一种煤矿用液压控制方法技术

本发明专利技术提出了一种煤矿用液压控制方法，首先启动液压系统，对液压系统进行故障诊断；根据故障诊断控制液压系统的启

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用液压控制方法


[0001]本专利技术涉及一种煤矿用液压控制方法，特别是涉及液压状态检测

。

技术介绍

[0002]液压支架是综合采煤设备的重要组成部分，它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和供输送机等设备进出矿洞
。
[0003]现有技术中的煤矿液压支架一般采用若干液压支柱对矿洞的顶部进行支撑，液压支柱位于矿洞的两侧，在其顶部设置防护板，液压支柱与防护板连接，从而实现对矿洞的支撑
,
但是这些支撑结构都需要依靠液压缸的伸
/
缩实现展开或收缩，而在矿洞顶部的中段受到支撑作用力时，往往使的防护板受到力全部施加给液压缸，而液压缸在煤矿使用过程中由于受到重力是不断变化的，因此无法做出准确的预警和防护，导致安全事故的发生
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：提出一种煤矿用液压控制方法，以解决现有技术存在的上述问题
。
[0005]技术方案：一种煤矿用液压控制方法，包括：
[0006]步骤1，启动液压系统，
[0007]步骤2，对液压系统进行故障诊断；
[0008]步骤3，根据故障诊断控制液压系统的启
/
停，以及备用液压缸的切换；
[0009]步骤4，对启动的液压缸姿态进行检测，
[0010]步骤5，判断液压缸的姿态是否满足要求，满足则液压缸继续运行，不满足则反馈给步骤3进行二次故障诊断
。
[0011]在进一步的实施例中，所述步骤1，首先启动液压系统，使液压系统处于得电延时触发阶段，在延时过程中故障诊断介入
。
[0012]在进一步的实施例中，所述步骤2，故障诊断得到液压系统的启动指令后，对未运行状态下的液压系统中的油量
、
管路，以及液压缸的待运行状态进行检测，当检测到未运行状态下液压系统出现故障，则向测控单元发出故障指令，并提示故障点所在位置
。
[0013]在进一步的实施例中，所述步骤3，通过测控单元对接收的故障指令进行判断，判断故障点是否解除，当解除则延时完成后使液压系统运行；
[0014]当未解除则使延时过程中的液压系统失电，而在液压系统运行状态下出现故障时，测控单元根据设定的手动或自动方式切换备用液压缸使液压系统继续运行
。
[0015]在进一步的实施例中，所述步骤4，对运行状态下的液压缸姿态进行检测，并设定液压缸水平高度计算模型，首先将液压缸的底座高度设定为
h1
，液压杆带动连杆
、
掩护梁和顶梁的长度设定为
h2、h3、h4
，具体表达式如下：
[0016]H
＝
h1+h2
×
sin
θ1+h3
×
sin
θ2+h4
×
sin
θ3[0017]其中，
H
表示液压缸水平状态下
h1、h2、h3、h4
总和的高度，
θ1表示底座与连杆之间的夹角数值，
θ2表示掩护梁与底座之间的夹角数值，
θ3表示顶梁与底座之间的夹角数值
。
[0018]在进一步的实施例中，在液压缸伸
/
缩过程中底座的角度变化会使掩护梁和顶梁之间的夹角不变，而液压缸产生倾斜，底座的倾斜会使液压缸原始的计算高度无法获取准确数据，在连杆
、
掩护梁和顶梁之间配合的夹角处设置倾角传感器，对底座产生的倾斜进行计算，并在原有的夹角数值上增加倾斜角
β
，得到液压缸在底座倾斜的状态下得出连杆
、
掩护梁和顶梁的高度，具体表达式如下：
[0019]H1＝
h1+h2
×
sin(
θ1+
β
)+h3
×
sin(
θ2+
β
)+h4
×
sin(
θ3+
β
)
[0020]其中，
H1表示液压缸倾斜状态下
h1、h2、h3、h4
总和的高度；
β
表示底座倾斜角度
。
[0021]在进一步的实施例中，根据液压缸的水平高度或倾斜高度的状态，对伸
/
缩过程中的液压缸的转移状态进行检测，具体表达式如下：
[0022]y
＝
ay(k)+bd(k)
[0023]其中，
y
表示液压缸倾斜状态下转移变化值
a
表示转移矩阵；
y(k)
表示采煤机第
k
次采煤后液压缸中连杆
、
掩护梁和顶梁的推进方向的坐标，
b
表示控制矩阵，
d(k)
表示采煤机第
k
次采煤后液压缸的伸
/
缩距离
。
[0024]在进一步的实施例中，所述步骤5若液压缸伸
/
缩过程中或伸
/
