砸动等原因失灵，所述激光测距传感器12可作为监测所述机尾本体与掘进机间距信息的备用手段，当监测到机尾本体与掘进机的距离超出安全范围时，控制所述机尾本体停机，避免发生危险，所述倾角传感器13也可作为监测所述机尾本体升降高度的备用手段，同时设置倾斜安全值，当测得的倾角信息超出该安全值范围时，说明矿井地面不平，所述机尾本体有发生倾倒的风险；

报警装置，所述PLC根据所述输送带跑偏程信息是否超标、所述油压信息是否过高控制所述报警装置报警，系统运行是否异常，提醒工作人员及时维修；

为了保证矿下安全，所述张力传感器、所述跑偏传感器和所述油压传感器均采用本安型传感器；

所述防爆电控箱和所述电液控换向阀组具体安装于所述机尾本体侧面，所述防爆电控箱上设置有显示装置，当报警装置发出警报时，所述显示装置可显示所述迈步式自移机尾的故障位置，便于工作人员排除故障。

具体使用时可分为手动模式和自动推进控制模式：

手动模式下，所述本安型无线遥控器上设置有8个调偏按键，分别四个所述调偏千斤顶伸缩的伸缩和伸缩方向，8个调偏按键分别为“1段左调”键、“1段右调”键、“2段左调”键、“2段右调”键、“3段左调”键、“3段右调”键、“4段左调”键、“4段右调”键，当需要调偏的情况时，按下相应的调偏按键，依靠人工观察进行调偏，调偏功能由于其调整距离的不确定性，只能在手动模式下进行；所述本安型无线遥控器上设置有8个升降按键，分别控制四组抬底千斤顶6的伸缩，8个升降按键分别为“1段抬轨”键和“1段落轨”键、“2段抬轨”键和“2段落轨”键、“3段抬轨”键和“3段落轨”键、“4段抬轨”键和“4段落轨”键，按下按键，控制相应的四组抬底千斤顶6伸缩，实现下轨道2的升降；所述本安型无线遥控器上设置有两个推移按键，用于控制推移千斤顶3的伸缩，两个推移按键分别是“推进”键和“回收”键，按下相应的推移按键，实现所述迈步式自移机尾的推进。

自动推进控制模式下，当所述迈步式自移机尾满足能够自动推移的条件时，即所述PLC接收到所述张力传感器发出的松带信号和所述跟随间距行程开关10给出的掘进机到位信号时，按下所述本安型无线遥控器上的“启动”键，程序检测到SQ2、SQ3、SQ5、SQ7、SQ9的信号置位（图1中的SQ均为对应的接近开关对应的阀口打开），4组抬底千斤顶6同时向下伸出，这时接近开关SQ3、SQ5、SQ7、SQ9的信号发生改变，直到4组接近开关SQ4、SQ6、SQ8、SQ10的信号置位，对应阀口关闭，此时下轨道2撑地；随后，程序检测到接近开关SQ2、SQ4、SQ6、SQ8、SQ10的信号置位，推移千斤顶3对应的阀口打开，推移千斤顶3伸长，SQ2信号发生改变，所述机尾本体向掘进机方向前进，直到SQ1信号置位，阀口关闭，推移千斤顶3伸长动作结束；然后，程序检测到SQ1、SQ4、SQ6、SQ8、SQ10信号置位，抬底千斤顶6开始缩回，对应的阀口打开，4组抬底千斤顶6同时向上收缩，SQ4、SQ6、SQ8、SQ10的信号发生改变，直到4组接近开关SQ3、SQ5、SQ7、SQ9的信号置位，收缩到位，抬底千斤顶6上对应阀口关闭；最后，程序检测到SQ1、SQ3、SQ5、SQ7、SQ9同时置位时，对应的阀口打开，推移千斤顶6缩回，SQ1信号发生改变，下轨道2向掘进机方向前进，直到SQ2置位，收缩到位，推移千斤顶6缩回动作结束，完成一个工作流程。

