[发明专利]掘进自动截割成形智能控制系统

摘要

本发明是有关于一种掘进自动截割成形智能控制系统，包括截割头空间位置检测装置、截割电动机电流传感器、可编程控制器、比例放大器、负载敏感式比例多路换向阀组。可编程控制器对截割头空间位置检测装置采集的信号进行数学运算处理，控制截割头在巷道规定范围内按设定轨迹运动，截割出规整断面。截割电动机电流传感器采集截割电动机电流信号与额定电流比较，通过可编程控制器控制负载敏感式比例多路换向阀组阀口开度大小，对应不同煤质的截割电动机恒功率牵引速度，实现了巷道断面自动成形控制和截割电动机恒功率牵引调速智能控制。本发明适用于悬臂式掘进机在煤矿巷道及工程隧道掘进时断面自动截割成形。

主权项

一种掘进自动截割成形智能控制系统，由控制元件和执行元件(3)组成，执行元件(3)包括：截割头伸缩油缸(31)、回转台回转油缸(33)、截割臂升降油缸(32)，其特征在于：所述的控制元件包括--截割头空间位置检测装置(5)，获取表述截割臂(2)和截割头(1)空间位置信号值；--截割电动机电流传感器(6)，采集截割电动机电流信号；--可编程控制器(9)，对截割头空间位置检测装置(5)采集的信号进行数学运算处理，控制截割头(1)在煤巷操作规程规定范围内按设定轨迹运动，截割出规整断面，同时根据煤质变化实现截割头牵引速度的自动无级调速，保证截割电动机恒功率运转；--比例放大器(10)，输出电流信号控制负载敏感式比例多路换向阀组(11)的阀口打开，实现设定截割断面自动成形，同时，输出电流信号控制负载敏感式比例多路换向阀组(11)的阀口的打开和阀口开度大小，控制多个执行元件(3)伸缩量对时间的变化率，达到调节截割头牵引速度的目的；--负载敏感式比例多路换向阀组(11)，与比例放大器(10)相匹配，可无级调节执行元件(3)的运动速度，可使多个执行元件(3)同时并相互独立地以不同速度和压力工作，可对应不同煤质变化时的截割头牵引速度的自动无级调速；--显示屏(71)，除包括常规显示内容外，增加了如下显示内容：截割头运行空间位置，断面极限位置指示灯，断面形状，截割工艺路径，断面控制参数值；--操作按钮(72)，除包括常规按钮外，增加了执行按钮和修改按钮，其中，执行按钮执行自动断面成形命令，修改按钮修改断面形状、截割工艺路径、断面控制参数值；其中，截割头空间位置检测装置(5)安装在掘进机相应的检测位置上，截割电动机电流传感器(6)、可编程控制器(9)、比例放大器(10)均放置在电控箱(8)内，负载敏感式比例多路换向阀组(11)装在操纵台(12)里，在电气操作箱(7)内放置显示屏(71)，在该电气操作箱(7)表面设置操作按钮(72)；截割头空间位置检测装置(5)、截割电动机电流传感器(6)和操作按钮(72)分别与可编程控制器(9)电线连接，可编程控制器(9)依次通过电线与比例放大器(10)、负载敏感式比例多路换向阀组(11)连接，负载敏感式比例多路换向阀组(11)通过油路控制多个执行元件(3)，上述控制元件和执行元件(3)共同完成巷道断面自动成形控制及截割头牵引速度的自动无级调速，保证截割规整断面及截割电动机恒功率运转。