[发明专利]一种煤矿井下钻机液压油在线监测与自动控制系统

说明书

本发明公开了一种煤矿井下钻机液压油在线监测与自动控制系统，包括煤矿井下钻机油品预警监控装置、冷却器导电棒信号检测装置、冷却器水压压差变化检测装置、管式高压过滤器压差检测装置、管式高压过滤器接近开关检测装置及油箱液位和温度检测装置；煤矿井下钻机油品预警监控装置连接于煤矿井下钻机执行机构，用于分别根据电阻率信号、压差信号、测压信号、触发信号、液压油液位信息和液压油温度信息控制煤矿井下钻机执行机构是否停止工作。本发明解决了冷却器击穿后油水混合导致的油品下降问题，也解决了因疏于观察造成的液压系统未过滤、液压太少和温度过高导致造成泵、阀等液压件磨损和损坏的问题。

技术领域

本发明属于煤矿井下液压油监控领域，具体涉及一种煤矿井下液压油在线监测与自动控制系统。

背景技术

煤矿井下钻机一般采用水冷对液压油进行冷却，然而随着煤矿开采深度的增加，煤矿井下静压水压力也逐渐增加，一般冷却器为钎焊式铜板，耐压等级较低，在2MPa以内，然而在较深矿井，水压已经超过了2MPa，这样在液压系统水冷却时，极有可能将钎焊铜板击穿，导致水进入液压系统，更为严重的是水进入液压系统后，不易被发现，进水后的液压油油品润滑性能急剧下降，液压油里的水会在较高的工作温度下产生氧化反应，同时液压油中还有钻机磨损产生的铁等金属颗粒，又会成为水与油品产生氧化分解反应的催化剂，生成酸性腐蚀性产物，腐蚀零部件，使得泵、阀卡滞或形成油泥等，大大影响液压件的使用寿命。

液压油是煤矿机械液压系统的动力传递介质,液压油油品对液压系统中液压件的可靠性和寿命有着重要的影响。液压系统中执行件中很多故障均是由于液压油的污染造成，尤其是煤矿井下施工环境恶劣、煤粉、岩粉很大，更容易造成液压系统污染。液压油的污染将使得液压执行元件过早磨损、过早老化,并锈蚀系统中的液压元件,易使阀芯卡滞引发设备损坏,给施工方带来巨大的经济损失。目前较为有效的方法是在液压系统中加装管式高压过滤器和回油过滤器，其中管式高压过滤器是最直接也最根本方法，安装后可大幅度净化液压系统，然而因为矿井安全条件限制，只能使用目视式高压过滤器，观察管式高压过滤器上的目视发讯器是否突起，来判断是否超出了过滤网纳污能力，若未及时发现过滤网堵塞进行更换，过滤器的旁通阀会打开，此时虽不影响液压系统正常动作，但是液压系统已无法持续通过过滤网进行油液净化，这给液压系统的净化的及时性埋下了一定的隐患，会造成液压件磨损和损坏。同时，因受到煤矿井下特殊条件限制，矿用坑道钻机液压油污染检测方式主要靠经验丰富的操作人员通过观察液压油的颜色和手感等评估油状态量，同时虽然市面上有很多新型的液压油检测装置，但受到煤矿井下特殊条件限制，未获得煤安许可证，都不能进入矿井检测。

液压系统中液压油太少会导致油箱底部的杂质就容易被搅动泛起，一方面降低滤油器的过滤效率，另一方面会加大吸油阻力，增大工作泵的工作阻力，增加油耗，温度升高，效率降低。还容易损坏滤芯和滤网，进而造成液压元件(泵、阀、缸、液力马达等等)的损坏，同时还会导致散热能力下降，进而影响系统的油温。

液压油的温度过高也会对液压系统造成致命损坏，黏度降低，泄露变大，效率降低，还会加速密封胶老化，油液气化容易使得液压件穴蚀，零件膨胀导致配合变化易于卡死。目前常在液压油箱上安装可视液位和温度指示，但是操作人员属于观察也会造成不可预估的损失。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种煤矿井下钻机液压油在线监测与自动控制系统，解决冷却器击穿后油水混合导致的油品下降问题、因疏于观察造成的液压系统未过滤、液压太少和温度过高导致造成泵、阀等液压件磨损和损坏的问题，为坑道钻机油品监控提供了一种新型的解决方案。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种煤矿井下钻机液压油在线监测与自动控制系统，包括煤矿井下钻机油品预警监控装置、冷却器导电棒信号检测装置、冷却器水压压差变化检测装置、管式高压过滤器压差检测装置、管式高压过滤器接近开关检测装置及油箱液位和温度检测装置；