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电液控制装置及超大采高液压支架电液控制系统

2023-01-30 22:32:55

电液控制装置及超大采高液压支架电液控制系统

  技术领域

  本实用新型涉及煤矿技术领域,具体涉及一种电液控制装置及超大采高液压支架电液控制系统。

  背景技术

  随着煤矿综采技术装备的不断发展和采煤工艺的不断提高,越来越多的矿井采用大采高采煤工艺开采厚煤层。随着综采工作面的不断扩大,需要的液压支架数量也不断增加。发明人在实现本申请的过程中发现,传统的电液控制装置只能实现单个液压支架的控制,当发生紧急情况,难以实现整个综采工作面液压支架的急停。

  实用新型内容

  有鉴于此,本实用新型实施例提出一种电液控制装置及超大采高液压支架电液控制系统。

  本实用新型实施例提出一种电液控制装置,其包括:液压支架控制部和用于发送控制指令的上位机,所述液压支架控制部包括多个液压支架控制组,单个液压支架控制组包括用于接收控制指令的支架控制器、换向阀、用于实时监测立柱下腔的压力数据并将压力数据发送至支架控制器的压力传感器和用于实时监测推移千斤顶的行程数据并将行程数据发送至支架控制器的行程传感器,所述换向阀设置在单个液压支架的立柱和推移千斤顶的供液管路上,所述支架控制器分别与压力传感器、行程传感器和换向阀电连接,相邻所述支架控制器电连接,且均与所述上位机电连接。

  可选地,还包括:用于接收遥控指令且与支架控制器一一对应的红外线接收器,所述红外线接收器与支架控制器电连接。

  可选地,所述液压支架控制部包括四个液压支架控制组,四个液压支架控制组共用电源。

  可选地,还包括隔离耦合器,所述电源与液压支架控制部通过隔离耦合器电连接。

  可选地,还包括用于过滤杂质的自动反冲洗过滤器,所述液压支架控制部的液压支架的立柱和推移千斤顶的供液管路均与自动反冲洗过滤器连接。

  可选地,还包括交换机,所述支架控制器通过交换机与上位机电连接。

  可选地,所述支架控制器和换向阀均安装在支架控制器和换向阀共同控制的液压支架上。

  可选地,所述支架控制器采用型号为PM32的支架控制器。

  可选地,还包括用于监测支架控制器与上位机之间通讯状态的网络终端器,所述网络终端器安装在支架控制器上。

  本实用新型实施例还提供一种超大采高液压支架电液控制系统,其包括如上所述的电液控制装置。

  本实用新型实施例提供的电液控制装置及超大采高液压支架电液控制系统通过设置液压支架控制部和上位机,压力传感器和行程传感器获取压力数据和行程数据,并通过支架控制器传输至上位机,上位机根据压力数据和行程数据形成控制指令发至各支架控制器,支架控制器通过控制换向阀控制液压支架,不仅能够实现对综采工作面所有液压支架的控制,而且行程数据和压力数据可存储在上位机上,实现综采工作面的可视化、可控化和自动化,有利于综采工作面各设备之间的协调和控制,实现综采工作面设备的科学管理,实现综采过程的优化控制和自动化控制,同时结构简单,使用方便。

  附图说明

  图1是本实用新型实施例的电液控制装置的电路原理图。

  图2是本实用新型实施例的电液控制装置的布置图。

  图3是本实用新型实施例的液压支架的排布示意图。

  具体实施方式

  以下结合附图以及具体实施例,对本实用新型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示出了本实用新型实施例的电液控制装置的电路原理图,图2示出了本实用新型实施例的电液控制装置的布置图。如图1-2所示,本实用新型实施例提供的电液控制装置,其包括:液压支架控制部和用于发送控制指令的上位机。其中,上位机可采用现有的计算机。

  所述液压支架控制部包括多个液压支架控制组,单个液压支架控制组控制单个液压支架工作。

  如图1-3所示,单个液压支架控制组包括支架控制器4、换向阀3、用于实时监测立柱下腔的压力数据并将压力数据发送至支架控制器4的压力传感器7、用于实时监测推移千斤顶600的行程数据并将行程数据发送至支架控制器4的行程传感器8。

  在一个具体实施例中,压力传感器7的型号可以为sns/dmd/aud600a,其测量范围为0-60MPa,工作电压为DC12V。行程传感器8的型号可以为sns/rs/auf1000a。

  所述换向阀3设置在立柱和推移千斤顶的供液管路上,所述支架控制器4分别与压力传感器7、行程传感器8和换向阀3电连接。

  在本实施例中,支架控制器4、压力传感器7、行程传感器8和换向阀3上均具有串行接口,所述支架控制器4与压力传感器7、行程传感器8和换向阀3均通过串口线连接。

  相邻所述支架控制器4可以通过相邻液压支架之间的架间电缆实现电连接,且均与所述上位机电连接。架间电缆可采用现有的四芯电缆。

  相邻所述支架控制器4采用邻架通讯方式实现通信,支架控制器与上位机通过TBUS总线技术通讯。邻架通讯可用于邻架液压支架/隔架液压支架间的数据传输和控制、闭锁等功能。总线通讯可用于综采工作面液压支架急停、成组动作等功能。

  现以液压支架控制部包括四个液压支架控制组为例,说明电液控制装置的使用过程。其中,换向阀3可采用现有的20功能电液换向阀。

  四个液压支架的排布方式如图3所示,100#液压支架与300#液压支架为一排,200#液压支架与400#液压支架为一排。

  100#液压支架与300#液压支架、200#液压支架与400#液压支架均通过推移千斤顶600连接。

  行程传感器8安装在推移千斤顶600上。所述支架控制器4和换向阀3均安装在支架控制器4和换向阀3共同控制的液压支架上,以方便跟随液压支架移动。

  100#液压支架与200#液压支架、300#液压支架与400#液压支架均通过防倒千斤顶500连接。防倒千斤顶500包括用于连接相邻液压支架顶梁的顶梁防倒千斤顶和用于连接相邻液压支架底座的底座防倒千斤顶。

