本發(fā)明屬于煤礦井下乳化液泵的供電控制系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及乳化液泵用恒壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

乳化液泵用于采煤工作面，作為礦井的必須設(shè)備，是煤礦井下支護作業(yè)“外注式單體液壓支柱”及“液壓支架”的專用注液設(shè)備的重要動力液壓元件，也是支護作業(yè)更換維修的不可缺少的工具，乳化液泵為液壓支架提供乳化液，工作原理靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動活塞做往復(fù)運動，實現(xiàn)吸液和排液，乳化液由95％的水加5％的油組成。

目前多數(shù)使用簡單的開關(guān)進行控制，不對乳化液輸出口壓力值進行檢測、反饋及調(diào)節(jié)，由于未采用變頻控制，能耗較大，效率低，而且無法實現(xiàn)乳化液泵系統(tǒng)實時保持在要求的壓力值內(nèi)，進而會導(dǎo)致綜采工作面相關(guān)動力設(shè)備控制不精準(zhǔn)，安全系數(shù)降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種通過檢測輸出口壓力值，進行PID運算，自動調(diào)節(jié)輸出，實現(xiàn)自動控制的乳化液壓泵用恒壓控制裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：乳化液泵用恒壓系統(tǒng)，包括壓力傳感器、恒壓變頻器和至少兩個控制電機，所述壓力傳感器的信號輸出端與所述恒壓變頻器的控制信號輸入端連接，所述恒壓變頻器的電源輸出端與所述控制電機的電源輸入端連接，所述至少兩個控制電機可同時進行工作，也可單獨進行工作。

進一步的，所述控制電機均可變頻或工頻方式工作。

進一步的，所述恒壓變頻器包括隔離開關(guān)、變頻器機芯、工頻接觸器和變頻接觸器，所述隔離開關(guān)控制所述變頻器機芯和工頻接觸器，每一所述工頻接觸器與一個所述變頻接觸器配套設(shè)置為一組，每一所述控制電機均由一組配套設(shè)置的所述工頻接觸器與所述變頻接觸器控制運轉(zhuǎn)，同一時刻，不同所述控制電機的變頻接觸器不能同時吸合。

進一步的，所述恒壓變頻器還包括工作保護板和主控制器，所述工作保護板采集壓力數(shù)據(jù)并傳遞到所述主控制器，所述主控制器控制所述工頻接觸器和變頻接觸器的吸合或斷開。

進一步的，所述主控制器通過CAN、Modbus或網(wǎng)口的通信方式與變頻機芯進行通信，所述主控制器通過CAN、Modbus或網(wǎng)口的通信方式與所述工作保護板、工頻接觸器進行通信。

進一步的，所述壓力傳感器設(shè)在外部煤礦支護設(shè)備的供液管道的出液管口位置處，乳化液泵的排液口與煤礦支護設(shè)備的供液管道相連通。

進一步的，所述壓力傳感器的信號電流為4-20mA。

進一步的，所述壓力傳感器的量程為0-60MPa。

進一步的，所述控制電機的數(shù)量為兩個，為A泵電機和B泵電機，所述A泵電機和B泵電機均可變頻或工頻方式工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：1、本發(fā)明設(shè)置壓力傳感器進行壓力的值的采集，并通過恒壓變頻器的PID運算，實現(xiàn)控制電機的轉(zhuǎn)速的改變，進而實現(xiàn)實現(xiàn)了自動控制和調(diào)節(jié)輸出的目的，實現(xiàn)一個閉環(huán)系統(tǒng)，滿足了恒壓的需求；2、自動化控制提高了乳化液泵站安全性、高效性、節(jié)能性，保證了人身安全，節(jié)約能源；3、控制電機可工頻或變頻工作，既滿足現(xiàn)場恒壓變頻供液，又提供工頻應(yīng)急運行控制，為實現(xiàn)乳化液泵站安全、高效、節(jié)能運行提供保障；4、恒壓變頻器內(nèi)設(shè)置工作保護板和主控制器，當(dāng)壓力不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，工作保護板上報主控制器，主控制器下發(fā)停車命令，斷開運行中的工頻接觸器及變頻接觸器，保證工作面的安全運行。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明乳化液泵用恒壓系統(tǒng)使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明恒壓變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明恒壓變頻器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明為乳化液泵用恒壓系統(tǒng)，與乳化液泵配合使用，應(yīng)用于煤礦井下綜采工作面，包括壓力傳感器、恒壓變頻器和至少兩個控制電機，壓力傳感器的信號輸出端與恒壓變頻器的控制信號輸入端連接，恒壓變頻器的電源輸出端與控制電機的電源輸入端連接，至少兩個控制電機可同時進行工作，也可單獨進行工作，優(yōu)選地，壓力傳感器設(shè)在外部煤礦支護設(shè)備的供液管道的出液管口位置處，乳化液泵的排液口與煤礦支護設(shè)備的供液管道相連通，恒壓變頻器通過壓力傳感器實時檢測乳化液泵出口壓力值，并把壓力值傳給變頻器和工作保護板，變頻器通過把傳感器送來的數(shù)據(jù)和內(nèi)部預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)進行比較，通過PID計算處理，并控制變頻器輸出的頻率，進而實現(xiàn)控制電機的工作頻率的調(diào)整，此控制電機實現(xiàn)乳化液箱輸出壓力值的大小，從而形成閉環(huán)控制，使得乳化液泵出口壓力一直維持在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，達到安全、高效、節(jié)能的目的，滿足現(xiàn)場綜采工作面設(shè)備的工作需求，壓力上下限可手動進行設(shè)置。

