一种掘进机的智能操作装置
技术领域
本发明属于工业控制技术领域，特别是涉及一种掘进机的智能操作装置。
背景技术
掘进机是一款集机、电、液于一体的煤矿开采设备，集成度相对较高，同时个性化也比较突出。
传统的掘进机在井下工作时，屏幕显示的界面比较小，无法对个别国家语言的全部显示，特别是俄文，文字较长，无法在一个页面中显示其基本的多条内容，甚至无法提供清醒明了的信息。
并且，目前用户只能利用掘进机上的手柄控制操作执行元件的运行，使用不方便。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的掘进机的智能操作装置。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种掘进机的智能操作装置，包括：
全面显示屏，设置在操作控制板上，与所述操作控制板电连接；
操作手柄，设置在所述全面显示屏的底侧，所述操作手柄与梭阀组件相连；
电磁阀箱，设置在掘进机座位的底部与所述操作控制板电连接，所述电磁阀箱与所述梭阀组件相连；
换向多路阀，所述梭阀组件通过换向多路阀与多个操作执行元件相连，其中，每路换向阀与每个操作执行元件一一对应连接；
所述操作手柄控制所述梭阀组件，或者，所述操作控制板能够接收遥控器发送的控制信号，根据所述控制信号利用所述电磁阀箱控制所述梭阀组件；利用所述梭阀组件控制所述换向多路阀操控相应操作执行元件运行。
进一步地，在所述操作控制板的一侧集中设有多个压力表，每个压力表与安装在掘进机的每个运行设备上的液压输出口相连。
进一步地，所述电磁阀箱包括：电磁阀体、电磁换向阀和外壳，所述电磁阀体设置在所述外壳底部，所述电磁换向阀设置在所述外壳内，所述电磁换向阀的接口设置在所述电磁阀体上，所述电磁换向阀的接口与所述梭阀组件相连，所述电磁换向阀与所述操作控制板电连接。
进一步地，所述梭阀组件包括：梭阀阀体和梭阀阀芯，所述梭阀阀芯设置在所述梭阀阀体上，所述电磁换向阀通过所述梭阀阀芯与所述换向多路阀相连。
进一步地，所述操作执行元件包括：高压水泵组件，所述高压水泵组件设置在掘进机的机体前端，与所述换向多路阀相连。
进一步地，所述高压水泵组件包括：护罩、高压水泵和水泵安全阀，所述高压水泵和所述水泵安全阀设置在所述护罩内，所述换向多路阀通过所述水泵安全阀与所述高压水泵相连。
进一步地，还包括：水监控单元、液控水阀和喷雾结构，所述液控水阀设置在掘进机座位的后方，所述液控水阀通过所述水监控单元与所述喷雾结构相连，所述水监控单元与所述操作控制板电连接。
进一步地，所述水监测单元包括：水监测阀体、水监测压力传感器和流量计；
所述水监测阀体的进水管路与所述液控水阀相连，所述水监测阀体的出水管路与所述喷雾结构相连；
所述水监测压力传感器设置在所述水监测阀体的一侧；
所述流量计设置在所述水监测阀体的进水管路上，所述水监测压力传感器和所述流量计与所述操作控制板电连接。
进一步地，还包括：与操作控制板电连接的电磁控制水阀组件电磁控制水阀组件，所述电磁控制水阀组件与所述液控水阀相连，能够接收遥控器发来的水阀控制信号，根据所述水阀控制信号控制所述液控水阀的运行。
进一步地，所述电磁控制水阀组件包括：连接板、液控安全阀、液控阀体和液控换向阀；
所述连接板设置在所述液控水阀底部；
所述液控阀体安装在所述连接板上，在所述液控阀体的一侧设置液控安全阀；
所述液控换向阀设置在所述液控阀体的底部与所述操作控制板电连接，所述液控换向阀与所述液控水阀相连。
本发明实施例提供的掘进机的智能操作装置，具有如下有益效果：