缩停止过程中出现异常状态，报警模块对异常数据进行报警提示，测控单元对异常数据进行捕捉，并进行管控，控制液压缸的启
/
停以及备用气缸的切换
。
[0025]在进一步的实施例中，所述液压系统包括依次通过管路连接的液压油
、
液压泵
、
电磁溢流阀
、
电液比例阀和液压缸；液压泵抽取液压油并经管路传输给电磁溢流阀，电磁溢流阀对液压油的路径进行切换，并经电压比例阀的流量调节控制液压缸伸
/
缩移动速度，
[0026]所述故障诊断包括数据采集模块，所述数据采集模块包括倾角传感器
、
压力传感器和测控单元；
[0027]所述倾角传感器在液压缸的伸
/
缩下对连杆
、
掩护梁和顶梁的夹角数值进行采集，并将采集的数据反馈给测控单元；
[0028]所述压力传感器对管道内的油压和液压缸承受的压力进行检测并进行比对，若比对数值中存在差距，则判定管道和液压缸存在故障，并将故障信息发送给测控单元；
[0029]所述测控单元对倾角传感器和压力传感器的检测信号进行接收，并判断是否出现故障，在液压系统的启动延时状态下进行故障检测，以及对运行过程中的液压缸进行运行故障检测和预警提示，根据故障点的设定范围，控制液压缸的启
/
停以及备用气缸的切换
。
[0030]有益效果：本专利技术提出了一种煤矿用液压控制方法，通过液压缸对连杆
、
掩护梁和顶梁进行支撑，并在连杆
、
掩护梁和顶梁之间设置倾角传感器，对液压缸的支撑姿态以及伸
/
缩距离进行检测，从而实现液压缸支撑的姿态精确测量，实时精确监测液压缸和液压缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，包括：步骤1，启动液压系统，步骤2，对液压系统进行故障诊断；步骤3，根据故障诊断控制液压系统的启
/
停，以及备用液压缸的切换；步骤4，对启动的液压缸姿态进行检测，步骤5，判断液压缸的姿态是否满足要求，满足则液压缸继续运行，不满足则反馈给步骤3进行二次故障诊断
。2.
根据权利要求1所述的一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，所述步骤1，首先启动液压系统，使液压系统处于得电延时触发阶段，在延时过程中故障诊断介入
。3.
根据权利要求1所述的一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，所述步骤2，故障诊断得到液压系统的启动指令后，对未运行状态下的液压系统中的油量
、
管路，以及液压缸的待运行状态进行检测，当检测到未运行状态下液压系统出现故障，则向测控单元发出故障指令，并提示故障点所在位置
。4.
根据权利要求1所述的一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，所述步骤3，通过测控单元对接收的故障指令进行判断，判断故障点是否解除，当解除则延时完成后使液压系统运行；当未解除则使延时过程中的液压系统失电，而在液压系统运行状态下出现故障时，测控单元根据设定的手动或自动方式切换备用液压缸使液压系统继续运行
。5.
根据权利要求1所述的一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，所述步骤4，对运行状态下的液压缸姿态进行检测，并设定液压缸水平高度计算模型，首先将液压缸的底座高度设定为
h1
，液压杆带动连杆
、
掩护梁和顶梁的长度设定为
h2、h3、h4
，具体表达式如下：
H
＝
h1+h2
×
sin
θ1+h3
×
sin
θ2+h4
×
sin
θ3其中，
H
表示液压缸水平状态下
h1、h2、h3、h4
总和的高度，
θ1表示底座与连杆之间的夹角数值，
θ2表示掩护梁与底座之间的夹角数值，
θ3表示顶梁与底座之间的夹角数值
。6.
根据权利要求1所述的一种煤矿用液压控制方法，其特征在于，在液压缸伸
/
缩过程中底座的角度变化会使掩护梁和顶梁之间的夹角不变，而液压缸产生倾斜，底座的倾斜会使液压缸原始的计算高度无法获取准确数据，在连杆
、
掩护梁和顶梁之间配合的夹角处设置倾角传感器，对底座产生的倾斜进行计算，并在原有的夹角数值上增加倾斜角
β
，得到液压缸在底座倾斜的状态下得出连杆
、
掩护梁和顶梁的高度，具体表达式如下：
H1＝
h1+h2
×
sin...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵彪，陈晓红，
申请(专利权)人：无锡市远方机械有限公司，
类型：发明
国别省市：