本發(fā)明涉及一種液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著采煤技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)逐漸應(yīng)用于液壓支架控制系統(tǒng)，形成了綜采工作面液壓支架自動(dòng)化控制系統(tǒng)。2005年以來(lái)，國(guó)內(nèi)液壓支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速，作為礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志辦公室的備案產(chǎn)品，液壓支架電液控制系統(tǒng)的型式檢驗(yàn)是產(chǎn)品進(jìn)入煤礦井下使用的必要考核環(huán)節(jié)。目前我國(guó)相關(guān)部門的試驗(yàn)裝置僅能對(duì)電液控制系統(tǒng)組件如控制裝置、電源適配器、電磁驅(qū)動(dòng)器等模塊分別進(jìn)行主要技術(shù)指標(biāo)、高低溫、交熱濕變、工作穩(wěn)定性等項(xiàng)目的檢驗(yàn)，這種試驗(yàn)方法無(wú)法檢測(cè)各組件整體運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)能動(dòng)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置，可在不破壞被試樣品的情況下對(duì)其系統(tǒng)功能、技術(shù)性能、工作穩(wěn)定性、安全性、抗干擾及可靠性等方面進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn)。試驗(yàn)平臺(tái)為液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)三機(jī)配套運(yùn)行工況，可最大程度模擬電液控制系統(tǒng)煤礦井下使用條件。嚴(yán)格依據(jù)安標(biāo)規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)完成液壓支架電液控制系統(tǒng)的考核。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置主要包括綜采工作面三機(jī)運(yùn)行關(guān)系的控制、綜采工作面環(huán)境條件模擬、測(cè)控系統(tǒng)硬件和軟件三部分。測(cè)試原理：將被試電液控制系統(tǒng)置于三機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中，通過(guò)模擬綜采工作面環(huán)境，利用測(cè)控系統(tǒng)對(duì)被試電液控制系統(tǒng)在淋雨、振動(dòng)、電磁干擾等煤礦井下環(huán)境中的系統(tǒng)功能、技術(shù)指標(biāo)、安全可靠性、抗干擾性及故障報(bào)警和診斷特性進(jìn)行考核。最后由測(cè)試軟件完成試驗(yàn)結(jié)果的查詢、存儲(chǔ)、打印等。

所述液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置采用9架實(shí)物液壓支架配合一臺(tái)采煤機(jī)、輸送機(jī)模擬綜采工作面工況，每臺(tái)支架上安裝被試電液控制系統(tǒng)核心單元一支架控制器，通過(guò)檢測(cè)采煤機(jī)上紅外發(fā)射信號(hào)來(lái)識(shí)別采煤機(jī)位置，根據(jù)采煤機(jī)當(dāng)前位置，支架控制器命令相關(guān)支架執(zhí)行設(shè)預(yù)定動(dòng)作。當(dāng)采煤機(jī)繼續(xù)前行，支架控制器失去紅外信號(hào)時(shí)，支架恢復(fù)之前的支護(hù)狀態(tài)，從而既保證頂板有效支護(hù)又保障了采煤機(jī)、輸送機(jī)正常工作。各設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，研制開發(fā)的測(cè)試裝置對(duì)被試電液控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。液壓支架型號(hào)為ZY3200/12/26，可為被試電液控制系統(tǒng)提供立柱升/降、側(cè)推千斤頂推/拉、平衡千斤頂推/拉、推移千斤頂推/拉、伸縮梁千斤頂推/拉等功能性檢測(cè)平臺(tái)，泵站系統(tǒng)壓力31.5 MPa；采煤機(jī)模型以MGl60/375-WDl為原型按10:1比例制作而成，采煤機(jī)模型控制為就地按鈕和遠(yuǎn)程遙控2種控制方式，安裝在其機(jī)身內(nèi)部的牽引電機(jī)可驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)模型左、右行駛，三頭螺旋滾筒可旋轉(zhuǎn)模擬刮煤：輸送機(jī)模型為T形槽鋼帶，主要為采煤機(jī)模型運(yùn)行提供軌道。

