本實用新型涉及一種分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

礦用皮帶自移機尾是采煤工作面順槽運輸巷道的重要設(shè)備之一，主要用于工作面順槽轉(zhuǎn)載機與皮帶輸送機尾的快速推移與準確搭接。目前，礦用皮帶自移機尾的控制系統(tǒng)包含機械控制和電液控制兩種方式。礦用皮帶自移機尾機械控制系統(tǒng)由手柄式液壓片閥、液壓管路及推移液壓油缸、抬高油缸、側(cè)移油缸組成。礦用皮帶自移機尾電液控制系統(tǒng)由控制器平臺、各類傳感器、電液先導閥、液壓管路及推移液壓油缸、抬高油缸、側(cè)移油缸組成。

現(xiàn)有的礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)的動作由機械控制方式中的手柄式片閥或電液控制系統(tǒng)中的電液先導閥完成。手柄式片閥或電液先導閥均集中放置在礦用皮帶自移機尾的機尾側(cè)，屬于集中式放置。礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)的液壓源是由煤礦井下的液壓泵站提供?，F(xiàn)有的礦用皮帶自移機尾的液壓管路由提供液壓源的主進液管路、主回液管路以及控制液壓油缸的進液管路、回液管路組成。集中式放置的控制方式，導致控制液壓油缸的進液管路及回液管路均需要從礦用皮帶自移機尾的各個油缸連接到放置在機尾側(cè)的手動片閥或電液先導閥。

集中式放置的控制方式具有液壓管路多和液壓管路故障后不容易排查的缺點。同時，現(xiàn)有的礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)中的電液控制系統(tǒng)在機尾側(cè)配置一個控制器平臺，操作員只能夠在機尾控制礦用皮帶自移機尾，控制方式單一?？刂破髌脚_需要與各類傳感器通過長距離的線纜電連接，導致傳感器信號傳輸?shù)倪^程中容易受到電磁干擾?？刂破髌脚_必須配備足夠多的線纜接口，用以保證各種傳感器的接線要求，導致控制器平臺的體積大，接線困難。

礦用皮帶自移機尾具備推移動作、抬高動作及側(cè)移動作。現(xiàn)階段，礦用皮帶自移機尾的手動操作均需要人工操作每個油缸完成相關(guān)動作。礦用皮帶自移機尾推移時，需要人工操作手柄式液壓閥組進行回收抬高油缸動作，當抬高油缸回收完成時，進行伸出推移缸動作，以上動作完成后，需要伸出抬高油缸，調(diào)整礦用皮帶自移機尾的水平姿態(tài)。因此現(xiàn)有礦用皮帶自移機尾的人工操作非常繁瑣，迫切需要予以改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)，能夠使液壓管路得到顯著簡化，系統(tǒng)安裝調(diào)試、故障排查的難度得到了顯著降低，并且減小了傳感器長距離傳輸受到的信號干擾。

一種分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)，包括自移機尾，其特別之處在于：還包括安裝在所述自移機尾機頭側(cè)的第一控制器平臺和安裝在所述自移機尾機尾側(cè)的第二控制器平臺，該第一控制器平臺與第二控制器平臺之間電連接，在所述自移機尾的機尾側(cè)抬高油缸、機頭側(cè)抬高油缸、機尾側(cè)側(cè)移油缸、機頭側(cè)側(cè)移油缸和推移油缸的油缸內(nèi)腔均安裝有油缸內(nèi)置式位移傳感器，其中機尾側(cè)抬高油缸、機尾側(cè)側(cè)移油缸與推移油缸內(nèi)安裝的油缸內(nèi)置式位移傳感器分別通過信號線纜與第二控制器平臺電連接，而機頭側(cè)抬高油缸與機頭側(cè)側(cè)移油缸內(nèi)安裝的油缸內(nèi)置式位移傳感器分別通過信號線纜與第一控制器平臺電連接；

