切顶泄压台车的链刀张紧控制系统及方法

文档序号:150743 发布日期:2021-10-26 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 切顶泄压台车的链刀张紧控制系统及方法 (Chain cutter tensioning control system and method of roof cutting pressure relief trolley ) 是由 刘飞香 程永亮 左耀 刘晨晖 刘伟 李永星 王红民 赵燕斌 胡业明 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种切顶泄压台车的链刀张紧控制系统,其包括张紧油缸、第一张紧油缸控制系统及第二张紧油缸控制系统,第一张紧油缸控制系统包括手动泵、第一三位四通换向阀及第一油箱;第一三位四通换向阀的进油口与手动泵连通,第一输油口与张紧油缸的无杆腔连通,回油口与第一油箱连通,第二输油口与张紧油缸的有杆腔连通;第二张紧油缸控制系统包括液压源、第二三位四通换向阀及第二油箱;第二三位四通换向阀的进油口与液压源连通,第一输油口与张紧油缸的无杆腔连通,回油口与第二油箱连通,第二输油口与张紧油缸的有杆腔连通。与现有技术相比,本发明的切顶泄压台车的链刀张紧控制系统的成本低、作业效率高。(The invention provides a chain cutter tensioning control system of a top-cutting pressure-relief trolley, which comprises a tensioning oil cylinder, a first tensioning oil cylinder control system and a second tensioning oil cylinder control system, wherein the first tensioning oil cylinder control system comprises a manual pump, a first three-position four-way reversing valve and a first oil tank; an oil inlet of the first three-position four-way reversing valve is communicated with the manual pump, a first oil delivery port is communicated with a rodless cavity of the tensioning oil cylinder, an oil return port is communicated with a first oil tank, and a second oil delivery port is communicated with a rod cavity of the tensioning oil cylinder; the second tensioning oil cylinder control system comprises a hydraulic source, a second three-position four-way reversing valve and a second oil tank; an oil inlet of the second three-position four-way reversing valve is communicated with a hydraulic source, a first oil delivery port is communicated with a rodless cavity of the tensioning oil cylinder, an oil return port is communicated with a second oil tank, and a second oil delivery port is communicated with a rod cavity of the tensioning oil cylinder. Compared with the prior art, the chain cutter tensioning control system of the top-cutting pressure-relief trolley is low in cost and high in operation efficiency.)

切顶泄压台车的链刀张紧控制系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域,尤其涉及一种切顶泄压台车的链刀张紧控制系统及方法。

背景技术

切顶泄压台车主要用于煤矿井下巷道顶部切缝作业的施工,其主要由底盘、滑移平台、电气系统、液压系统、链刀组件等部件组成。该设备可实现高效、精准、连续切顶造缝,保证了回采巷道的安全高效留巷。切顶泄压台车在作业之前,链条必须要经过一定程度的张紧,才能保证链刀能正常切割煤层,实现连续切顶造缝。

现有技术中切顶泄压台车的链刀是通过手动泵张紧或电动液压泵张紧。使用手动泵张紧,工人劳动强度大、作业效率低。而使用电动液压泵张紧,需要使用的电比例阀、节流阀、增压器等液压元器件导致系统成本增高。

发明内容

针对现有技术中的对切顶泄压台车的链刀是通过手动泵张紧或电动液压泵张紧,作业效率低,或成本高的技术问题。本发明提供一种成本低、作业效率高、安全可靠的切顶泄压台车的链刀张紧控制系统。

一种切顶泄压台车的链刀张紧控制系统,其包括:

张紧油缸,用以控制链刀的张紧与松弛;

张紧油缸控制系统,包括第一张紧油缸控制系统及第二张紧油缸控制系统;

其中:

所述第一张紧油缸控制系统包括手动泵、第一三位四通换向阀及第一油箱,所述第一三位四通换向阀的进油口与所述手动泵连通,所述第一三位四通换向阀的第一输油口与所述张紧油缸的无杆腔连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一油箱连通,所述第一三位四通换向阀的第二输油口与所述张紧油缸的有杆腔连通;

所述第二张紧油缸控制系统包括液压源、第二三位四通换向阀及第二油箱,所述第二三位四通换向阀的进油口与所述液压源连通,所述第二三位四通换向阀的第一输油口与所述张紧油缸的无杆腔连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二油箱连通,所述第二三位四通换向阀的第二输油口与所述张紧油缸的有杆腔连通。