通过本发明的技术方案，全面显示屏能够接收操作控制板发来的数据信息，并将这些数据信息进行整体全面显示，进而清晰明了的通过文字提醒用户，另外，本发明不但能够利用操作手柄通过梭阀组件控制各个操作执行元件的运行，还能利用遥控器向操作控制板发射控制信号，操作控制板根据控制信号控制电磁阀箱上电，利用电磁阀箱通过梭阀组件控制各个操作执行元件的运行，完成利用遥控器控制各个操作执行元件的运行，使得用户可以通过操作手柄或遥控器两种方式进行操控，体验感得到进一步提高。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1为本发明实施例的掘进机的智能操作装置的左视图；
图2为本发明实施例的掘进机的智能操作装置的右视图；
图3为本发明实施例的全面显示屏的结构示意图；
图4为本发明实施例的换向多路阀的一组结构示意图；
图5为本发明实施例的换向多路阀的另一组的结构示意图；
图6为本发明实施例的电磁阀箱的结构示意图；
图7为本发明实施例的梭阀组件的结构示意图；
图8为本发明实施例的高压水泵组件的结构示意图；
图9为本发明实施例的水监控单元的结构示意图；
图10为本发明实施例的电磁控制水阀组件的结构示意图。
附图标记说明：
1操作控制板，11全面显示屏，12多个压力表；
2操作手柄；
3电磁阀箱，31电磁阀体，32电磁换向阀，33外壳；
4梭阀组件，41梭阀阀体，42梭阀阀芯；
5换向多路阀；
6高压水泵组件，61护罩，62高压水泵，63水泵安全阀；
7水监控单元，71水监测阀体，72水监测压力传感器，73流量计；
8液控水阀；
9电磁控制水阀组件，91连接板，92液控安全阀，93液控阀体，94液控换向阀。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1-10所示，本实施例提出的一种掘进机的智能操作装置，包括：全面显示屏11，设置在操作控制板1上，与操作控制板1电连接；操作手柄2，设置在全面显示屏11的底侧，操作手柄2与梭阀组件4相连；电磁阀箱3，设置在掘进机座位的底部与操作控制板1电连接，电磁阀箱3与梭阀组件4相连；换向多路阀5，梭阀组件4通过换向多路阀5与多个操作执行元件相连，其中，每路换向阀与每个操作执行元件一一对应连接；操作手柄2控制梭阀组件4，或者，操作控制板1能够接收遥控器发送的控制信号，根据控制信号利用电磁阀箱3控制梭阀组件4；利用梭阀组件4控制换向多路阀5操控相应操作执行元件运行。
在上述方案中，全面显示屏11能够接收操作控制板1发来的数据信息，并将这些数据信息进行整体全面显示，进而清晰明了的通过文字提醒用户，另外，本发明不但能够利用操作手柄2通过梭阀组件4控制各个操作执行元件的运行，还能利用遥控器向操作控制板1发射控制信号，操作控制板1根据控制信号控制电磁阀箱3上电，利用电磁阀箱3通过梭阀组件4控制各个操作执行元件的运行，完成利用遥控器控制各个操作执行元件的运行。
其中，全面显示屏11的屏幕能够全面显示与操作控制板1相连的各个信息传感器检测的参数信息。其中，参数信息包括：油温信息、压力信息、电压信息、电流信息等。如果这些参数信息中的某一项或多项超出安全范围后，就会在全面显示屏11上显示报警提示信息。例如，设置在油箱内的温度传感器与操作控制板1电连接，将油温信息发送至操作控制板1，操作控制板1将该油温信息在全面显示屏11上进行显示。
其中，如图3所示，该全面显示屏11为隔爆显示屏，全面显示屏11上设有急停按钮，在掘进机动力源上设有控制电路，急停按钮与掘进机动力源的控制电路连接，当发生突发紧急状况时，用户触发该急停按钮可以通过控制电路切断掘进机的动力源，从而使得掘进机停机，当危险解除后，用户再次触发(例如，旋转急停按钮、或者向上拔出急停按钮等触发方式，这里不做具体限定)即可连通掘进机的动力源进行正常运行。
其中，操作执行元件为液压控制元件，操作手柄2和遥控器能够控制这些液压控制元件的运行状况。例如，液压油缸的伸出和缩回，液压马达的供油和断油等等。