为了方便应对突发情况，所述本安型无线遥控器上还设置有“急停按钮”，按下“急停按钮”后，所述迈步式自移机尾的所有动作都立即停止。所述本安型无线遥控器上设置有“复位”按钮，故障确认排除后，按下“复位”按钮可以解除故障状态，复位后若按下“启动”按钮，系统将继续完成停止前的动作直至完成一个工作流程。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，用于控制迈步式自移机尾工作，所述迈步式自移机尾包括机尾本体、安装在机尾本体中部的输送带、安装在所述机尾本体两侧的迈步式轨道机构和若干调偏千斤顶，所述迈步式轨道机构包括上轨道、滑设在所述上轨道上的游动小车、下轨道、推移千斤顶和若干升降机构，所述推移千斤顶的两端分别与所述上轨道和所述下轨道铰接，所述升降机构包括滑动机构、铰接柱和抬底千斤顶，所述滑动机构滑设在所述下轨道上，所述铰接柱的两端分别铰接在所述上轨道和所述滑动机构上，所述抬底千斤顶的两端分别铰接在所述上轨道和所述滑动机构上，其特征在于，所述电控系统包括：

电液控换向阀组，所述电液控换向阀组通过多个供油口分别向各所述抬底千斤顶、所述调偏千斤顶和所述推移千斤顶供液；

升降行程接近开关，所述升降行程接近开关用于监测所述升降机构驱动所述下轨道升降的极限位置；

推移行程接近开关，所述推移行程接近开关用于监测所述迈步式自移机尾每次推移的行程极限位置；

防爆电控箱，所述防爆电控箱内设置有PLC，所述PLC控制所述电液控换向阀组各供油口的通断，所述升降行程接近开关将采集到的升降行程信息、所述推移行程接近开关将采集到的推移行程信息传递给所述PLC以便对所述迈步式自移机尾实施自动推进控制模式；

本安型无线遥控器，所述防爆电控箱内对应所述本安型无线遥控器设置有无线接收装置，所述本安型无线遥控器通过所述无线接收装置向所述PLC输入控制指令。

2.根据权利要求1所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述电控系统还包括用于检测所述输送带张力的张力传感器，所述张力传感器将检测到的输送带张力信息传递给所述PLC，所述PLC将所述输送带张力信息是否符合要求作为所述自动推进控制模式实施的条件之一。

3.根据权利要求2所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于： 所述电控系统还包括跟随间距行程开关，所述跟随间距行程开关设置在所述上轨道上，所述游动小车在所述跟随间距行程开关的行程范围内运行，所述跟随间距行程开关监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，所述PLC将所述机尾本体与掘进机的间距信息是否符合要求作为所述自动推进控制模式实施的条件之一。

4.根据权利要求3所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述电控系统还包括用于检测所述输送带偏移的跑偏传感器，所述跑偏传感器将检测到的输送带跑偏信息传递给所述PLC。

5.根据权利要求4所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述电控系统还包括油压传感器，所述油压传感器设置在与所述电液控换向阀组连通的供液总管上，所述油压传感器用于检测供液总管上的油压信息并传递给所述PLC。

6.根据权利要求5所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述电控系统还包括报警装置，所述PLC根据所述输送带跑偏程信息是否超标、所述油压信息是否过高控制所述报警装置报警。

7.根据权利要求3所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述升降行程接近开关设置在所述上轨道底部，所述滑动机构上对应所述升降行程接近开关设置有上、下两个长条形磁铁，以检测所述上轨道和所述滑动机构的相对位置变化；所述推移行程接近开关设置在所述滑动机构上，所述下轨道上对应所述推移行程接近开关设置有前、后两个磁铁，以检测所述下轨道与所述滑动机构的相对位置变化。

8.根据权利要求7所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述电控系统还包括激光测距传感器和倾角传感器，所述激光传感器安装在所述游动小车上，所述激光传感器也监测所述机尾本体与掘进机的间距信息并传递给所述PLC，所述PLC根据该间距信息是否超出设定值，控制所述机尾本体是否停机；所述倾角传感器设置在所述推移千斤顶上，所述倾角传感器检测所述推移千斤顶的倾角信息并传递给所述PLC，所述PLC根据倾角信息判断机尾本体是否升降到位以及机尾本体是否超出安全倾斜角度。

9.根据权利要求6所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述张力传感器、所述跑偏传感器和所述油压传感器均采用本安型传感器。

10.根据权利要求1-9任一项所述的矿用掘进皮带迈步式自移机尾电控系统，其特征在于：所述防爆电控箱和所述电液控换向阀组安装于所述机尾本体侧面。

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