优选的,还包括:

液压锁,设置于所述张紧油缸与所述张紧油缸控制系统之间;

所述第一三位四通换向阀的第一输油口、所述第二三位四通换向阀的第一输油口通过所述液压锁与所述张紧油缸的无杆腔连通,所述第一三位四通换向阀的第二输油口、所述第二三位四通换向阀的第二输油口通过所述液压锁与所述张紧油缸的有杆腔连通。

优选的,所述第一三位四通换向阀的第一输油口、所述第二三位四通换向阀的第一输油口、所述液压锁之间通过第一三通连通。

优选的,所述第一三位四通换向阀的第二输油口、所述第二三位四通换向阀的第二输油口、所述液压锁之间通过第二三通连通。

优选的,还包括:

位移传感器,与所述张紧油缸连接,用以检测所述张紧油缸的活塞杆伸缩量。

优选的,还包括:

梭阀,第一油口、第二油口分别与所述张紧油缸的有杆腔、无杆腔连通;

压力传感器,与所述梭阀连接,用以检测所述张紧油缸的压力;

控制器,与所述压力传感器电连接,用以根据所述压力传感器的检测信息,切断油路。

优选的,所述第一三位四通换向阀为三位四通手动换向阀,所述第二三位四通换向阀为三位四通电磁换向阀。

同时本发明还提供了一种切顶泄压台车的链刀张紧控制方法,其包括如下步骤:

S1、提供如权利要求1至7中任一项所述的切顶泄压台车的链刀张紧控制系统;

S2、调节所述第二三位四通换向阀,让所述第二三位四通换向阀的进油口与所述第二三位四通换向阀的第一输油口连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二三位四通换向阀的第二输油口连通,开启所述液压源,使压力油流入所述张紧油缸的所述无杆腔中,所述张紧油缸的所述有杆腔中的液压油流回所述第二油箱中;

S3、关闭所述第二三位四通换向阀,同时调节所述第一三位四通换向阀,让所述第一三位四通换向阀的进油口与所述第一三位四通换向阀的第一输油口连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一三位四通换向阀的第二输油口连通,并操控所述手动泵,使压力油流入所述张紧油缸的所述无杆腔中,所述张紧油缸的所述有杆腔中的液压油流回所述第一油箱中。

优选的,所述步骤S3后还包括如下步骤:

S4、调节所述第一三位四通换向阀,让所述第一三位四通换向阀的进油口与所述第一三位四通换向阀的第二输油口连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一三位四通换向阀的第一输油口连通,并操控所述手动泵,使压力油流入所述张紧油缸的所述有杆腔中,所述张紧油缸的所述无杆腔中的液压油流回所述第一油箱中。

优选的,所述步骤S3后还包括如下步骤:

S4、关闭所述第一三位四通换向阀,同时调节所述第二三位四通换向阀,让所述第二三位四通换向阀的进油口与所述第二三位四通换向阀的第二输油口连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二三位四通换向阀的第一输油口连通,开启所述液压源,使压力油流入所述张紧油缸的所述有杆腔中,所述张紧油缸的所述无杆腔中的液压油流回所述第二油箱中。

与现有技术相比,本发明提供的切顶泄压台车的链刀张紧控制系统中包括所述第一张紧油缸控制系统与所述第二张紧油缸控制系统,所述第一张紧油缸控制系统包括所述手动泵,所述第二张紧油缸控制系统包括所述液压源。所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统将手动张紧和电液张紧相结合,通过通过油路切换实现不同张紧方式,并且结构简单,也有效的降低了成本。

本发明提供的切顶泄压台车的链刀张紧控制方法,作业效率高,可控制链刀的松弛程度,并且初始阶段通过电液控制油缸伸缩,可以有效的缩短调节时间,可提高张紧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例提供的切顶泄压台车的链刀张紧控制系的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上,它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上;当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