其中在所述自移機尾機尾側(cè)安裝有平面兩軸傾角傳感器，并且該平面兩軸傾角傳感器通過信號線纜與第二控制器平臺電連接，還包括安裝在所述自移機尾機頭側(cè)的第一電液先導閥，以及安裝在所述自移機尾機尾側(cè)的第二電液先導閥，其中第一電液先導閥和第二電液先導閥分別與所述自移機尾的液壓主進回液管路連接，并且第一電液先導閥與第一控制器平臺通過信號線纜電連接，而第二電液先導閥與第二控制器平臺通過信號線纜電連接，其中機頭側(cè)抬高油缸與機頭側(cè)側(cè)移油缸分別與該第一電液先導閥通過液壓管路連接，而推移油缸、機尾側(cè)側(cè)移油缸、機尾側(cè)抬高油缸分別與第二電液先導閥通過液壓管路連接。

其中第一控制器平臺安裝在自移機尾機頭側(cè)靠近機頭側(cè)抬高油缸的位置，而第二控制器平臺安裝在自移機尾機尾側(cè)靠近機尾側(cè)抬高油缸的位置，并且兩個控制器平臺采用相同的控制器。

其中第一電液先導閥安裝在自移機尾機頭側(cè)靠近機頭側(cè)抬高油缸的位置，而第二電液先導閥安裝在自移機尾機尾側(cè)靠近機尾側(cè)抬高油缸的位置。

本實用新型的系統(tǒng)克服了現(xiàn)有系統(tǒng)液壓管路多、液壓管路故障后不容易排查、控制器平臺體積大接線繁瑣、控制方式單一以及操作流程繁瑣的問題，并且還具有如下有益效果：分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)的液壓管路得到了很大的簡化，系統(tǒng)安裝調(diào)試、故障排查的難度得到了顯著降低。分布式放置的控制器平臺，縮短了傳感器與控制器平臺的距離，減小了傳感器長距離傳輸受到的信號干擾，控制器平臺的信號接線口明顯減少，有利于安裝接線及控制控制器平臺的體積，增加了系統(tǒng)其他部位操作系統(tǒng)的模式。礦用皮帶自移機尾手動操作的工作流程得到了顯著精簡。

附圖說明

圖1為本實用新型分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為實施例1的分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)方案圖。

圖中包括機頭側(cè)滑靴1、機頭側(cè)抬高油缸2、第一電液先導閥3、第一控制器平臺4、滑動小車5、推移油缸6、機尾側(cè)滑靴7、機尾側(cè)抬高油缸8、第二電液先導閥9、第二控制器平臺10、平面兩軸傾角傳感器11，機頭側(cè)側(cè)移油缸12、礦用皮帶自移機尾本體13、機尾側(cè)側(cè)移油缸14、液壓主進回液管路15、抬高油缸Ⅰ16、抬高油缸Ⅱ17、側(cè)移油缸Ⅰ18、側(cè)移油缸Ⅱ19、抬高油缸Ⅲ20、抬高油缸Ⅳ21、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅰ22、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅱ23、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅲ24、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅳ25、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅴ26。

具體實施方式

本實用新型采取的技術(shù)方案是：

礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)由礦用皮帶自移機尾、兩個控制器平臺、油缸內(nèi)置式位移傳感器、平面兩軸傾角傳感器11、兩組電液先導閥、液壓管路及推移液壓油缸、抬高油缸及側(cè)移油缸組成。兩個控制器平臺屬于相同的控制器。兩個控制器平臺分別安裝在礦用皮帶自移機尾的機頭側(cè)及機尾側(cè)，兩個控制器平臺之間電連接。

油缸內(nèi)置式位移傳感器安裝在推移油缸6與抬高油缸的內(nèi)腔內(nèi)，內(nèi)置式位移傳感器信號線纜從油缸尾部給出。推移油缸6內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與機尾側(cè)的控制器平臺電連接。機尾側(cè)的抬高油缸內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與機尾側(cè)的控制器平臺電連接。機頭側(cè)的抬高油缸內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與機頭側(cè)的控制器平臺連接。