所述測(cè)試裝置硬件部分主要由工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)、模擬量采集模塊、數(shù)字量采集模塊、模擬量輸出模塊等部分組成，核心部件均采用美國(guó)國(guó)家儀器公司(NI)生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)測(cè)控設(shè)備。其中模擬量輸出模塊模擬壓力、位移等傳感器輸出電壓或電流模擬量至支架控制器。同時(shí)，測(cè)控裝置實(shí)時(shí)捕捉電液控制系統(tǒng)閥組反饋動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)僅有被試電液控制系統(tǒng)而無(wú)液壓支架載體時(shí)對(duì)自動(dòng)補(bǔ)液等功能進(jìn)行考核，降通過(guò)自行研發(fā)的過(guò)渡裝置將三機(jī)配套運(yùn)行中液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制信號(hào)(電磁閥組驅(qū)動(dòng)信號(hào))和反饋信號(hào)(壓力、位移、傾角等傳感器采集值)介入電液控制系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置。裝置中的放大調(diào)理模塊先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，隨后經(jīng)采集板卡A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)。

所述測(cè)試裝置的軟件開發(fā)平臺(tái)采用LabVIEW8.6.1，可完成模擬、數(shù)字量的采集、輸出及數(shù)據(jù)的采集、分析、保存、打印和查詢等功能。LabVIEW是一個(gè)圖形化的編程語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境，可應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與控制、信號(hào)分析等方面，在國(guó)外被廣泛用于教學(xué)、科研、測(cè)試和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試單元與液壓支架、采煤機(jī)、輸送機(jī)連接后，構(gòu)成整體試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通電試?yàn)后。測(cè)試軟件同步采集被試電液控制系統(tǒng)輸出、反饋信息，結(jié)合液壓支架、采煤機(jī)模型的實(shí)際動(dòng)作特性，判斷電液控制系統(tǒng)與三機(jī)配套整體運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求并給出檢驗(yàn)結(jié)論。根據(jù)目前液壓支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(草案)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，電液控制系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目主要包含：按鈕功能測(cè)試、急停響應(yīng)時(shí)間測(cè)試、閉鎖功能測(cè)試、報(bào)警音量測(cè)試、成組動(dòng)作預(yù)警時(shí)間測(cè)試、液壓支架各液壓元件成組動(dòng)作測(cè)試等。

本發(fā)明的有益效果是：可在不破壞被試樣品的情況下對(duì)其系統(tǒng)功能、技術(shù)性能、工作穩(wěn)定性、安全性、抗干擾及可靠性等方面進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn)。試驗(yàn)平臺(tái)為液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)三機(jī)配套運(yùn)行工況，可最大程度模擬電液控制系統(tǒng)煤礦井下使用條件。嚴(yán)格依據(jù)安標(biāo)規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)完成液壓支架電液控制系統(tǒng)的考核。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的液壓支架電液控制系統(tǒng)試驗(yàn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的測(cè)控系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置主要包括綜采工作面三機(jī)運(yùn)行關(guān)系的控制、綜采工作面環(huán)境條件模擬、測(cè)控系統(tǒng)硬件和軟件三部分。測(cè)試原理：將被試電液控制系統(tǒng)置于三機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中，通過(guò)模擬綜采工作面環(huán)境，利用測(cè)控系統(tǒng)對(duì)被試電液控制系統(tǒng)在淋雨、振動(dòng)、電磁干擾等煤礦井下環(huán)境中的系統(tǒng)功能、技術(shù)指標(biāo)、安全可靠性、抗干擾性及故障報(bào)警和診斷特性進(jìn)行考核。最后由測(cè)試軟件完成試驗(yàn)結(jié)果的查詢、存儲(chǔ)、打印等。

