一種多功能智能礦山液壓支架的制作方法

本發(fā)明涉及液壓支架技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能智能礦山液壓支架。

背景技術(shù)：

液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學系統(tǒng)中，若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線，則該液壓支架對此采面圍巖十分適應(yīng)。液壓支架，是一種冶金學學科的一種專有名詞。液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學系統(tǒng)中，若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線，則該液壓支架對此采面圍巖十分適應(yīng)。我國從20世紀70年代初開始液壓支架的研制工作，基礎(chǔ)條件很差，一切都是從零開始，所需的板材、管材及液壓管膠等都需要研制及試驗。1964年由太原分院和鄭州煤機廠設(shè)計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產(chǎn)化道路。在廣大科技工作者的辛勤努力下，先后研制出了垛式、節(jié)式和掩護式支架。盡管這些支架的性能和可靠性都較差，但為我國液壓支架的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗。從上世紀90年代中期開始，我國液壓支架進入了快速發(fā)展的階段。這時期綜采技術(shù)得到推廣，全國的綜采工作面數(shù)量有了大幅度的提高，同時液壓支架的使用性能、技術(shù)參數(shù)、穩(wěn)定性和可靠性也有了明顯的提高，支架的架型不斷地豐富。特別是放頂煤開采技術(shù)的成功應(yīng)用，大大地推動了放頂煤液壓支架的快速發(fā)展。放頂煤液壓支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放頂煤支架；按四連方向來分有正四連桿和反四連桿放頂煤支架等?，F(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架在采煤過程中，難以將收集到的矸石由低到高帶到填充位置，如果引入單獨的容器及升降裝置將收集到的矸石由低到高帶到填充位置，不僅會造成成本的增加，工作效率也不高，而且，引入的容器和升降機構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架的適應(yīng)性差，還需要耗費較多的人力資源。在專利號為cn201410257551的專利文件中，公開了一種液壓支架。該液壓支架包括具有底座的主體部分、連接于底座的尾部的刮板運輸機，刮板運輸機包括頂板、底板、以及連接在頂板與底板之間的側(cè)壁，頂板、側(cè)壁和底板之間形成容置槽，頂板上開設(shè)有若干個用于使下落的矸石通過的漏矸孔，刮板運輸機由鏈傳動機構(gòu)驅(qū)動，還包括收料系統(tǒng)、上料裝置和搗實機構(gòu)，收料系統(tǒng)容納于容置槽內(nèi)，上料裝置具有安裝于收料系統(tǒng)尾部的低端和與低端相對的高端，用于將由收料系統(tǒng)輸送至低端的矸石由低端輸送至高端，搗實機構(gòu)也連接于收料系統(tǒng)的尾部。該收料系統(tǒng)和上料裝置與液壓支架的主體部分集成性好。

上述專利文件能夠收集通過刮板運輸機頂板上漏矸孔落到刮板運輸機底板上的矸石，并使其落在上料裝置的低端附近，上料裝置將由收料系統(tǒng)輸送至低端的矸石由低端輸送至高端，使之落入采空區(qū)。但是對于如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)精準操作，安全性能更高的多功能智能礦山液壓支架缺少技術(shù)性解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能智能礦山液壓支架，用于解決如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)精準操作，安全性能更高的多功能智能礦山液壓支架的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種多功能智能礦山液壓支架，包括工作臺、液壓支架、抓取部分和轉(zhuǎn)移部分，所述液壓支架均設(shè)置在所述工作臺上，所述轉(zhuǎn)移部分設(shè)置在所述工作臺一側(cè)，所述抓取部分通過支架設(shè)置在所述工作臺前端，所述工作臺上支架的后端設(shè)有液壓升降柱，其特征在于：包括液壓傳動控制電路、過壓保護電路、定位電路和通信接口電路；所述液壓傳動控制電路用于控制液壓支架的運動，所述定位電路包括包括微控制器、電源電路、取樣電路、i/p轉(zhuǎn)換單元、閥位反饋模塊、人機接口單元以及通信模塊，其中閥位即為需要定位的位置電路，所述過壓保護電路在外電壓e恢復到vs以下時，要按一下復位按鈕an，使vdl截止，vt截止，j釋放，恢復向負載供電，與vd1并聯(lián)的電容c1是抗電磁干擾的，可在0.01μf～0.1μf范圍內(nèi)選取。