在全面显示屏11的底侧设有控制各个电学器件的开关以及运行的控制手柄，该控制手柄通过操作控制板1与各个电学器件相连，控制手柄向操作控制板1发送操控指令，操作控制板1根据操控指令操控对应的电学器件执行相应的功能。例如，掘进机上的截割电机的高低速转换、截割电机的启动停止、油泵电机启动停止等。
另外，本实施例的换向多路阀5设有两组，一组设置在操作控制板1顶部，另一组设置在操作控制板1一侧的底部，设置在操作控制板1顶部的换向多路阀5为五联换向多路阀(如图4所示)，用于连接靠近操作控制板1顶部的一些操作执行元件。设置在操作控制板1一侧底部的换向多路阀5为七联换向多路阀(如图5所示)，用于连接靠近操作控制板1底部的一些操作执行元件。设置两组换向多路阀5能够保证对多个操作执行元件的连接与操控。
通过上述方案，全面显示屏11能够全面显示一些数据信息，清晰明了的通过文字提醒用户，并且，用户能够通过操作手柄2进行手动操控各个操作执行元件的运行，还能利用遥控器进行无线遥控各个操作执行元件的运行，方便用户使用，使得用户的体验感得到进一步的提高。
在具体实施例中，在操作控制板1的一侧集中设有多个压力表12，每个压力表与安装在掘进机的每个运行设备上的液压输出口相连。
在上述方案中，运行设备包括：前泵、后泵、与操作手柄2相连的齿轮泵等，在这些运行设备上均通过液压进行驱动，对应设有液压输出口，这些液压输出口通过管路直接与对应的压力表相连。对应的压力表包括：前泵压力表、后泵压力表以及操作手柄2压力表等。
另外，这些压力表的连接管路上设有相应的压力传感器，这些压力传感器与操作控制板1相连，这些压力传感器将检测的压力信息发送至操作控制板1上，操作控制板1将这些压力信息转换成文字信息或者图像信息在显示屏上进行显示，提醒用户。
上述多个压力表12可以纵向排成一列，或者横向排成一行，或者排成一圈，或者排成两行/两列，或者集中排成一些其他比较美观的形状均可，这里不做具体限定。
通过上述方案，多个压力表12集中设置，这样用户可以同时观察到各个运行设备的压力值，根据压力值能够及时调整运行设备的运行状况，使用方便。
在具体实施例中，如图6所示，电磁阀箱3包括：电磁阀体31、电磁换向阀32和外壳33，电磁阀体31设置在外壳33底部，电磁换向阀32设置在外壳33内，电磁换向阀32的接口设置在电磁阀体31上，电磁换向阀32的接口与梭阀组件4相连，电磁换向阀32与操作控制板1电连接。
在上述方案中，遥控器向操作控制板1发送控制信号，操作控制板1根据该控制信号控制对应的电磁换向阀32上电，接通该电磁换向阀32的油路，同时切断操作手柄2的供油油路。这样操作手柄2的油口压力为0，通过对应梭阀管路的梭阀比较功能，即电磁换向阀32的油口压力大于操作手柄2的油口压力，这样就可以通过电磁换向阀32控制换向多路阀5对应的某路换向阀操控相应操作执行元件执行相应的功能。
其中，外壳33为防爆外壳，通过高强度螺栓将外壳33与电磁阀体31固定。
通过上述方案，能够保证遥控器对各个操作执行元件的无线遥控功能的顺利执行。
在具体实施例中，如图7所示，梭阀组件4包括：梭阀阀体41和梭阀阀芯42，梭阀阀芯42设置在梭阀阀体41上，电磁换向阀32通过梭阀阀芯42与换向多路阀5相连。
在上述方案中，梭阀阀芯42设有多个，每个阀芯与一路换向阀相连，这样电磁换向阀32、梭阀阀芯42、换向多路阀5一一对应连接。这样，当进行手动操作时，电磁换向阀32不上电，电磁换向阀32的油口关闭油口压力为0，用户通过操作手柄2进行控制，对应操作手柄2的油口压力大于电磁换向阀32的油口压力，通过梭阀阀芯42的梭阀比较功能，实现操作手柄2通过梭阀阀芯42控制对应换向多路阀5，从而通过换向多路阀5控制各个操作执行元件的运行。
在具体实施例中，操作执行元件包括：高压水泵组件6，高压水泵组件6设置在掘进机的机体前端，与换向多路阀5相连。
