本發(fā)明涉及一種基于PLC井下濕噴機液壓控制系統(tǒng)，適用于機械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，煤炭在我國一次能源的生產(chǎn)和消費中占有重要的地位。礦山支護是指在煤炭開采過程中為了防止工作面頂板坍塌而采用的一種防護技術(shù)，是煤礦安全開采的重要保障。錨噴支護是礦山支護中應(yīng)用較廣泛的一種聯(lián)合支護技術(shù)，包括混凝土噴漿和錨桿，其中噴射混凝土又分為干(或潮，以下簡稱干噴)式工藝和濕式工藝。干、濕噴涂工藝對比可知，濕噴工藝具有工作效率高、浪費少、回彈率低等優(yōu)點，更適合現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保要求。目前干噴技術(shù)已經(jīng)禁止在隧道施工中使用，由此可知濕噴技術(shù)也將在井下巷道混凝土施工中被廣泛采用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于PLC井下濕噴機液壓控制系統(tǒng)，采用S7-200 CPU-226 PLC實現(xiàn)泵送、攪拌和換向工作的控制，并通過對液壓系統(tǒng)的油溫、油壓的實時監(jiān)控，減少工作中出現(xiàn)的卡料等問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述濕噴機的泵送液壓系統(tǒng)包括泵送回路、擺動回路和攪拌回路。

所述泵送液壓回路由梭閥6、15，泵組7、8，沖洗閥12，單向閥13、換向閥23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制閥組等構(gòu)成。沖洗閥12起到冷卻系統(tǒng)的作用(沖洗量是通過調(diào)節(jié)它的溢流閥的壓差和主泵7的安全溢流閥的壓力來實現(xiàn))，其工作原理是因為主泵7的流量要比控制回路的需求量和液壓系統(tǒng)的泄漏量大的多，約有60％的流量先流至泵送系統(tǒng)的低壓側(cè)再通過沖洗閥12與散熱器10后到達油箱∞J。泵送油缸19、20選用串聯(lián)，當(dāng)一個油缸推送濕料時，另一個油缸則吸人濕料，以此完成混凝土的連續(xù)泵送。

所述擺動液壓回路由擺動油泵14，擺動油缸2l、22，換向閥23、24，單向閥26，溢流閥27，蓄能器28和球閥33等組成，主要功能是快速準(zhǔn)確地驅(qū)動擺動油缸隨泵送液壓系統(tǒng)的換向而換向。蓄能器28的作用是向換向油缸提供瞬時的大流量液壓油，使S管閥迅速換向的同時減小它在擺動回路中受到的液壓沖擊。單向閥26可以防止蓄能器工作時液壓油倒流。該回路的工作原理是當(dāng)換向閥24通電時，從擺動油泵14流出的液壓油通過單向閥26流人蓄能器28，給蓄能器充人液壓油，等到泵送油缸換向時，換向閥23得到排量控制系統(tǒng)信號，工作在上位(下位)，此時從齒輪泵l和蓄能器28流出的液壓油同時驅(qū)動擺動油缸21(22)，從而達到擺動油缸迅速換向的目的。

所述攪拌回路主要由齒輪泵1、攪拌馬達3、換向閥4、溢流閥5組成。系統(tǒng)工作時泵1和泵7串聯(lián)，從泵1流出的液壓油通過換向閥4流至攪拌馬達13的進油口，攪拌馬達的正反方向變換可由換向閥4控制，通過對溢流閥5的設(shè)定合適壓力可以保護液壓系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)抗干擾能力強、操作簡單、高效穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保，可以有效地提高噴漿質(zhì)量，降低勞動強度，為煤礦的安全生產(chǎn)提供重要保障。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)主程序流程圖。

圖2是本發(fā)明的濕噴機泵送液壓原理圖。

圖中：1．齒輪泵；2．壓力計組合；3．?dāng)嚢桉R達；4、16、23三位四通電磁換向閥；5、27．溢流閥；6、15．梭閥；7、8主泵；9．流量壓力控制閥；lO．散熱器；11．過濾器；12．沖洗閥；13、25、26．單向閥；14．?dāng)[動油泵；17、24、29．二位四通電磁換向閥；18、28．蓄能器；19、20．泵送油缸；2l、22．?dāng)[動油缸；30．泵送量調(diào)節(jié)閥；31．液位計；32．溫度計；33．球閥；34、35．主(輔助)防爆電機(圖中表示傳感器)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1、圖2，濕噴機的泵送液壓系統(tǒng)包括泵送回路、擺動回路和攪拌回路。