優(yōu)選的，所述過壓保護電路當外電壓e未超過設(shè)定的電壓vs時，負阻發(fā)光二極管vd1截止，vt因無基極電流也截止，繼電器j不吸合，其常閉觸頭j1-1閉合，給負載rl供電。

優(yōu)選的，所述過壓保護電路當外電壓e一旦超過設(shè)定電壓vs時，vd1由截止為導通，vd1發(fā)光表示電壓過壓，其流過vd1的電流提供vt基極電流，vt導通，j吸合，常閉觸頭j1-1斷開，切斷負載的供電，起到保護作用。

優(yōu)選的，所述液壓傳動控制電路包括以下控制方式：

(1)滑臺靜止不動：液壓泵電動機啟動工作時，若電磁鐵線圈ya1、ya2、ya3均不通電時，壓力油經(jīng)電磁換向閥yv1的中間工位流回油箱-液壓缸的活塞及滑臺靜止不動；

(2)滑臺快進：電磁鐵線圈ya1、ya3通電，ya2斷電.油泵泵出的壓力油經(jīng)yv1的左側(cè)工位流入液壓缸活塞左腔，活塞右腔回油經(jīng)yv2左側(cè)工位也流入液壓缸活塞左腔，液壓缸的活塞帶動滑臺從左向右快進；

(3)滑臺工進：電磁鐵線圈ya1通電，ya2斷電，電磁換向閥yv1仍工作在左側(cè)工位；電磁換向閥yv2的電磁鐵線圈ya3斷電.工作在右側(cè)工位，該閥液路阻塞，液壓缸活塞右腔回油必須經(jīng)過過濾器、節(jié)流閥流回油箱，回流速度受到抑制，液壓缸的活塞帶動滑臺從左向右，以機加工的速度進給；

(4)止擋鐵停留：當滑臺工進到活塞被止擋鐵擋住時，滑臺停滯不前，油泵繼續(xù)工作，管道中油的壓力提高，使溢流閥開通工作，保持管道壓力恒定，滑臺在端部短時停留；

(5)滑臺快退：當只有電磁鐵線圈ya2通電時，yv1工作在右側(cè)工位，油泵泵出的壓力油進入液壓缸活塞右腔，左腔回液直接經(jīng)yv1返回油箱，活塞帶動滑臺從右向左快退，快退到原位時壓下行程開關(guān)sq1，使ya2斷電，滑臺停在原位。

優(yōu)選的，所述液壓傳動控制電路控制電路能實現(xiàn)手動和自動2種操作方式，在自動操作方式下，每按動一次啟動按鈕sb1便可使動力滑臺完成一次進給的工作循環(huán)，一次工作循環(huán)的控制過程分析如下：工作臺在原位時壓下行程開關(guān)sq1，轉(zhuǎn)換開關(guān)sa合向“自動”位置，按動啟動按鈕sb1，繼電器線圈ka1得電自鎖，電磁鐵線圈ya1和ya3通電，滑臺快進；當快進到一定位置壓下行程開關(guān)sq2時，使繼電器線圈ka2通電自鎖，同時電磁鐵線圈ya3斷電，滑臺由快進變?yōu)楣みM；工進到一定位置壓下行程開關(guān)sq3，時間繼電器線圈kt通電延時，當延時時間到，其動合觸頭閉合，使繼電器線圈ka3得電自鎖，電磁鐵線圈ya1斷電，電磁鐵線圈ya2得電，滑臺快退；快退到原位壓下行程開關(guān)sq1，使繼電器線圈ka3失電，電磁鐵線圈ya2失電，滑臺停在原位，一次工作循環(huán)結(jié)束，如果在快進或工進過程中，按動退回按鈕sb2，滑臺將會快速退回原位后停止，在手動操作方式下，轉(zhuǎn)換開關(guān)sa合向“手動”位置，如果按住啟動按鈕sb1時，工作滑臺進給運動；如果按動退回按鈕sb2，滑臺將會快速退回到原位后停止。