在上述方案中，在掘进机上集成高压水泵组件6，该高压水泵组件6可以按照上述方式通过手动或遥控器进行操控，提供150L/min的水流量，最高压力为9Mpa，这样能够满足掘进机的正常掘进。
在具体实施例中，如图8所示，高压水泵组件6包括：护罩61、高压水泵62和水泵安全阀63，高压水泵62和水泵安全阀63设置在护罩61内，换向多路阀5通过水泵安全阀63与高压水泵62相连。
在上述方案中，高压水泵62与驱动高压水泵62的柱塞马达集成为一体结构，利用换向多路阀5的驱动油源通过水泵安全阀63驱动柱塞马达进行工作，进而带动高压水泵62进行工作。水泵安全阀63能够起到溢流保护的作用，当换向多路阀5的驱动油源的压力超过柱塞马达的额定压力时，水泵安全阀63启动卸载进行降压，这样起到安全保护的作用。
在具体实施例中，还包括：水监控单元7、液控水阀8和喷雾结构，液控水阀8设置在掘进机座位的后方，液控水阀8通过水监控单元7与喷雾结构相连，水监控单元7与操作控制板1电连接。
在上述方案中，液控水阀8设有两个，自来水经过过滤器过滤后分成两个支路分别进入两个液控水阀8，再经过水监控单元7的上方流出分别连接至外喷雾结构和内喷雾结构上。水监控单元7能够对液控水阀8流出的水进行监测，并将监测信息发送至操作控制板1上，操作控制板1再将这些监测信息转换成文字或图片在全面显示屏11上进行显示。
其中，外喷雾结构上设有外喷雾压力传感器，内喷雾结构上设有内喷雾压力传感器，并在对应在操作控制板1的一侧设有对应的外喷雾压力表和内喷雾压力表。这两个压力表与上述多个压力表12均集中设置在操作控制板1的一侧。
在具体实施例中，如图9所示，水监测单元包括：水监测阀体71、水监测压力传感器72和流量计73；水监测阀体71的进水管路与液控水阀8相连，水监测阀体71的出水管路与喷雾结构相连；水监测压力传感器72设置在水监测阀体71的一侧；流量计73设置在水监测阀体71的进水管路上，水监测压力传感器72和流量计73与操作控制板1电连接。
在上述方案中，水监测单元设置在掘进机座椅的后方支架上，水监测压力传感器72和流量计73与操作控制板1通过数据线连接，实时将监测的信息传送至操作控制板1上，操作控制板1对其进行数据处理后，将监测的信息发送至全面显示屏11进行显示。
在具体实施例中，还包括：与操作控制板1电连接的电磁控制水阀组件9电磁控制水阀组件9，电磁控制水阀组件9与液控水阀8相连，能够接收遥控器发来的水阀控制信号，根据水阀控制信号控制液控水阀8的运行。
在上述方案中，在遥控器上设置控制水阀的对应控制按键，用户可以利用遥控器向操作控制板1发送水阀控制信号，操作控制板1根据水阀控制信号控制电磁控制水阀组件9上电，利用电磁控制水阀组件9控制液控水阀8的开关。
在具体实施例中，如图10所示，电磁控制水阀组件9包括：连接板91、液控安全阀92、液控阀体93和液控换向阀94；连接板91设置在液控水阀8底部；液控阀体93安装在连接板91上，在液控阀体93的一侧设置液控安全阀92；液控换向阀94设置在液控阀体93的底部与操作控制板1电连接，液控换向阀94与液控水阀8相连。
在上述方案中，用户通过遥控器向操作控制板1发送水阀控制信号，操作控制板1控制液控换向阀94上电，使得液控换向阀94的控制油作用在液控水阀8的控制口，推动液控水阀8的阀芯移动，进而实现无线遥控控制液控水阀8的水路的通断。
通过上述实施例的技术方案，全面显示屏11能够接收操作控制板1发来的数据信息，并将这些数据信息进行整体全面显示，进而清晰明了的通过文字提醒用户，另外，本发明不但能够利用操作手柄2通过梭阀组件4控制各个操作执行元件的运行，还能利用遥控器向操作控制板1发射控制信号，操作控制板1根据控制信号控制电磁阀箱3上电，利用电磁阀箱3通过梭阀组件4控制各个操作执行元件的运行，完成利用遥控器控制各个操作执行元件的运行，使得用户可以通过操作手柄2或遥控器两种方式进行操控，体验感得到进一步提高。
