專利名稱：掘進機截割進給量自動控制方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉射某礦巷道掘進開采，具體為一種掘進機截割進給量自動控制方式， 掘進機截割頭是轉(zhuǎn)動截割的，截割臂的升降和回轉(zhuǎn)動作是由油缸控制的，可實現(xiàn) 掘進時根據(jù)截割負載的變化而自動控制截割臂升降和回轉(zhuǎn)動作，即截割進給量自 動控制。
背景技術(shù)：
目前，由于各煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤礦巷道掘進時煤的體往往有很大的差 別，即使在掘進同一條巷道中煤的敗也不一樣。如在煤巷中多數(shù)都有一些夾幵，這些硬巖需要與煤一起截割下來；在薄煤層的準備巷道掘進時，則需要切割半煤 巖，而煤、巖的現(xiàn)度及不同的巖石現(xiàn)度都不一樣。傳統(tǒng)掘進機無法自動控制截割 臂進給速度，只能單一的控制方向，存在截割時效率過低，截齒損壞過快等缺點。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種掘進機截割進給量自動控制方式，解決傳統(tǒng)掘進 機無法自動控制截割臂進給逸度，只能手動控制方向和逸度等問題，可以自動控 制截割臂進^it度，提高截割效率，增加截齒壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案是掘進機截割進給量自動控制方式，掘進機截割頭轉(zhuǎn)動截割，掘進機截割臂的 升降和回轉(zhuǎn)動作是由油缸控制，掘進機截割頭的驅(qū)動電機的電流，是截割負載的反饋信號，電流與負載力成正比關(guān)系，掘進時根據(jù)截割負載的變化而自動控制截割臂升降和回轉(zhuǎn)動作，即截割進給量自動控制。掘進機截割進給量自動控制所釆用的控制系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)油缸、升降油缸、回轉(zhuǎn)液控手柄、升降液控手柄、油缸液控換向閬、電液閥組，升降液控手柄和回轉(zhuǎn)液控手柄分別經(jīng)電液閥組連至油缸液控換向閥，油缸液控換向閩分別連接回轉(zhuǎn)油 缸和升降油缸。當(dāng)需要自動控制截割進給量時，手柄油液控制截割臂的動作方向，負載輸出 的比例電信號輸入電液閥組，油液經(jīng)過的電液閥組后，輸出的油壓信號受比例電 信號控制，輸出的比例油壓信號進入油缸液控換向閥控制流量，這樣就控制了截 割臂的各個油缸的速度，電液閥組和液控換向閥控制截割臂動作逸度，即截割臂進給量。掘進機截割進給量自動控制所采用的控制系統(tǒng)還包括電流比例轉(zhuǎn)換板，輸入端與截割負載電信號相連的電流比例轉(zhuǎn)換板輸出端連至電液閥組；截割轉(zhuǎn)動的負 載輸出電信號，電信號至電流比例轉(zhuǎn)換板，通過電流比例轉(zhuǎn)換板處理后反比輸出 比例電信號至電液閥組。本發(fā)明截割頭是轉(zhuǎn)動進行截割的，截割轉(zhuǎn)動的負載可以輸出一個電信號，該 截割進給量的自動控制方式正是根皿個輸出的電信號來控制截割臂的升降和回 轉(zhuǎn)油缸的動作和逸度的。截割時有兩種狀態(tài)，即自動和手動，當(dāng)需要自動控制截 割時，開動自動控制開關(guān)，截割進給的體就開始以截割負載的大小來變化，但 是截割臂升降和回轉(zhuǎn)動作方向必須由人來控制。截割頭遇到硬度較大的巖石時， 截割所需的負載越大，反饋的電流信號越大，通過電流比例轉(zhuǎn)換板處理后反比輸 出，電流比例轉(zhuǎn)換M標準產(chǎn)品，它可以把輸入的電流信號成反比例輸出，輸出 給比例電磁閥，截割臂升降和回轉(zhuǎn)動作都分別由一聯(lián)液控換向閥控制，比例電磁 閥輸入電流越大，油缸的速度也就越快，即截割頭負載力越大，控制油缸的it^ 就越慢，即進給量小。