平面兩軸傾角傳感器11安裝在礦用皮帶自移機尾靠近機尾側(cè)的位置，平面兩軸傾角傳感器11的信號線纜與機尾側(cè)的控制器平臺電連接。兩組電液先導閥分別安裝在礦用皮帶自移機尾的機頭側(cè)及機尾側(cè)，機頭側(cè)的電液先導閥與機頭側(cè)的控制器平臺電連接，機尾側(cè)的先導閥與機尾側(cè)的控制器平臺電連接，機頭側(cè)的電液先導閥與機尾側(cè)的電液先導閥分別與系統(tǒng)主進回液液壓管路連接。

靠近機尾側(cè)先導閥通過液壓管路分別與機尾側(cè)抬高油缸8、機尾側(cè)側(cè)移油缸14以及推移油缸6連接?？拷鼨C頭側(cè)先導閥通過液壓管路分別與機頭側(cè)抬高油缸及機頭側(cè)側(cè)移缸連接。

兩組電液先導閥分別安裝在礦用皮帶自移機尾的機頭側(cè)及機尾側(cè)，機頭側(cè)的電液先導閥與機頭側(cè)的控制器平臺電連接，機尾側(cè)的先導閥與機尾側(cè)的控制器平臺電連接，機頭側(cè)的電液先導閥與機尾側(cè)的電液先導閥分別與系統(tǒng)主進回液液壓管路連接。與液壓閥集中放置于礦用皮帶自移機尾機尾側(cè)技術(shù)方案相比，液壓管路距離液壓閥的長度顯著減小。液壓管路故障時，故障排查的難度降低。

兩個控制器平臺分別安裝在礦用皮帶自移機尾的機頭側(cè)及機尾側(cè)，兩個控制器平臺之間電連接。兩個控制器平臺屬于相同的控制器。兩個控制器平臺都可以有效控制礦用皮帶自移機尾。推移油缸6內(nèi)置式位移傳感器信號線纜、平面兩軸傾角傳感器11的信號線纜與機尾側(cè)的控制器平臺電連接，機頭側(cè)的抬高油缸內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與機頭側(cè)的控制器平臺連接，這種連接方式能夠減小傳感器與控制器平臺之間的距離，控制器平臺的出線接口明顯減小。兩個控制器平臺均可以操作的模式解決了系統(tǒng)操作模式單一的問題。

操作員通過兩個控制器平臺中的任意一個控制器平臺發(fā)出伸出所有抬高油缸的信號，抬高油缸對應(yīng)的電液先導閥閥口打開，抬高油缸活塞桿伸出，油缸內(nèi)置式位移傳感器不斷監(jiān)測所有抬高油缸的位移，當抬高油缸位移滿行程時，控制器平臺檢測到內(nèi)置式位移傳感器信號，控制器平臺發(fā)送信號給電液先導閥，控制抬高油缸的電液先導閥閥口關(guān)閉，抬高油缸完成抬高動作。操作員同樣可以通過兩個控制器平臺中的任意一個控制器平臺發(fā)出回收所有抬高油缸的信號，其工作流程與伸出所有抬高油缸流程相同。

操作員調(diào)整礦用皮帶自移機尾至適合的設(shè)備姿態(tài)，平面兩軸傾角傳感器11記憶當前的正確角度信息，控制器平臺讀取當前平面兩軸傾角傳感器11信號，并保存。操作員通過兩個控制器平臺中的任意一個控制器平臺設(shè)置推移的距離。推移的距離可以任意設(shè)定。