  工作时,压力传感器7实时监测立柱的压力数据,并将压力数据发送至支架控制器4。

  行程传感器8实时监测推移千斤顶600的行程数据,并将行程数据发送至支架控制器4。

  支架控制器4将压力数据和行程数据的实时数据发送至上位机,并存储在上位机上。

  上位机采用现有的逻辑编程将实时数据与历史数据比对,发送控制指令给各个支架控制器。支架控制器4根据控制指令控制对应的换向阀3的工作,从而实现对综采工作面所有液压支架的控制。

  在一个具体实施例中,支架控制器4也可将压力数据和行程数据的实时数据与历史数据进行比对,输出控制指令,控制换向阀3工作,从而对单个液压支架的控制。

  支架控制器4控制电液换向阀开启过程为:

  支架控制器4发出的控制指令,输出给电磁驱动器5,电磁驱动器5解码控制指令,转化成指定先导阀电流通断信号,电磁驱动器5给指定的电磁线圈6供电,电磁线圈6所产生磁力吸合电磁先导阀杠杆,通过电磁先导阀杠杆开启换向阀3。相应地,电磁驱动器5停止供电,则换向阀3关闭。

  本实用新型实施例提供的电液控制装置通过设置液压支架控制部和上位机,压力传感器和行程传感器获取压力数据和行程数据,并通过支架控制器传输至上位机,上位机根据压力数据和行程数据形成控制指令发至各支架控制器,支架控制器通过控制换向阀控制液压支架,不仅能够实现对综采工作面所有液压支架的控制,而且行程数据和压力数据可存储在上位机上,实现综采工作面的可视化、可控化和自动化,有利于综采工作面各设备之间的协调和控制,实现综采工作面设备的科学管理,实现综采过程的优化控制和自动化控制,同时结构简单,使用方便。

  进一步地,电液控制装置还包括:用于接收遥控指令的红外线接收器9,所述红外线接收器9与支架控制器4电连接。

  操作人员可使用现有的遥控器发送遥控指令,红外线接收器9接收到遥控指令,并将遥控指令发送至支架控制器4,以控制相应的液压支架动作。

  通过设置红外线接收器9,可实现对液压支架的远程控制,更加方便工作人员在井下随时控制液压支架动作。

  在本实施例中,支架控制器4采用现有的逻辑编程实现其控制功能。

  优选地,所述液压支架控制部包括四个液压支架控制组,四个液压支架控制组对应控制四个液压支架动作。

  四个液压支架控制组共用一个电源1,以减小供电线路的布设。在本实施例中,电源1为12V直流电源。

  进一步地,电液控制装置还包括隔离耦合器2,所述电源1与液压支架控制部通过隔离耦合器2电连接,以实现传输信号的电气隔离和耦合。

  在本实施例中,隔离耦合器2的型号为pm32/pa/ae。电源1、液压支架控制部、隔离耦合器2采用现有的连接方式连接。

  进一步地,电液控制装置还包括用于过滤杂质的自动反冲洗过滤器,每个液压支架的立柱和推移千斤顶的供液管路均与自动反冲洗过滤器连接。

  通过设置自动反冲洗过滤器,不仅可过滤供液管路中的杂质,防止堵塞供液管路,而且多个液压支架共用一个自动反冲洗过滤器连接,不仅可减小管路设置,还可减少设备投入,降低成本。在本实施例中,自动反冲洗过滤器的型号为ZPG-L/I型。

  进一步地,电液控制装置还包括交换机,所述支架控制器4通过交换机采用现有的连接方式与上位机电连接。

  通过设置交换机,可提高支架控制器4的接入数量,使上位机控制更多的液压支架,以便更好地实现对综采工作面所有液压支架的控制,提高综采工作面的自动化。

  在本实用新型的一个具体实施例中,支架控制器4采用型号为PM32的支架控制器。优选地,采用型号为PM32/sg/age的支架控制器,以便于操控。

  进一步地,电液控制装置还包括用于监测支架控制器4与上位机之间通讯状态的网络终端器10。

  所述网络终端器10安装在支架控制器上,以保证支架控制器4与上位机时刻相连接,保证上位机对综采工作面所有液压支架的控制。

  在本实施例中,网络终端器10的型号为pm32/ack/ae,采用现有的发送和应答方式来监控总线通讯状态。

  本实用新型实施例还提供一种超大采高液压支架电液控制系统,其包括如上所述的电液控制装置。

  其中,超大采高液压支架是指支护高度大于8m的液压支架。

  本实用新型实施例提供的超大采高液压支架电液控制系统通过设置液压支架控制部和上位机,压力传感器和行程传感器获取压力数据和行程数据,并通过支架控制器传输至上位机,上位机根据压力数据和行程数据形成控制指令发至各支架控制器,支架控制器通过控制换向阀控制液压支架,不仅能够实现对综采工作面所有液压支架的控制,而且行程数据和压力数据可存储在上位机上,实现综采工作面的可视化、可控化和自动化,有利于综采工作面各设备之间的协调和控制,实现综采工作面设备的科学管理,实现综采过程的优化控制和自动化控制,同时结构简单,使用方便。

  以上,结合具体实施例对本实用新型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实用新型的思想。本领域技术人员在本实用新型具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本实用新型保护范围之内。

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