當(dāng)截割軟巖或煤時，截割頭負載越小，反饋的電流信號越 小，通過電流比例轉(zhuǎn)換板處理后反比輸出，輸出給電液閥組，電液閥組輸入電流 越小，油缸的赦也就越慢，即截割頭負載力越小，控制油缸的敬就越快，進 給量大。本發(fā)明的有益效果是1、 本發(fā)明的自動控制方式是由靠改變截割臂升降和回轉(zhuǎn)速度的方式來實現(xiàn) 的，在掘進機工作時截割頭根據(jù)截割負載的變換而自動改變截割升降和回轉(zhuǎn)的速 度，負載大時截割臂進^^斷氐，相反負載小時截割臂進^iM增快，進給速 度的轉(zhuǎn)換由負載力決定的，截割頭的截割負載壓力信號同時轉(zhuǎn)換成電信號輸入電 流比例轉(zhuǎn)換板，再通過電液閥組和液控換向閥控制截割臂動作的速度，這樣就控 制了截割臂動作的進給量，整個過程的速度不需要人為控制，但方向由人控制。2、 本發(fā)明的截割臂進給量的自動控制方式取決于截割負載壓力信號的變化。 從而，使截割頭在截割現(xiàn)度不同的煤層時，截割臂的進給量自動的適應(yīng)負載的變 化，進給量自動調(diào)整，智能程度高，極大地提高了截割的效率，又保護了截齒， 延長了截齒的使用壽命。


圖1為本發(fā)明I一A， I一B， I—V關(guān)系曲線。 圖2為本發(fā)明液壓原理圖。圖中，1、回轉(zhuǎn)油缸；2、升降油缸；3、回轉(zhuǎn)液控手柄；4、升降液控手柄；5、 油缸液控換向閥；6、電液閥組；7、電流比例轉(zhuǎn)換板。
具體實施方式
如圖1所示，截割頭的驅(qū)動電機的電流，是截割負載的反饋信號，電流與負 載力成正比關(guān)系。輸出電流給電流比例轉(zhuǎn)換板的電信號I越大，輸入給電液閩組 的電流A越小，這樣流過油缸液控換向閥的流量B減少，油缸速度V就越小。由于I;K^A+a;K2B+b^K3V+c (&義2義3為比例系數(shù)，a、 b、 c為常值)截割負載力Ft增大時，輸出給電流比例轉(zhuǎn)換板的電信號I (負載輸出電流) 增大，輸入給比例電磁閥的電流A丄越小，流過油缸液控換向閥的流量Bi減少， 這樣控制截割臂動作的油缸速度V i也就減小。反之，截割負載力F丄減小時，輸出給電流比例轉(zhuǎn)換板的電信號U減小，輸 入給比例電磁閥的電流AT增大，流過油缸液控換向閥的流量BT增大，這樣控 制截割臂動作的油缸逸変V t也就增大。如圖2所示，本發(fā)明掘進機截割進給量自動控制系統(tǒng)，包括回轉(zhuǎn)油缸l、升 降油缸2、回轉(zhuǎn)液控手柄3、升降液控手柄4、油缸液控換向閥5、電液閥組6和 電流比例轉(zhuǎn)換板7,輸入端與截割負載電信號相連的電流比例轉(zhuǎn)換板7輸出端連 至電液閥組6，升降液控手柄4和回轉(zhuǎn)液控手柄3分別經(jīng)電液閥組6連至油缸液 控換向閥5，油缸液控換向閥5分別連接回轉(zhuǎn)油缸1和升降油缸2;當(dāng)需要自動控 制截割臂進給量時，截割臂的升降和回轉(zhuǎn)動作逸度可根據(jù)截割負載的變化而自動 改變，即截割進給量自動控制。手動控制時，升降液控手柄4和回轉(zhuǎn)液控手柄3的油液通過電液閥組6不經(jīng) 控制直接進入到油缸液控換向閥5來分別控制回轉(zhuǎn)油缸1和升降油缸2的動作。當(dāng)需要自動控制截割進給量時，手柄油液只能控制截割臂的動作方向，截割 頭是轉(zhuǎn)動進行截割的，截割頭在截割臂的前端，截割臂上下方向可由截割升降油 缸控制，左右方向可由回轉(zhuǎn)油缸控制。