操作員通過兩個控制器平臺中的任意一個控制器平臺發(fā)出推移指令，控制器平臺控制抬高油缸對應(yīng)的電液先導閥閥口打開，所有抬高油缸回收，油缸內(nèi)置式位移傳感器不斷監(jiān)測所有抬高油缸的位移，當有抬高油缸回歸零位移時，控制器平臺檢測到內(nèi)置式位移傳感器信號，控制器平臺發(fā)出信號給相應(yīng)的電液先導閥，控制相應(yīng)油缸的電液先導閥閥口關(guān)閉，當所有抬高油缸的位移均歸零位時，抬高油缸的收缸完成。

下一步，控制器平臺發(fā)出信號，控制推移缸對應(yīng)的電液先導閥閥口打開，推移缸向前推移，推移缸內(nèi)油缸內(nèi)置式位移傳感器不斷監(jiān)測推移缸的絕對位移，當絕對位移滿足設(shè)置的推移距離時，控制器發(fā)送信號給電液先導閥，電液先導閥閥口關(guān)閉。再下一步，控制器平臺根據(jù)推移前角度信息與位移信息，給抬高油缸發(fā)出伸出的指令，控制抬高油缸的電液先導閥打開，抬高油缸伸出，礦用皮帶自移機尾調(diào)整至系統(tǒng)推移前的記憶姿態(tài)。

圖1所示的是礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。整體結(jié)構(gòu)由礦用皮帶自移機尾本體13、機頭側(cè)滑靴1、機尾側(cè)滑靴7、兩個控制器平臺、油缸內(nèi)置式位移傳感器、平面兩軸傾角傳感器11、電液先導閥3、電液先導閥9、兩個抬高油缸及兩個側(cè)移油缸構(gòu)成。第一控制器平臺4放置在機頭側(cè)，靠近機頭側(cè)抬高油缸2的位置，第二控制器平臺10放置在機尾側(cè)，靠近機尾側(cè)抬高油缸8的位置。

兩個控制器平臺屬于相同的控制器，通過信號線纜電連接。油缸內(nèi)置式位移傳感器分別安裝在機尾側(cè)抬高油缸8、機頭側(cè)抬高油缸2、推移油缸6的油缸內(nèi)腔。油缸內(nèi)置式位移傳感器的信號線纜從油缸尾部給出，機尾側(cè)抬高油缸8與推移油缸6內(nèi)安裝的油缸內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與第二控制器平臺10電連接。機頭側(cè)抬高油缸2內(nèi)安裝的油缸內(nèi)置式位移傳感器信號線纜與控制器平臺4電連接。平面兩軸傾角傳感器11安裝在機尾側(cè)靠近第二控制器平臺10的位置，與第二控制器平臺10電連接。第一電液先導閥3安裝在機頭側(cè)靠近機頭側(cè)抬高油缸2的位置，第二電液先導閥9安裝在機尾側(cè)靠近機尾側(cè)抬高油缸8的位置。

實施例1：

圖2所示的是分布式礦用皮帶自移機尾控制系統(tǒng)方案圖。第一電液先導閥3、第二電液先導閥9分別與液壓主進回液管路15連接，形成分布放置的方式。第一電液先導閥3與第一控制器平臺4電連接。第二電液先導閥9與第二控制器平臺10電連接。抬高油缸Ⅰ16、抬高油缸Ⅱ17及側(cè)移缸Ⅰ18分別與電液先導閥3通過液壓管路連接。推移油缸6、側(cè)移油缸Ⅱ19、抬高油缸Ⅲ20及抬高油缸Ⅳ21分別與第二電液先導閥9通過液壓管路連接。

抬高油缸Ⅰ16、抬高油缸Ⅱ17、抬高油缸Ⅲ20、抬高油缸Ⅳ21、側(cè)移缸Ⅰ18、側(cè)移油缸Ⅱ19及推移油缸6分別與手動片閥通過液壓管路連接。機械式礦用皮帶自移機尾系統(tǒng)方案與其他集中式的系統(tǒng)方案的液壓系統(tǒng)表現(xiàn)一致。

本實用新型的分布式礦用皮帶自移機尾系統(tǒng)與背景技術(shù)中機械式礦用皮帶自移機尾系統(tǒng)相比，液壓管路距離液壓閥的長度顯著減小。液壓管路的減少使得液壓管路故障時，故障排查的難度降低、時間減少。