優(yōu)選地，控制電機均可變頻或工頻方式工作，當(dāng)變頻工作方式發(fā)生故障時，能夠自動切換到對應(yīng)同一臺控制電機的工頻工作狀態(tài)，保證工作持續(xù)進行，工頻工作方式可以應(yīng)急備用。

優(yōu)選地，如圖2所示，恒壓變頻器包括隔離開關(guān)、變頻器機芯、工頻接觸器和變頻接觸器，隔離開關(guān)控制變頻器機芯和工頻接觸器，每一工頻接觸器與一個變頻接觸器配套設(shè)置為一組，每一控制電機均由一組配套設(shè)置的工頻接觸器與變頻接觸器控制運轉(zhuǎn)，對應(yīng)于同一臺控制電機的工頻接觸器與變頻接觸器具有自動切換功能，當(dāng)變頻接觸器發(fā)生故障時，自動切換到工頻接觸器繼續(xù)工作，保證生產(chǎn)的安全進行，隔離開關(guān)控制變頻器機芯和多個工頻接觸器，變頻器機芯控制多個變頻接觸器的閉合和斷開，同一時刻，不同所述控制電機的變頻接觸器不能同時吸合，隔離開關(guān)可以根據(jù)實際工作需要，切換線路，完成變頻和工頻不同工作狀態(tài)的切換。

優(yōu)選地，如圖3所示，恒壓變頻器還包括工作保護板和主控制器，工作保護板采集壓力數(shù)據(jù)并傳遞到主控制器，主控制器控制工頻接觸器和變頻接觸器的吸合或斷開，當(dāng)壓力不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，工作保護板上報主控制器，主控制器下發(fā)停車命令，斷開運行中的工頻接觸器及變頻接觸器，保證工作面的安全運行。

優(yōu)選地，主控制器通過CAN、Modbus或網(wǎng)口等通信方式與變頻機芯進行通信，實時監(jiān)測與控制變頻器機芯的工作，顯示變頻器機芯的工作狀態(tài)，主控制器通過CAN、Modbus或網(wǎng)口等通信方式與工作保護板、工頻接觸器進行通信，監(jiān)測工作保護板和工頻接觸器的工作狀態(tài)，并控制工頻接觸器與變頻接觸器的分合閘。根據(jù)不同的工作需求，實現(xiàn)變頻、工頻間的切換及相關(guān)保護功能。

優(yōu)選地，壓力傳感器的信號電流為4-20mA，采用兩線結(jié)構(gòu)，減少接線的復(fù)雜性，保證信號傳輸和供電需求，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，公用性強，降低后期的使用和維護成本，同時采用標(biāo)準(zhǔn)件，也降低了整個裝置的成本；更優(yōu)選地，壓力傳感器的量程為0-60MPa，測量范圍大，應(yīng)用范圍廣。

優(yōu)選地，控制電機的數(shù)量為兩個，為A泵電機和B泵電機，A泵電機和B泵電機均可變頻或工頻方式工作，設(shè)置兩路，即可同時工作，提升效率，也可以在一臺出現(xiàn)故障的前提下，另一臺備用。

實施例1：A泵電機變頻或B泵電機變頻，此為單變頻模式，乳化液泵用恒壓變頻器通過壓力傳感器采集壓力值，通過PID算法和負(fù)反饋運算，實時控制恒壓變頻器的輸出，此恒壓變頻器的輸出實現(xiàn)A泵電機變頻或B泵電機轉(zhuǎn)速的調(diào)整，A泵電機變頻或B泵電機通過改變轉(zhuǎn)速，改變控制乳液箱內(nèi)的壓力值，使得乳化液箱輸出口的壓力維持在恒定的預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，達到實時自動化控制。

實施例2：A泵電機工頻+B泵變頻或A泵電機變頻+B泵電機工頻，此為單工頻加單變頻模式，乳化液泵用恒壓變頻器通過壓力傳感器采集壓力值，通過PID算法和負(fù)反饋運算，實時控制恒壓變頻器的輸出，工頻模式的接觸器輸出為恒定的電壓值，此恒壓變頻器的輸出控制變頻狀態(tài)下控制電機的轉(zhuǎn)速，控制電機通過改變轉(zhuǎn)速，改變控制乳液箱內(nèi)的壓力值，使得乳化液箱輸出口的壓力維持在恒定的預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，達到實時自動化控制。

實施案例3：A泵電機工頻模式、B泵電機工頻、A泵電機工頻+B泵電機工頻，此全部為工頻模式，在變頻工作形式全部出現(xiàn)問題的情況下，此為應(yīng)急使用。

以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。