[发明专利]一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制系统及方法

说明书

本发明属于工程机械技术领域，公开了一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制系统及方法，该方法采用的系统，包括：带有调节截割臂移动速度档位的船型双位按钮的双轴操作杆、远程遥控器上的调节截割臂移动速度的双轴操作杆和截割臂移速档位选择旋钮；控制柜内设置的高性能高防护等级的处理电流采集系统采集的信号车载移动控制器，通过阀门接线箱内的移动车辆PWMI输出模块，分别与液压阀组中的运用PWMI技术输出电流信号驱动液压比例电磁阀相连；液压阀组中的上升下降和左右回转液压缸的四个电液比例调压阀为控制液压缸上下左右移动的执行机构；本发明延长了设备寿命，提高了生产效率。减少了大电流过载造成频繁停机的问题，使用更加人性化和智能化。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，尤其涉及一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制系统及方法。

背景技术

悬臂掘进机是隧道挖掘工程机械中的重要组成部分，它可以实现连续截割、装载和运输等作业。隧道内部的岩石构成不是一成不变的，不同岩石构成的区域的硬度也不一样。当截割臂以恒定速度移动切割硬度大的岩石时，就会造成截割部负载增大，造成截割电机和驱动油缸过载，损坏电气元件和机械结构。

掘进机分为驾驶室控制模式和远程遥控器控制模式，当驾驶室控制模式时，因为操作员距离截割臂较近，手动控制截割臂移动操作杆，通过驾驶室安装的触摸屏显示电流，参考截割电机电流并且近距离观察截割臂的移动情况，可以手动调节截割臂的移动速度；当远程遥控控制模式时，操作员距离截割臂区域较远，因为视线和现场环境问题无法准确的判断截割臂的移动状况，此时需要采取措施自动调节截割臂的移动速度。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制系统，包括：驾驶室内的显示电流和液压等参数值的显示屏、带有调节截割臂移动速度档位的船型双位按钮的双轴操作杆；远程遥控器上的调节截割臂移动速度的双轴操作杆和截割臂移速档位选择旋钮；控制柜内设置的高性能高防护等级的处理电流采集系统采集的信号车载移动控制器，通过阀门接线箱内的移动车辆PWMI输出模块，分别与液压阀组中的运用PWMI技术输出电流信号驱动液压比例电磁阀相连；液压阀组中的上升下降液压缸和左右回转液压缸的四个电液比例调压阀，为控制液压缸使截割臂以特定速度上下左右移动的执行机构；所述电流采集系统为实时采集截割电机的电流数据，并传送给车载移动控制器；

所述的双轴操作杆的双轴分为X和Y轴，分别控制截割臂的上下左右移动，操作杆的倾斜幅度越大，截割臂移动速度越大；所述的驾驶室操作杆上的船型双位开关，点击双位按钮增减截割臂移动速度档位，移动速度从低到高分为0、1、2、3共4档移动速度；所述的遥控器截割臂移速档位选择旋钮，旋转旋钮选择截割臂移动速度档位，移动速度从低到高分为0、1、2、3共4档移动速度；所述的截割电机的电流采集系统、车载移动控制器都安装在控制柜内，电流采集系统将实际电流转化为4-20mA电流传送给车载移动控制器，车载移动控制器为整个系统的核心，进行程序和算法处理，接收和发送信号；所述的移动车辆PWMI输出模块安装在阀门接线箱内，输出调制解调后的电流信号控制电液比例调压阀；所述的电液比例调压阀安装在液压阀组中，控制液压油流量的大小；所述的液压油缸作为运行执行机构，控制截割臂上下左右移动；所述的远程遥控器发送器通过无线电和接收器通讯；所述的远程遥控器接收器、车载移动控制器、移动车辆专用PWMI输出模块和驾驶室通过CANOPEN进行通讯。

一种自动调节悬臂式掘进机截割臂移速的控制方法，在挖掘隧道时，遇到硬度大的岩石，采用自动无级调节截割臂的移动速度的控制系统，通过自动调节截割臂的移动速度，降低了掘进机截割时的故障率，其步骤如下：

1）、在驾驶室模式时，调节截割臂的移动速度，截割臂的移动速度由驾驶员根据现场截割臂实际截割情况，通过观察显示屏显示的实时截割电机电流，点击驾驶室双轴操作杆上的船型双位按钮，确定截割臂的移动速度档位，控制操作杆的倾斜幅度，手动确定截割臂的移动速度；