须知,本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本发明提供了一种切顶泄压台车的链刀张紧控制系统,其包括张紧油缸、张紧油缸控制系统,所述张紧油缸控制系统包括第一张紧油缸控制系统及第二张紧油缸控制系统,所述第一张紧油缸控制系统包括手动泵、第一三位四通换向阀及第一油箱,所述第一三位四通换向阀的进油口与所述手动泵连通,所述第一三位四通换向阀的第一输油口与所述张紧油缸的无杆腔连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一油箱连通,所述第一三位四通换向阀的第二输油口与所述张紧油缸的有杆腔连通;所述第二张紧油缸控制系统包括液压源、第二三位四通换向阀及第二油箱,所述第二三位四通换向阀的进油口与所述液压源连通,所述第二三位四通换向阀的第一输油口与所述张紧油缸的无杆腔连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二油箱连通,所述第二三位四通换向阀的第二输油口与所述张紧油缸的有杆腔连通。所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统的成本低、作业效率高。

请结合参阅图1。本实施例提供了一种切顶泄压台车的链刀张紧控制系统,其包括张紧油缸1及张紧控制系统,所述张紧油缸1用以控制链刀的张紧与松弛,具体的,所述张紧油缸1的作用是通过活塞杆的往复运动,实现链刀的张紧与松弛,所述张紧控制系统包括第一张紧油缸控制系统及第二张紧油缸控制系统。

所述第一张紧油缸控制系统包括手动泵2、第一三位四通换向阀3及第一油箱4,所述手动泵2用于链刀手动张紧时提供液压源,确保链刀张紧所需的最高张紧压力,所述第一三位四通换向阀3用于控制系统油路方向,即在链刀手动张紧时控制所述张紧油缸1伸缩,所述第一油箱4用于储存系统的液压油。所述第一三位四通换向阀3的进油口P与所述手动泵2连通,所述第一三位四通换向阀3的第一输油口A与所述张紧油缸1的无杆腔连通,所述第一三位四通换向阀3的回油口T与所述第一油箱4连通,所述第一三位四通换向阀3的第二输油口B与所述张紧油缸1的有杆腔连通。

所述第二张紧油缸控制系统包括液压源5、第二三位四通换向阀6及第二油箱7,所述液压源5用于链刀液动张紧时提供液压源,所述第二三位四通换向阀6用于控制系统油路方向,即在链刀液动张紧时控制油缸伸缩,所述第二油箱7用于储存系统的液压油。所述第二三位四通换向阀6的进油口P与所述液压源5连通,所述第二三位四通换向阀6的第一输油口A与所述张紧油缸1的无杆腔连通,所述第二三位四通换向阀6的回油口T与所述第二油箱7连通,所述第二三位四通换向阀6的第二输油口B与所述张紧油缸1的有杆腔连通。

即在本实施例中,所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统为手动张紧和电液张紧复合的控制系统。

需要说明的是,现有技术中的链刀张紧主要是通过手动泵或电动液压泵为液压系统提供压力源,这两种方式存在以下几点不足:第一、手动泵液压张紧系统作业效率低、劳动强度大。第二、电液张紧复合系统的成本高。经测试,链刀张紧压力最大可达到42MPa。常用电动液压泵最大工作压力约为30MPa,无法满足链刀需要的张紧压力。目前是通过在换向阀的工作油口加装增压阀来实现链刀张紧。但电比例阀和增压阀价格昂贵,导致整车成本上升。第三、链刀张紧程度不易控制。该设备在工作之前,需要对链刀进行适度的张紧。太松,链条容易脱落、跑偏;太紧,链刀在切割时加剧了刀片和连接板间的磨损程度、增加了马达的负荷,降低了设备使用寿命。

而本实施例中,所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统结构简单、设计合理、效率高、易控制、故障率低。将手动张紧系统和电液张紧系统两种方式的优点结合起来,通过油路切换实现不同张紧方式。在初始阶段可通过所述第二张紧油缸控制系统进行驱动,实现链刀的初步张紧,有效的提高了作业效率,降低了工人的劳动强度。同时还能切换到所述第一张紧油缸控制系统进行驱动,从而也能保障张紧的最大压力。