依据本申请的另一个实施例的掘进机的智能操作装置，具体包括如下几部分：
1)全面显示屏11操作箱(即操作控制板1)
在操作台上，司机的正前方的面板中，放置一个隔爆全面显示屏11操作箱。上面有一个急停按钮。当司机发现突发情况时，可以立即用手拍下急停按钮，切断设备的动力源，使设备立即停机，解除危险预警。显示屏下方有两排可以上下摆动的控制手柄，用来控制设备的各电学器件的启动和停止。操作箱中配有超大的显示屏，可以完全显示不用简写的文字，特别适合显示国外繁琐的文字信息，例如俄文等。
2)高度集成化的压力表，全部放置在操作台的侧面上，其中含有监控液压系统的前泵压力表、后泵压力表、先导压力表。同时还含有监测水系统的外喷雾压力表和内喷雾压力表。当调试设备或处理问题时，可以一目了然，直观方便的显示各个系统的压力是否正常。
3)电磁阀箱3主要由电磁阀体31、电磁换向阀32和防爆外壳(即，外壳33)组成。防爆外壳将电磁换向阀32罩在里面，通过高强度螺栓将防爆外壳与阀体进行固定，用于实现防爆功能。
梭阀组件4由多个梭阀阀芯42和梭阀阀体41组成，将梭阀阀芯42拧入到梭阀阀体41内，通过内部预设的孔道实现梭阀的比较功能。
根据操作台的空间位置，司机座椅下安装先导电磁阀箱3。将梭阀组件4放置在司机脚下的位置。根据功能要求，电磁阀箱3的电磁换向阀32的油口和显示屏下的操作手柄2的油口利用高压胶管连接到梭阀组件4上。共同实现无线遥控和手动设备的功能。
当采用手动操作设备时，此时电磁换向阀32不得电，液压油口关闭，出口压力为0。而此时操作手柄2的油口压力大于电磁换向阀32的油口压力，通过梭阀比较功能，实现操作手柄2控制换向多路阀5，从而控制各操作执行元件的动作。
如果想实现无线遥控功能，可以通过程序控制电磁阀箱3的电磁换向阀32得电，接通油路，同时切断操作手柄2的供油油路，操作手柄2油口压力为0，此时通过梭阀比较功能，即电磁换向阀32的油口压力大于操作手柄2的油口压力，实现电磁阀箱3的各个电磁换向阀32控制换向多路阀5，实现了利用遥控器或者时远程遥控的方式来控制各操作执行元件的动作。
4)高压水泵组件6，由护罩61、高压水泵62和水泵安全阀63组成，并且整体安装在操作台的前方。此高压水泵62与驱动高压水泵62运行的柱塞马达集成为一体结构，集成化高，利用操作台中的换向多路阀5的驱动油源通过安全阀驱动柱塞马达。从而带动高压水泵62工作，此高压水泵62可以为设备提供150L/min的水流量，最高压力为9Mpa，完全满足掘进机的正常掘进。此处的水泵安全阀63起到溢流保护的作用，驱动油源压力高时，超过柱塞马达的额定压力时，水泵安全阀63卸载，起到安全保护的作用。
5)水监测单元由水监测阀体71、水监测压力传感器72、流量计73组成，此组将放置在操作台司机座椅的后方支架上，掘进机的来水经过水过滤器后，首先分成两个支路进入到液控水阀8，再分别从水监测单元的流量计73的入口进入，从水监测单元的上方流出分别到外喷雾和内喷雾结构，此流量计73和水监测压力传感器72都是模拟量型，通过数据线接到显示评上，可以实施监测两个支路水系统的流量和压力是否满足要求。
6)操作台的后面，还布置了一套遥控水阀控制开关。它由电磁控制水阀组件9和液控水阀8组成，其中电磁控制水阀组件9吊装在座椅后面的支架上，液控水阀8放置在座椅后方的支架上面。
电磁控制水阀组件9包括：连接底板(即，连接板91)、液控安全阀92、液控阀体93、液控换向阀94。
工作原理如下：通过遥控器控制液控换向阀94，使控制油作用到液控水阀8的控制口，来推动液控水阀8的阀芯的移动，从而实现控制液控水阀8的水路的通断。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