優(yōu)選的，所述通信接口電路采用光耦隔離電路的目的是為了消除來自零線的干擾，從而保證數(shù)據(jù)通信的可靠性；rs－485總線驅(qū)動器采用65ala1176型號的驅(qū)動芯片，能滿足12mbps的傳輸速率，其一側(cè)通過光耦與spc3相連，另一側(cè)與9針d型連接器相連，并通過9針d型連接器與profibus－dp網(wǎng)絡(luò)相連，spc3與rs－485的接口電路中m、2m為不同的電源地，p5、2p5為2組不共地的+5v電源。

優(yōu)選的，包括斷線報警電路，所述斷線報警電路用于判斷液壓支架是否存在過度伸長或位置的錯誤或是防盜，當觸碰斷線的時候可產(chǎn)生報警信號。

優(yōu)選的，斷線報警電路中由r1為bg1的b極提供偏置電壓，在警戒狀態(tài)下，b極偏置電壓經(jīng)警戒線s對地短路，bg1不工作，s被斷開，bg1立即得電工作，bg1射極電流經(jīng)r2觸發(fā)scr導通，指示燈led亮，ic輸出報警信號，經(jīng)bg2、bg3復合放大后，驅(qū)動揚聲器放音，這時即使是把s重新接通，也照報不誤，只有關(guān)閉電源開關(guān)才能解除報警，所以具有防破壞作用。

(三)有益效果

本發(fā)明過壓保護電路在外電壓e恢復到vs以下時，要按一下復位按鈕an，使vdl截止，vt截止，j釋放，恢復向負載供電，與vd1并聯(lián)的電容c1是抗電磁干擾的，可在0.01μf～0.1μf范圍內(nèi)選取，其安全性能更高，使用定位電路，操作更精準話，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)精準操作，安全性能更高，具有很強的創(chuàng)造性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的液壓傳動控制電路原理圖；

圖3是本發(fā)明的過壓保護電路原理圖；

圖4是本發(fā)明的通信接口電路原理圖；

圖5是本發(fā)明的斷線報警電路原理圖；

圖中的標號分別代表：

1、工作臺；2、液壓支架；3、轉(zhuǎn)移部分；4、抓取部分；5、煤礦。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種多功能智能礦山液壓支架，包括工作臺、液壓支架、抓取部分和轉(zhuǎn)移部分，液壓支架均設(shè)置在工作臺上，轉(zhuǎn)移部分設(shè)置在工作臺一側(cè)，抓取部分通過支架設(shè)置在工作臺前端，工作臺上支架的后端設(shè)有液壓升降柱，其特征在于：包括液壓傳動控制電路、過壓保護電路、定位電路和通信接口電路；液壓傳動控制電路用于控制液壓支架的運動，定位電路包括包括微控制器、電源電路、取樣電路、i/p轉(zhuǎn)換單元、閥位反饋模塊、人機接口單元以及通信模塊，其中閥位即為需要定位的位置電路，過壓保護電路在外電壓e恢復到vs以下時，要按一下復位按鈕an，使vdl截止，vt截止，j釋放，恢復向負載供電，與vd1并聯(lián)的電容c1是抗電磁干擾的，可在0.01μf～0.1μf范圍內(nèi)選取。

過壓保護電路當外電壓e未超過設(shè)定的電壓vs時，負阻發(fā)光二極管vd1截止，vt因無基極電流也截止，繼電器j不吸合，其常閉觸頭j1-1閉合，給負載rl供電。

過壓保護電路當外電壓e一旦超過設(shè)定電壓vs時，vd1由截止為導通，vd1發(fā)光表示電壓過壓，其流過vd1的電流提供vt基極電流，vt導通，j吸合，常閉觸頭j1-1斷開，切斷負載的供電，起到保護作用。

液壓傳動控制電路包括以下控制方式：

(1)滑臺靜止不動：液壓泵電動機啟動工作時，若電磁鐵線圈ya1、ya2、ya3均不通電時，壓力油經(jīng)電磁換向閥yv1的中間工位流回油箱-液壓缸的活塞及滑臺靜止不動；

(2)滑臺快進：電磁鐵線圈ya1、ya3通電，ya2斷電.油泵泵出的壓力油經(jīng)yv1的左側(cè)工位流入液壓缸活塞左腔，活塞右腔回油經(jīng)yv2左側(cè)工位也流入液壓缸活塞左腔，液壓缸的活塞帶動滑臺從左向右快進；