液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試裝置采用9架實(shí)物液壓支架配合一臺(tái)采煤機(jī)、輸送機(jī)模擬綜采工作面工況，每臺(tái)支架上安裝被試電液控制系統(tǒng)核心單元一支架控制器，通過(guò)檢測(cè)采煤機(jī)上紅外發(fā)射信號(hào)來(lái)識(shí)別采煤機(jī)位置，根據(jù)采煤機(jī)當(dāng)前位置，支架控制器命令相關(guān)支架執(zhí)行設(shè)預(yù)定動(dòng)作。當(dāng)采煤機(jī)繼續(xù)前行，支架控制器失去紅外信號(hào)時(shí)，支架恢復(fù)之前的支護(hù)狀態(tài)，從而既保證頂板有效支護(hù)又保障了采煤機(jī)、輸送機(jī)正常工作。各設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，研制開發(fā)的測(cè)試裝置對(duì)被試電液控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。液壓支架型號(hào)為ZY3200/12/26．可為被試電液控制系統(tǒng)提供立柱升/降、側(cè)推千斤頂推/拉、平衡千斤頂推/拉、推移千斤頂推/拉、伸縮梁千斤頂推/拉等功能性檢測(cè)平臺(tái)，泵站系統(tǒng)壓力31.5 MPa；采煤機(jī)模型以MGl60/375-WDl為原型按10:1比例制作而成，采煤機(jī)模型控制為就地按鈕和遠(yuǎn)程遙控2種控制方式．安裝在其機(jī)身內(nèi)部的牽引電機(jī)可驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)模型左、右行駛，三頭螺旋滾筒可旋轉(zhuǎn)模擬刮煤：輸送機(jī)模型為T形槽鋼帶，主要為采煤機(jī)模型運(yùn)行提供軌道。

如圖2，測(cè)試裝置硬件部分主要由工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)、模擬量采集模塊、數(shù)字量采集模塊、模擬量輸出模塊等部分組成，核心部件均采用美國(guó)國(guó)家儀器公司(NI)生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)測(cè)控設(shè)備。其中模擬量輸出模塊模擬壓力、位移等傳感器輸出電壓或電流模擬量至支架控制器。同時(shí)，測(cè)控裝置實(shí)時(shí)捕捉電液控制系統(tǒng)閥組反饋動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)僅有被試電液控制系統(tǒng)而無(wú)液壓支架載體時(shí)對(duì)自動(dòng)補(bǔ)液等功能進(jìn)行考核，降通過(guò)自行研發(fā)的過(guò)渡裝置將三機(jī)配套運(yùn)行中液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制信號(hào)(電磁閥組驅(qū)動(dòng)信號(hào))和反饋信號(hào)(壓力、位移、傾角等傳感器采集值)介入電液控制系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置。裝置中的放大調(diào)理模塊先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，隨后經(jīng)采集板卡A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)。

測(cè)試裝置的軟件開發(fā)平臺(tái)采用LabVIEW8.6.1，可完成模擬、數(shù)字量的采集、輸出及數(shù)據(jù)的采集、分析、保存、打印和查詢等功能。LabVIEW是一個(gè)圖形化的編程語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境，可應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與控制、信號(hào)分析等方面，在國(guó)外被廣泛用于教學(xué)、科研、測(cè)試和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。液壓支架電液控制系統(tǒng)測(cè)試單元與液壓支架、采煤機(jī)、輸送機(jī)連接后，構(gòu)成整體試驗(yàn)?zāi)Ｐ停娫囼?yàn)后。測(cè)試軟件同步采集被試電液控制系統(tǒng)輸出、反饋信息，結(jié)合液壓支架、采煤機(jī)模型的實(shí)際動(dòng)作特性，判斷電液控制系統(tǒng)與三機(jī)配套整體運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求并給出檢驗(yàn)結(jié)論。根據(jù)目前液壓支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(草案)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，電液控制系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目主要包含：按鈕功能測(cè)試、急停響應(yīng)時(shí)間測(cè)試、閉鎖功能測(cè)試、報(bào)警音量測(cè)試、成組動(dòng)作預(yù)警時(shí)間測(cè)試、液壓支架各液壓元件成組動(dòng)作測(cè)試等。