截割頭的截割負載信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出， 負載電信號輸入至電流比例轉(zhuǎn)換板7，電流比例轉(zhuǎn)換板是標準產(chǎn)品，它可以把輸 入的電流信號成反比例輸出，通過電流比例轉(zhuǎn)換板7處理后反比輸出比例電信號， 負載輸出的比例電信號輸入電液閥組6，油液經(jīng)過的電液閥組6后，輸出的油壓 信號受比例電信號控制，輸出的比例油壓信號i^A油缸液控換向閥5可以控制流 量，通過電液閥組和液控換向閥控制截割臂動作速度，這樣就控制了截割臂的各 個油缸的速度，即截割臂進給量。
權(quán)利要求
1. 掘進機截割進給量自動控制方式，其特征在于掘進機截割頭轉(zhuǎn)動截割，掘進機截割臂的升降和回轉(zhuǎn)動作是由油缸控制，掘進機截割頭的驅(qū)動電機的電流，是截割負載的反饋信號，電流與負載力成正比關(guān)系，掘進時根據(jù)截割負載的變化而自動控制截割臂升降和回轉(zhuǎn)動作，即截割進給量自動控制。
2、 按照權(quán)利要求l所述的掘進機截割進給量自動控制方式，其特征在于掘 進機截割進給量自動控制所釆用的控制系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)油缸(1)、升降油缸(2)、 回轉(zhuǎn)液控手柄(3)、升降液控手柄(4)、油缸液控換向閥(5)、電液閥組(6), 升降液控手柄(4)和回轉(zhuǎn)液控手柄(3)分別經(jīng)電液閥組(6)連至油缸液控換向 閥(5)，油缸液控換向閥(5)分別連接回轉(zhuǎn)油缸(1)和升降油缸(2)。
3、 按照權(quán)利要求2所述的掘進機截割進給量自動控制方式，其特征在于當(dāng) 需要自動控制截割進給量時，手柄油液控制截割臂的動作方向，負載輸出的比例 電信號輸入電液閩組(6)，油液經(jīng)過的電液閥組(6)后，輸出的油壓信號受比例 電信號控制，輸出的比例油壓信號進入油缸液控換向閬(5)控制流量，這樣就控 制了截割臂的^h油缸的逸度，電液閥組和液控換向閥控制截割臂動作逸度，即 截割臂進給量。
4、 按照權(quán)利要求2所述的掘進機截割進給量自動控制方式，其特征在于掘 進機截割進給量自動控制所釆用的控制系統(tǒng)還包括電流比例轉(zhuǎn)換板(7),輸入端 與截割負載電信號相連的電流比例轉(zhuǎn)換板(7)輸出端連至電液閥組(6);截割轉(zhuǎn) 動的負載輸出電信號，電信號至電流比例轉(zhuǎn)換板(7)，通過電流比例轉(zhuǎn)換板(7) 處理后反比輸出比例電信號至電液閥組(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤礦巷道掘進開采，具體為一種掘進機截割進給量自動控制方式，解決傳統(tǒng)掘進機無法自動控制截割臂進給速度，只能手動控制方向和速度等問題，可以自動控制截割臂進給速度，提高截割效率，增加截齒壽命，可實現(xiàn)截割頭進給時根據(jù)截割負載變化而自動改變截割頭進給量。截割頭是轉(zhuǎn)動進行截割的，截割頭在截割臂的前端，截割臂上下方向可由截割升降油缸控制，左右方向可由回轉(zhuǎn)油缸控制。截割頭的截割負載信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，輸入到電流比例轉(zhuǎn)換板，再通過電液閥組和液控換向閥控制截割臂動作速度，從而控制截割臂動作的進給量。
文檔編號E21C31/02GK101215966SQ20071001000
公開日2008年7月9日 申請日期2007年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月5日
發(fā)明者勇 李, 巖 李, 梁堅毅, 鍔 陳 申請人:三一重型裝備有限公司