泵送液壓回路由梭閥6、15，泵組7、8，沖洗閥12，單向閥13、換向閥23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制閥組等構(gòu)成。沖洗閥12起到冷卻系統(tǒng)的作用(沖洗量是通過調(diào)節(jié)它的溢流閥的壓差和主泵7的安全溢流閥的壓力來實現(xiàn))，其工作原理是因為主泵7的流量要比控制回路的需求量和液壓系統(tǒng)的泄漏量大的多，約有60％的流量先流至泵送系統(tǒng)的低壓側(cè)再通過沖洗閥12與散熱器10后到達油箱∞J。泵送油缸19、20選用串聯(lián)，當(dāng)一個油缸推送濕料時，另一個油缸則吸人濕料，以此完成混凝土的連續(xù)泵送。

擺動液壓回路由擺動油泵14，擺動油缸2l、22，換向閥23、24，單向閥26，溢流閥27，蓄能器28和球閥33等組成，主要功能是快速準(zhǔn)確地驅(qū)動擺動油缸隨泵送液壓系統(tǒng)的換向而換向。蓄能器28的作用是向換向油缸提供瞬時的大流量液壓油，使S管閥迅速換向的同時減小它在擺動回路中受到的液壓沖擊。單向閥26可以防止蓄能器工作時液壓油倒流。該回路的工作原理是當(dāng)換向閥24通電時，從擺動油泵14流出的液壓油通過單向閥26流人蓄能器28，給蓄能器充人液壓油，等到泵送油缸換向時，換向閥23得到排量控制系統(tǒng)信號，工作在上位(下位)，此時從齒輪泵l和蓄能器28流出的液壓油同時驅(qū)動擺動油缸21(22)，從而達到擺動油缸迅速換向的目的。

攪拌回路主要由齒輪泵1、攪拌馬達3、換向閥4、溢流閥5組成。系統(tǒng)工作時泵1和泵7串聯(lián)，從泵1流出的液壓油通過換向閥4流至攪拌馬達13的進油口，攪拌馬達的正反方向變換可由換向閥4控制，通過對溢流閥5的設(shè)定合適壓力可以保護液壓系統(tǒng)。

首先啟動控制電源(sBl)，電源指示燈HLl亮起，接著按下電機開關(guān)(SB2)，電機按星三角方式啟動，然后選擇泵送方式(SAl自動，SA2手動)，待電機正常運行后，啟動泵送按鈕(SB4)，YV3通電，開始正常泵送，泵送指示燈HL2亮起，等工作完成后，斷開泵送停止開關(guān)(SB5)，YV3斷電，泵送工作停止。當(dāng)泵送中油缸的壓力值超出設(shè)定值范圍時，左(右)缸油壓傳感器發(fā)出信號，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的安全壓力值對信號進行判斷是否進行壓力自切斷功能。

啟動攪拌馬達(SBl3)，YV5通電，YV6斷電，攪拌馬達正攪拌。如果在正攪拌過程中發(fā)生卡料，攪拌回路系統(tǒng)的液壓升高，攪拌油壓傳感器發(fā)出信號，要求YV5斷電，YV6通電，迫使攪拌軸反轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn)時間控制為5s)。反轉(zhuǎn)之前由時間繼電器控制對卡料和瞬時沖擊的判斷，以此實現(xiàn)對攪拌回路的卡料保護控制。

反泵工況指的是在濕噴機工作時需要停機或者發(fā)生堵管現(xiàn)象時，應(yīng)該首先抽回混凝土管道中的濕料而進行的操作。當(dāng)反抽換向閥YV7通電時，泵送液壓系統(tǒng)可進行反泵工作。

因為初吸人的濕料具有較強的壓縮性，所以泵送液壓系統(tǒng)換向后，要求主油泵向主油缸提供最大輸入量，可以快速壓實濕料，當(dāng)管路和輸送缸中的壓實濕料相遇時，主油泵快速減小輸出量，向濕料提供輸送動力，恢復(fù)正常流量泵送。當(dāng)泵送油缸行程到位時，擺動油缸和泵送油缸保持同時換向，并要求主泵換向時s管閥口與送料缸缸口分離，防止倒吸濕料。具體工作是當(dāng)YV4通電后，泵送液壓系統(tǒng)換向，換向閥29得電，通過流量壓力控制閥9的作用使泵送控制系統(tǒng)達到最大壓力，控制液壓油通過換向閥16、反抽換向閥17流入主油泵的YVl處，主油泵斜盤左傾，泵送油缸20快速壓實濕料，然后YV4斷電，再通過對泵送量調(diào)節(jié)閥30壓力的設(shè)定使泵送油缸20平穩(wěn)地泵送濕料。