一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置，在液壓支架電液系統(tǒng)控制支架升柱的過程中采用實(shí)時(shí)監(jiān)測傾角傳感器的數(shù)值并將結(jié)果反饋給系統(tǒng)的主控制器，主控制器根據(jù)頂梁傾角進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，本發(fā)明在立柱達(dá)到初撐時(shí)開始調(diào)整平衡千斤頂，采取盲動(dòng)試探的辦法，并在試探動(dòng)作過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測傾角傳感器的值以檢測頂梁的狀態(tài)，當(dāng)傾角傳感器的數(shù)值達(dá)到頂梁平衡誤差范圍之內(nèi)的時(shí)候調(diào)平完成。本發(fā)明能夠在現(xiàn)有的成組自動(dòng)控制和跟機(jī)自動(dòng)控制模式下，以及在不改造現(xiàn)有的機(jī)械液壓設(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)液壓支架頂梁的自動(dòng)調(diào)平控制。
【專利說明】一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓支架電液控制系統(tǒng)，具體是一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的液壓支架系統(tǒng)在頂梁調(diào)平的時(shí)候無法很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在現(xiàn)有的控制方法中只在單架液壓支架控制模式中實(shí)現(xiàn)了調(diào)平，但是無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平，它仍然是靠人工來控制平衡缸的伸縮以達(dá)到頂梁調(diào)平的目的。即在現(xiàn)有的自動(dòng)跟機(jī)模式下和成組自動(dòng)控制模式下，以及在不改變現(xiàn)有液壓閥的機(jī)械結(jié)構(gòu)的前提下，無法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的調(diào)平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置，能夠在現(xiàn)有的成組自動(dòng)控制和跟機(jī)自動(dòng)控制模式下，以及在不改造現(xiàn)有的機(jī)械液壓設(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)液壓支架頂梁的自動(dòng)調(diào)平控制。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法包括液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序和調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序；
所述液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序的工作步驟為:
O開始升柱；
2)讀取立柱壓力傳感器的數(shù)值，并比較大小，保存較小值；
3)判斷較小值是否達(dá)到初撐壓力，如果達(dá)到則停止初撐，并進(jìn)入承載階段繼續(xù)執(zhí)行第4步；如果沒有達(dá)到初撐壓力則返回執(zhí)行第2步；
4)調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序；
所述調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序的工作步驟，即盲動(dòng)試探的步驟為:
1-1)當(dāng)液壓支架在成組控制模式和自動(dòng)跟機(jī)模式下完成初撐時(shí)，開始讀取傾角傳感器的數(shù)值；
1-2)判斷頂梁的傾角是否在誤差允許的范圍之內(nèi)，如果在誤差范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則執(zhí)行第1-3步；
1-3)試探伸出平衡千斤頂并保持一段時(shí)間；
1-4)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否變大，如果變大則執(zhí)行第1-5步；如果變小則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行第1-7步；
1-5)收縮平衡千斤頂，并保持一段時(shí)間后停止收縮；
1-6)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則返回執(zhí)行第1-5
I K
少；
1-7)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則繼續(xù)執(zhí)行第1-8I K
少；
1-8)延遲伸出平衡千斤頂一段時(shí)間，并返回第1-7步。
[0005]本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法所適用的裝置包括電氣裝置和液壓設(shè)備；所述電氣裝置包括支架控制器、壓力傳感器、紅外傳感器、行程傳感器和電磁線圈驅(qū)動(dòng)器，通訊模塊中的CAN總線通訊電纜以及通訊接口，人機(jī)交互單元中的鍵盤、顯示器以及聲光報(bào)警器，以及基本模塊中的電源和存儲(chǔ)器；所述液壓裝置包括若干套電磁閥組，每套電磁閥組包括液動(dòng)主控?fù)Q向閥和與之相對應(yīng)的電磁先導(dǎo)閥；所述支架控制器上還連接有傾角傳感器。
[0006]進(jìn)一步，所述傾角傳感器固定安裝在液壓支架頂梁下表面的中部。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置是通過在現(xiàn)有的液壓支架電液控制系統(tǒng)上加裝傾角傳感器的方式，采用盲動(dòng)試探的方法，即在不知道平衡千斤頂該如何動(dòng)作和動(dòng)作多大幅度的前提下采取任意動(dòng)作，并觀察該動(dòng)作是否能達(dá)到控制目標(biāo)，如果可以達(dá)到控制目標(biāo)則繼續(xù)動(dòng)作，直到動(dòng)作幅度滿足了誤差允許范圍，否則采取相反的動(dòng)作和控制流程。例如開始選擇伸出平衡千斤頂?shù)膭?dòng)作并保持一段時(shí)間，如果傾角變小，則繼續(xù)保持，并持續(xù)讀取傾角傳感器的數(shù)值與誤差允許范圍進(jìn)行比較，直到達(dá)到誤差允許范圍之內(nèi)繼而停止調(diào)平，如果頂梁傾角變大則執(zhí)行相反的操作和控制流程。本發(fā)明能夠在現(xiàn)有的成組自動(dòng)控制和跟機(jī)自動(dòng)控制模式下，以及在不改造現(xiàn)有的機(jī)械液壓設(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)液壓支架頂梁的自動(dòng)調(diào)平控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法的主程序；
圖2為平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序；
圖3為液壓支架電液控制系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0010]本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法包括液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序和調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序；