第一控制器平臺4和第二控制器平臺10分別安裝在礦用皮帶自移機尾13的機頭側(cè)及機尾側(cè)，兩個控制器平臺之間通過電連接。第一控制器平臺4和第二控制器平臺10均可以作為主機實施控制。

油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅰ22安裝在抬高油缸Ⅰ16內(nèi)。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅱ23安裝在抬高油缸Ⅱ17內(nèi)。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅲ24安裝在抬高油缸Ⅲ20內(nèi)。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅳ25安裝在抬高油缸Ⅳ21內(nèi)。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅰ22、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅱ23與第一控制器平臺4通過電連接。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅲ24、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅳ25、平面兩軸傾角傳感器11與控制器平臺10通過電連接。

控制器平臺與傳感器的這種連接方式能夠有效的減少傳感器與控制器平臺之間的距離。傳感器信號線的減少能夠有效的控制其傳輸過程中的電磁干擾，有助于信號的準確性。同時，控制器平臺分布布置的方式能夠有效的減小每個控制器的尺寸和接線出口。特別的，當系統(tǒng)傳感器數(shù)量增多時，控制器平臺的分布式放置的優(yōu)點會更加明顯。

操作員可以通過第一控制器平臺4及第二控制器平臺10中的任意一個控制器平臺進行抬油高缸成組操作。油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅰ22、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅱ23、油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅲ24及油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅳ25不斷監(jiān)測4個抬高油缸是否滿行程，滿行程意味著抬高油缸已經(jīng)完全伸出。

以抬高油缸Ⅰ16的伸出過程舉例，油缸內(nèi)置式位移傳感器Ⅰ22檢測抬高油缸Ⅰ16的伸出位移狀態(tài)，當抬高油缸Ⅰ16沒有完全滿行程時，其對應(yīng)的電液先導閥Ⅰ的閥口打開，抬高油缸Ⅰ16處于伸出狀態(tài)。當抬高油缸Ⅰ16滿行程后，其對應(yīng)的電液先導閥Ⅰ的閥口關(guān)閉，抬高油缸Ⅰ16停止伸出。當所有抬高油缸都完成了類似抬高油缸Ⅰ16的動作后，抬高成組操作完成。特別的，抬高油缸成組操作回收的動作流程與伸出的動作流程一致，僅是方向相反。

操作員可以通過控制器平臺中的任意一個控制器平臺進行一鍵推移的操作。操作員調(diào)整礦用皮帶自移機尾至合適的設(shè)備姿態(tài)，平面兩軸傾角傳感器11記憶當前的正確角度信息，第一控制器平臺4及第二控制器平臺10均保存當前設(shè)備姿態(tài)信息。操作員通過第一控制器平臺4或第二控制器平臺10設(shè)置設(shè)備的推移距離。推移距離按照工藝要求可以設(shè)置任意距離。

距離設(shè)定完成之后，操作員按下推移鍵，系統(tǒng)判斷所有抬高油缸的伸出位移是否為零。當位移非零時，控制器平臺發(fā)出指令，執(zhí)行收缸流程。當位移為零時，系統(tǒng)執(zhí)行推移制定距離的動作。推移油缸6對應(yīng)的第二電液先導閥9的閥口打開，推移缸向前推移。推移缸缸內(nèi)油缸內(nèi)置式位移傳感器26不斷監(jiān)測推移缸的絕對位移，當絕對位移滿足設(shè)置的推移距離時，控制器發(fā)送信號給第二電液先導閥9，閥口關(guān)閉。下一步，控制器平臺根據(jù)推移前的角度信息，給抬高油缸發(fā)出伸出的指令，控制抬高油缸的第一電液先導閥3及第二電液先導閥9打開，抬高油缸伸出，礦用皮帶自移機尾調(diào)整至系統(tǒng)推移前的記憶姿態(tài)。