(3)滑臺工進：電磁鐵線圈ya1通電，ya2斷電，電磁換向閥yv1仍工作在左側(cè)工位；電磁換向閥yv2的電磁鐵線圈ya3斷電.工作在右側(cè)工位，該閥液路阻塞，液壓缸活塞右腔回油必須經(jīng)過過濾器、節(jié)流閥流回油箱，回流速度受到抑制，液壓缸的活塞帶動滑臺從左向右，以機加工的速度進給；

(4)止擋鐵停留：當滑臺工進到活塞被止擋鐵擋住時，滑臺停滯不前，油泵繼續(xù)工作，管道中油的壓力提高，使溢流閥開通工作，保持管道壓力恒定，滑臺在端部短時停留；

(5)滑臺快退：當只有電磁鐵線圈ya2通電時，yv1工作在右側(cè)工位，油泵泵出的壓力油進入液壓缸活塞右腔，左腔回液直接經(jīng)yv1返回油箱，活塞帶動滑臺從右向左快退，快退到原位時壓下行程開關(guān)sq1，使ya2斷電，滑臺停在原位。

液壓傳動控制電路控制電路能實現(xiàn)手動和自動2種操作方式，在自動操作方式下，每按動一次啟動按鈕sb1便可使動力滑臺完成一次進給的工作循環(huán)，一次工作循環(huán)的控制過程分析如下：工作臺在原位時壓下行程開關(guān)sq1，轉(zhuǎn)換開關(guān)sa合向“自動”位置，按動啟動按鈕sb1，繼電器線圈ka1得電自鎖，電磁鐵線圈ya1和ya3通電，滑臺快進；當快進到一定位置壓下行程開關(guān)sq2時，使繼電器線圈ka2通電自鎖，同時電磁鐵線圈ya3斷電，滑臺由快進變?yōu)楣みM；工進到一定位置壓下行程開關(guān)sq3，時間繼電器線圈kt通電延時，當延時時間到，其動合觸頭閉合，使繼電器線圈ka3得電自鎖，電磁鐵線圈ya1斷電，電磁鐵線圈ya2得電，滑臺快退；快退到原位壓下行程開關(guān)sq1，使繼電器線圈ka3失電，電磁鐵線圈ya2失電，滑臺停在原位，一次工作循環(huán)結(jié)束，如果在快進或工進過程中，按動退回按鈕sb2，滑臺將會快速退回原位后停止，在手動操作方式下，轉(zhuǎn)換開關(guān)sa合向“手動”位置，如果按住啟動按鈕sb1時，工作滑臺進給運動；如果按動退回按鈕sb2，滑臺將會快速退回到原位后停止。

通信接口電路采用光耦隔離電路的目的是為了消除來自零線的干擾，從而保證數(shù)據(jù)通信的可靠性；rs－485總線驅(qū)動器采用65ala1176型號的驅(qū)動芯片，能滿足12mbps的傳輸速率，其一側(cè)通過光耦與spc3相連，另一側(cè)與9針d型連接器相連，并通過9針d型連接器與profibus－dp網(wǎng)絡(luò)相連，spc3與rs－485的接口電路中m、2m為不同的電源地，p5、2p5為2組不共地的+5v電源。

包括斷線報警電路，斷線報警電路用于判斷液壓支架是否存在過度伸長或位置的錯誤或是防盜，當觸碰斷線的時候可產(chǎn)生報警信號。

斷線報警電路中由r1為bg1的b極提供偏置電壓，在警戒狀態(tài)下，b極偏置電壓經(jīng)警戒線s對地短路，bg1不工作，s被斷開，bg1立即得電工作，bg1射極電流經(jīng)r2觸發(fā)scr導通，指示燈led亮，ic輸出報警信號，經(jīng)bg2、bg3復合放大后，驅(qū)動揚聲器放音，這時即使是把s重新接通，也照報不誤，只有關(guān)閉電源開關(guān)才能解除報警，所以具有防破壞作用。

本發(fā)明過壓保護電路在外電壓e恢復到vs以下時，要按一下復位按鈕an，使vdl截止，vt截止，j釋放，恢復向負載供電，與vd1并聯(lián)的電容c1是抗電磁干擾的，可在0.01μf～0.1μf范圍內(nèi)選取，其安全性能更高，使用定位電路，操作更精準話，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)精準操作，安全性能更高，具有很強的創(chuàng)造性。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。