如圖1所示，其中所述液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序的工作步驟為:
1)開始升柱；
2)讀取立柱壓力傳感器的數(shù)值，并比較大小，保存較小值；
3)判斷較小值是否達(dá)到初撐壓力，如果達(dá)到則停止初撐，并進(jìn)入承載階段繼續(xù)執(zhí)行第4步；如果沒有達(dá)到初撐壓力則返回執(zhí)行第2步；
4)調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序；
如圖2所示，所述調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序的工作步驟，即盲動(dòng)試探的步驟
為:
1-1)當(dāng)液壓支架在成組控制模式和自動(dòng)跟機(jī)模式下完成初撐時(shí)，開始讀取傾角傳感器的數(shù)值；
1-2)判斷頂梁的傾角是否在誤差允許的范圍之內(nèi)，如果在誤差范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則執(zhí)行第1-3步； 1-3)試探伸出平衡千斤頂并保持一段時(shí)間；
1-4)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否變大，如果變大則執(zhí)行第1-5步；如果變小則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行第1-7步；
1-5)收縮平衡千斤頂，并保持一段時(shí)間后停止收縮；
1-6)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則返回執(zhí)行第1-5
I K
少；
1-7)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則繼續(xù)執(zhí)行第1-8
I K
少；
1-8)延遲伸出平衡千斤頂一段時(shí)間，并返回第1-7步。
[0011]如圖3所示，本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法所適用的裝置包括電氣裝置和液壓設(shè)備；所述電氣裝置包括支架控制器、壓力傳感器、紅外傳感器、行程傳感器和電磁線圈驅(qū)動(dòng)器，通訊模塊中的CAN總線通訊電纜以及通訊接口，人機(jī)交互單元中的鍵盤、顯示器以及聲光報(bào)警器，以及基本模塊中的電源和存儲(chǔ)器；所述液壓裝置包括若干套電磁閥組，每套電磁閥組包括液動(dòng)主控?fù)Q向閥和與之相對應(yīng)的電磁先導(dǎo)閥；所述支架控制器上還連接有傾角傳感器。
[0012]進(jìn)一步，所述傾角傳感器固定安裝在液壓支架頂梁下表面的中部。若采用普通傾角傳感器則一次只能測量一個(gè)平面內(nèi)的傾角，想要測得頂梁在平行于煤壁平面內(nèi)的傾角，以及垂直于煤壁且平行于重力方向的平面內(nèi)的傾角，則需要安裝兩個(gè)普通傾角傳感器；若采用雙軸傾角傳感器則只需要安裝一個(gè)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。傾角傳感器的安裝位置可以選擇在頂梁下表面中部的任意位置進(jìn)行固定安裝。
[0013]本液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法及裝置是通過在現(xiàn)有的液壓支架電液控制系統(tǒng)上加裝傾角傳感器的方式，能夠在現(xiàn)有的成組自動(dòng)控制和跟機(jī)自動(dòng)控制模式下，以及在不改造現(xiàn)有的機(jī)械液壓設(shè)備結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)液壓支架頂梁的自動(dòng)調(diào)平控制。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平方法，包括液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序和調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序； 其特征在于，所述液壓支架電液控制系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)平主程序的工作步驟為: 1)開始升柱； 2)讀取立柱壓力傳感器的數(shù)值，并比較大小，保存較小值； 3)判斷較小值是否達(dá)到初撐壓力，如果達(dá)到則停止初撐，并進(jìn)入承載階段繼續(xù)執(zhí)行第4步；如果沒有達(dá)到初撐壓力則返回執(zhí)行第2步； 4)調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序； 所述調(diào)用平衡千斤頂自適應(yīng)調(diào)平子程序的工作步驟，即盲動(dòng)試探的步驟為: 1-1)當(dāng)液壓支架在成組控制模式和自動(dòng)跟機(jī)模式下完成初撐時(shí)，開始讀取傾角傳感器的數(shù)值； 1-2)判斷頂梁的傾角是否在誤差允許的范圍之內(nèi)，如果在誤差范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則執(zhí)行第1-3步； 1-3)試探伸出平衡千斤頂并保持一段時(shí)間； 1-4)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否變大，如果變大則執(zhí)行第1-5步；如果變小則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行第1- 7步； 1-5)收縮平衡千斤頂，并保持一段時(shí)間后停止收縮； 1-6)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則返回執(zhí)行第1-5I K少； 1-7)繼續(xù)讀取傾角傳感器數(shù)值并判斷頂梁傾角是否在誤差允許范圍之內(nèi)，如果在誤差允許范圍之內(nèi)則結(jié)束自適應(yīng)頂梁調(diào)平程序；如果不在誤差允許范圍之內(nèi)則繼續(xù)執(zhí)行第1-8I K少； 1-8)延遲伸出平衡千斤頂一段時(shí)間，并返回第1-7步。
2.一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平裝置，包括電氣裝置和液壓設(shè)備；所述電氣裝置包括支架控制器、壓力傳感器、紅外傳感器、行程傳感器和電磁線圈驅(qū)動(dòng)器，通訊模塊中的CAN總線通訊電纜以及通訊接口，人機(jī)交互單元中的鍵盤、顯示器以及聲光報(bào)警器，以及基本模塊中的電源和存儲(chǔ)器；所述液壓裝置包括若干套電磁閥組，每套電磁閥組包括液動(dòng)主控?fù)Q向閥和與之相對應(yīng)的電磁先導(dǎo)閥；其特征在于，所述支架控制器上還連接有傾角傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液壓支架頂梁自適應(yīng)調(diào)平裝置，其特征在于，所述傾角傳感器固定安裝在液壓支架頂梁下表面的中部。
【文檔編號(hào)】E21D23/12GK103899344SQ201410091739
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】姚新港, 馮帥, 王忠賓, 譚超, 周曉謀, 劉新華, 閆海峰, 劉繼東 申請人:中國礦業(yè)大學(xué), 蘇州福德保瑞科技發(fā)展有限公司