优选的,所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系还包括液压锁8,所述液压锁8设置于所述张紧油缸1与所述张紧油缸控制系统之间,所述液压锁8用于维持链刀张紧的压力,使其能保持住负载,确保设备在作业时链条不会自动脱落。所述第一三位四通换向阀3的第一输油口A、所述第二三位四通换向阀6的第一输油口A通过所述液压锁8与所述张紧油缸1的无杆腔连通,所述第一三位四通换向阀3的第二输油口B、所述第二三位四通换向阀6的第二输油口B通过所述液压锁8与所述张紧油缸1的有杆腔连通。从而可以有效的确保所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统使用过程中的稳定性。

优选的,所述第一三位四通换向阀3的第一输油口A、所述第二三位四通换向阀6的第一输油口A、所述液压锁8之间通过第一三通9连通。即所述第一三位四通换向阀3的第一输油口A、所述第二三位四通换向阀6的第一输油口A、所述液压锁8分别通过管路与所述第一三通9的三个接口连通。具体的,所述液压锁8的V1油口通过管路与所述第一三通9连通。所述第一三通9用以通过改变油路方向,实现手动张紧和液动张紧两种工作方式间输油的切换。

优选的,所述第一三位四通换向阀3的第二输油口B、所述第二三位四通换向阀6的第二输油口B、所述液压锁8之间通过第二三通10连通。即所述第一三位四通换向阀3的第二输油口B、所述第二三位四通换向阀6的第二输油口B、所述液压锁8分别通过管路与所述第二三通10的三个接口连通。具体的,所述液压锁8的V2油口通过管路与所述第二三通10连通。所述第二三通10用以通过改变油路方向,实现手动张紧和液动张紧两种工作方式间回油的切换。

优选的,所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统还包括位移传感器11,所述位移传感器11与所述张紧油缸1连接,用以检测所述张紧油缸1的活塞杆伸缩量,从而反映链刀张紧程度。

优选的,所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统还包括梭阀12、压力传感器13及控制器14,所述梭阀12的第一油口a、第二油口b分别与所述张紧油缸1的有杆腔、无杆腔连通,所述压力传感器13与所述梭阀12连接,所述控制器14与所述压力传感器13电连接。所述梭阀12用于检测所述张紧油缸1的有杆腔和无杆腔压力,所述压力传感器13用于检测所述张紧油缸1油腔的大小,从而反映张紧系统最大压力。所述控制器14用于监测系统最大压力,当系统压力达到最大设定值时,自动切断油路,确保设备使用安全。

优选的,所述第一三位四通换向阀3为三位四通手动换向阀,所述第二三位四通换向阀6为三位四通电磁换向阀。

通过所述位移传感器11和所述控制器14监测链刀张紧程度和张紧系统最高压力,从而确保施工人员及设备的安全。同时所述液压锁8也能够保持住负载,确保设备在作业时链条不会自动脱落。所述位移传感器11检测活塞杆伸缩量,从而可以反映链刀设计张紧程度。所述梭阀12的第一油口a、第二油口b分别与所述张紧油缸1的有杆腔和无杆腔相连,所述压力传感器13与所述梭阀12的口相通。通过所述梭阀12和所述压力传感器13可以监测所述张紧油缸1的最大工作压力,当压力值超过设计值时,所述控制器14接收所述压力传感器13的信号,并反馈到设备的控制系统中切断油路,发出警报。

同时本实施例还提供了一种切顶泄压台车的链刀张紧控制方法,其包括如下步骤:

S1、提供所述切顶泄压台车的链刀张紧控制系统;

S2、调节所述第二三位四通换向阀,让所述第二三位四通换向阀的进油口与所述第二三位四通换向阀的第一输油口连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二三位四通换向阀的第二输油口连通,开启所述液压源,使压力油流入所述张紧油缸的所述无杆腔中,所述张紧油缸的所述有杆腔中的液压油流回所述第二油箱中;

具体的,当链刀初始张紧时,通过所述液压源5为整个提供压力油。所述第二三位四通换向阀6右侧电磁铁得电,阀芯右移,P与A通,B与T通。此时所述第二三位四通换向阀6的A口的压力油通过所述第一三通9从所述液压锁8的V1油口经C1口进入所述张紧油缸1的无杆腔,实现链刀的初步张紧。所述张紧油缸1的有杆腔液压油从所述液压锁8的V2油口经所述第二三通10到所述第二三位四通换向阀6的B口回到所述第二油箱7。

