一種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高裝置及方法，屬于礦用采煤機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦安全重要性的提高以及先進(jìn)煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用，井下采煤的少人甚至無人化是一種未來發(fā)展趨勢，而采煤裝備的機(jī)械化和自動化則是實(shí)現(xiàn)這一趨勢的必要條件?，F(xiàn)階段，在采煤機(jī)滾筒調(diào)高控制方面，大部分采煤作業(yè)面還是靠人工操作進(jìn)行滾筒的調(diào)高，即操作工人靠視力觀察，判斷采煤機(jī)是在割煤還是割巖，從而調(diào)節(jié)滾筒的垂直高度。
[0003]—方面，由于采煤機(jī)在工作過程中會產(chǎn)生大量粉塵，降低能見度，操作工人難以準(zhǔn)確判斷采煤機(jī)的截割狀態(tài)，進(jìn)而嚴(yán)重影響滾筒調(diào)節(jié)效果。另一方面現(xiàn)有的自動調(diào)節(jié)手段，通過控制液壓回路中的流量控制閥、壓力控制閥，驅(qū)動液壓缸到達(dá)指定位置，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)滾筒的調(diào)高。
[0004]例如中國專利CN201220240381.7公開了一種采煤機(jī)搖臂全自動實(shí)時調(diào)高裝置，該調(diào)高裝置在供油管路上設(shè)置了控制閥，控制液壓回路的流量和壓力，此種方式這就不可避免地會造成節(jié)流損失，并且液壓回路比較復(fù)雜。
[0005]又如中國專利文獻(xiàn)CN201510082422.2公開了一種實(shí)現(xiàn)滾筒自動調(diào)高的采煤機(jī)及其工作方法，該方法在調(diào)高液壓管路上設(shè)置了電磁比例閥，同樣會造成節(jié)流損失。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的調(diào)高裝置及方法存在液壓回路相對比較復(fù)雜、并且節(jié)流損失較為嚴(yán)重等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高裝置及方法，通過控制交流伺服電機(jī)驅(qū)動雙向定量栗，利用電機(jī)本身的變速、變向、變轉(zhuǎn)矩功能取代流量控制閥、方向控制閥和壓力控制閥的功能，消除液壓回路中的節(jié)流損失、簡化了液壓回路的結(jié)構(gòu)、并且能夠達(dá)到有效調(diào)節(jié)采煤機(jī)滾筒高度的目的。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高裝置，它包括:
它包括交流伺服電機(jī)、雙向定量栗、液壓缸、采煤機(jī)搖臂、至少2個兩位四通電磁換向閥以及至少2個液控單向閥；所述的液壓缸輸出端設(shè)有位移傳感器、有桿端連接采煤機(jī)搖臂，采煤機(jī)搖臂控制調(diào)節(jié)采煤機(jī)滾筒；
它還包括控制反饋模塊；
其中，所述的控制反饋模塊通過位移傳感器獲得執(zhí)行元件液壓缸的實(shí)際位置，進(jìn)行反饋控制，控制交流伺服電機(jī)及兩位四通電磁換向閥，利用交流伺服電機(jī)本身的變速、變向、變轉(zhuǎn)矩功能有效驅(qū)動雙向定量栗，調(diào)節(jié)液壓缸到達(dá)期望位置，從而定位采煤機(jī)滾筒到指定高度。
[0009]所述的控制反饋模塊包括液壓缸位置比較模塊、控制判斷模塊、集成于一體的電磁方向閥控制器及電機(jī)控制器模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊。
[0010]所述的2個兩位四通電磁換向閥均采用同一個電磁方向閥控制器控制、并且工作在相同位，即同時工作在截止位或同時工作在導(dǎo)通位。
[0011 ] 所述的電機(jī)控制器模塊控制伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊的工作模式包括位置控制模式、速度控制模式及轉(zhuǎn)矩控制模式。