S3、关闭所述第二三位四通换向阀,同时调节所述第一三位四通换向阀,让所述第一三位四通换向阀的进油口与所述第一三位四通换向阀的第一输油口连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一三位四通换向阀的第二输油口连通,并操控所述手动泵,使压力油流入所述张紧油缸的所述无杆腔中,所述张紧油缸的所述有杆腔中的液压油流回所述第一油箱中。

具体的,当张紧压力大于设定值时,所述第二三位四通换向阀6回到中位,切换成手动张紧模式。开启所述手动泵2,操纵所述第一三位四通换向阀3的手柄推动阀芯向右运动,所述第一三位四通换向阀3处于右位,P与A通,B与T通。所述第一三位四通换向阀3的A口的压力油通过所述第一三通9从所述液压锁8的V1油口经C1口进入所述张紧油缸1的无杆腔,对链刀进一步张紧。所述张紧油缸1的有杆腔液压油从所述液压锁8的V2口经所述第二三通10到第二三位四通换向阀6的B口回到第一油箱4。

可以理解的是,当设备完成作业之后,需将链刀拆卸,优选的,所述步骤S3后还包括如下步骤:

S4、调节所述第一三位四通换向阀,让所述第一三位四通换向阀的进油口与所述第一三位四通换向阀的第二输油口连通,所述第一三位四通换向阀的回油口与所述第一三位四通换向阀的第一输油口连通,并操控所述手动泵,使压力油流入所述张紧油缸的所述有杆腔中,所述张紧油缸的所述无杆腔中的液压油流回所述第一油箱中。

具体的,开启所述手动泵2,操纵所述第一三位四通换向阀3的手柄推动阀芯向左运动,所述第一三位四通换向阀3处于左位,P与B通,A与T通。所述第一三位四通换向阀3的B口的压力油通过所述第二三通10从所述液压锁8的V2油口经C2口进入所述张紧油缸5的有杆腔,所述张紧油缸5的无杆腔的液压油从所述液压锁8的V1口经所述第一三通9到所述第一三位四通换向阀3的A口回到所述第一油箱4。此时活塞杆回缩,链刀脱落,即可将链刀拆卸,即能通过手动对链刀进行拆卸。

优选的,所述步骤S3后还包括如下步骤:

S4、关闭所述第一三位四通换向阀,同时调节所述第二三位四通换向阀,让所述第二三位四通换向阀的进油口与所述第二三位四通换向阀的第二输油口连通,所述第二三位四通换向阀的回油口与所述第二三位四通换向阀的第一输油口连通,开启所述液压源,使压力油流入所述张紧油缸的所述有杆腔中,所述张紧油缸的所述无杆腔中的液压油流回所述第二油箱中。

具体的,所述第一三位四通换向阀3回到中位。所述液压源5为液压系统提供压力油,所述第二三位四通换向阀6左侧电磁铁得电,阀芯左移,P与B通,A与T通。所述第二三位四通换向阀6的B口的压力油通过第二三通10从所述液压锁8的V2油口经C2口进入所述张紧油缸5的有杆腔,所述张紧油缸5无杆腔的液压油从所述液压锁8的V1口经所述第一三通9到所述第二三位四通换向阀6的A口回到第二油箱7。此时活塞杆回缩,链刀脱落,即可将链刀拆卸,即能通过电动对链刀进行拆卸。

本实施例提供的切顶泄压台车的链刀张紧控制系统及方法作业效率高,可控制链刀的松弛程度。初始阶段通过电液控制油缸伸缩,缩短调节时间,可提高张紧效率。在链刀张紧过程中,依据不同地质条件,通过调节链刀松弛程度,可降低链刀磨损、延长使用寿命。现有技术中链刀张紧程度主要是通过操作者观察链刀与链臂之间的间隙尺寸来判断。这种方式受到操作者及观察部位的影响,不能准确反映链刀的松弛程度。本实施例中通过所述位移传感器11检测所述张紧油缸1活塞杆伸出长度,从而控制链刀整体张紧程度。同时,在相同地质条件下,可将传感器调节至设计参数,不需要多次调节即可满足相应的工况。并且整个复合张紧系统使用的都是普通的液压元件,两种不同张紧方案通过油路切换即可实现。同时所述压力传感器13和所述控制器14可实时监测系统工况,确保人员及设备安全。

以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

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