[0012]—種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高方法，包括以下過程:
首先，控制模塊中的液壓缸位置比較模塊進(jìn)行期望位置比較，然后反饋至控制判斷模塊，控制判斷模塊通過判斷液壓缸是否到達(dá)期望位置，輸出控制信號；
如果到達(dá)期望位置，則電磁方向閥控制器輸出控制信號，驅(qū)動2個兩位四通電磁換向閥處于截止位，同時電機(jī)控制器模塊輸出信號控制伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊，使交流伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)，鎖緊油路從而鎖定液壓缸在期望位置；
如果未到達(dá)期望位置，則電磁方向閥控制器不輸出控制信號，2個兩位四通電磁換向閥處于導(dǎo)通位，電機(jī)控制器模塊控制伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊，驅(qū)動交流伺服電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0013]與現(xiàn)有的采煤機(jī)滾筒調(diào)節(jié)方式相比:本發(fā)明利用電機(jī)本身的變速、變向、變轉(zhuǎn)矩功能取代流量控制閥、方向控制閥和壓力控制閥的功能，消除液壓回路中節(jié)流損失，簡化液壓回路結(jié)構(gòu)，達(dá)到有效調(diào)節(jié)采煤機(jī)滾筒高度的目的；
并且本發(fā)明能夠利用事先儲存的采煤機(jī)記憶截割位置數(shù)據(jù)庫，與實(shí)際位置對比反饋使采煤機(jī)滾筒達(dá)到數(shù)據(jù)庫中期望位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)滾筒的自動調(diào)高，實(shí)現(xiàn)綜采作業(yè)面的少人化、無人化，對安全生產(chǎn)、人員保護(hù)及經(jīng)濟(jì)效益等方面都能發(fā)揮巨大作用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明原理不意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)際使用的實(shí)施例簡圖。
[0015]圖中:1、交流伺服電機(jī)，2、雙向定量栗，3、兩位四通電磁換向閥，4、液控單向閥，5、液壓缸，6、位移傳感器，7、采煤機(jī)滾筒，8、采煤機(jī)搖臂，9、控制反饋模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]本發(fā)明以附圖1為基準(zhǔn)，附圖1的前、后、左、右、上、下、中心、端部、輸出端、有桿端為本發(fā)明的前、后、左、右、上、下、中心、端部、輸出端、有桿端。應(yīng)注意到的是:除非另外具體說明，否則本實(shí)施例中闡述的部件的相對布置、數(shù)值等不限于本發(fā)明的范圍。
[0018]如圖1所示，一種基于電機(jī)驅(qū)動控制的采煤機(jī)滾筒調(diào)高裝置，它包括:
它包括交流伺服電機(jī)1、雙向定量栗2、液壓缸5、采煤機(jī)搖臂8、至少2個兩位四通電磁換向閥3以及至少2個液控單向閥4 ;所述的液壓缸5輸出端設(shè)有位移傳感器6、有桿端連接采煤機(jī)搖臂8，采煤機(jī)搖臂8控制調(diào)節(jié)采煤機(jī)滾筒7的高度；
其中，液控單向閥4使液壓缸5中的油回到油箱，構(gòu)成液壓回路；
在上述的基礎(chǔ)上它還包括控制反饋模塊9 ;
控制反饋模塊9通過位移傳感器6獲得執(zhí)行元件液壓缸5的實(shí)際位置，進(jìn)行反饋控制，控制交流伺服電機(jī)1及兩位四通電磁換向閥3，利用交流伺服電機(jī)1本身的變速、變向、變轉(zhuǎn)矩功能有效驅(qū)動雙向定量栗2，調(diào)節(jié)液壓缸5到達(dá)期望位置，從而定位采煤機(jī)滾筒7到指定高度。
[0019]
上述的控制反饋模塊9包括液壓缸位置比較模塊、控制判斷模塊、集成于一體的電磁方向閥控制器及電機(jī)控制器模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊。
[0020]其中，上述的2個兩位四通電磁換向閥3均采用同一個電磁方向