[發明專利]刮板運輸機智能控制系統和控制方法

有效

• 申請號: 201310047044.5
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103144936A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 童敏明;童紫原;李猛;賀新民
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B65G43/00
• 分類號: B65G43/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種煤礦開采智能控制系統和控制方法，尤其是一種與滾筒采煤機配套使用的刮板運輸機智能控制系統和控制方法。

背景技術

刮板運輸機是煤礦開采的重要裝備之一，目前的技術主要是機械化，控制系統是集中順序控制，自適應性差。刮板運輸機采用鏈條傳輸，長時間運行鏈條松弛時，目前的緊鏈技術是，用液壓缸張緊鏈條，然后用圓柱銷機械定位，定位后撤出液壓，該技術方案使得鏈條總處較大張緊力狀態，容易產生較大磨損，當鏈節伸長后，張緊力下降，又容易造成鏈條跳齒，導致刮板運輸機設備損壞。較大體積的煤塊容易造成運輸機卡住過載停止運行。這些不僅會影響生產效率，而且會影響設備的使用壽命，增加維護成本。

發明內容

本發明的目的是要克服已有技術中的不足之處，提供一種刮板運輸機智能控制系統和控制方法，解決目前控制技術的自適應性差的問題，以提高生產效率。

本發明的目的是這樣實現的：該刮板運輸機智能控制系統包括：激光掃描測距裝置、射線測距變送器、超聲波物位傳感器、電流變送器、主控制器、變頻調速控制器、煤塊破碎控制器、運輸機姿態控制器和運輸機緊鏈控制器；激光掃描測距裝置、射線測距變送器、超聲波物位傳感器和電流變送器通過無線通信方式將檢測信號傳輸至主控制器，主控制器通過無線通信方式將控制指令發送至變頻調速控制器、煤塊破碎控制器、運輸機姿態控制器和運輸機緊鏈控制器；

激光掃描測距裝置安裝在刮板運輸機上部頂板處的旋轉云臺上；射線測距變送器安裝在運輸帶的下部；超聲波物位傳感器安裝在破碎機的前端頂板位置；電流變送器安裝在刮板運輸機驅動電機的控制器旁；變頻調速控制器輸出與控制刮板運輸機的電機連接；煤塊破碎控制器輸出端與刮板運輸機首端的破碎機連接；運輸機姿態控制器輸出端與液壓支架的液壓裝置連接；運輸機緊鏈控制器輸出端與液壓張緊裝置連接；

所述的控制主機由微處理器、無線通信電路、顯示器和存儲電路構成，微處理器的輸出端與顯示器和存儲電路連接，微處理器通過無線通信電路雙向通信。

刮板運輸機智能控制系統的控制方法是：

（1）當采煤機開始采煤時，安裝在靠近破碎機的前端頂板位置的超聲波物位傳感器、安裝在刮板運輸機上部頂板處的激光掃描測距裝置、安裝在運輸帶的下部的射線測距變送器和安裝在刮板運輸機驅動電機的控制器旁的電流變送器均通過無線通信電路與主控制器的微處理器進行通訊，主控制器得到超聲波物位信號、激光掃描測距信號、射線測距信號和電流變送器信號，所述的信號傳輸至主控制器的微處理器，微處理器自動啟動刮板運輸機的相對應的變頻調速控制器、煤塊破碎控制器、運輸機姿態控制器和運輸機緊鏈控制器，對相對應的工作裝置實施控制；

（2）所述的超聲波物位信號，由安裝在靠近破碎機的前端頂板位置的超聲波物位傳感器，通過檢測煤塊的高度判斷煤塊的大小，通過煤塊破碎控制器對大塊煤進行破碎，防治堵塞運輸通道；

（3）所述的激光掃描測距信號，由安裝在刮板運輸機上部頂板處的激光掃描測距裝置，通過旋轉云臺的轉動掃描運輸機姿態，通過運輸機姿態控制器自動控制調整液壓支架的推溜和拉溜支架動作；

（4）所述的射線測距信號，由安裝在運輸帶的下部的射線測距變送器，檢測運輸帶張緊的程度，當運輸帶松弛時能夠通過運輸機緊鏈控制器自動控制液壓張緊裝置，使鏈條總處于較合理張緊力狀態；

（5）所述的電流變送器信號，由安裝在刮板運輸機驅動電機的控制器旁的電流變送器，實時檢測驅動電機的電流，通過電流大小判斷運煤負荷的大小，通過變頻調速控制器自動調整刮板運輸機的速度。

有益效果，由于采用了上述方案，通過激光掃描測距裝置、射線測距變送器、超聲波物位傳感器和電流變送器的監測，隨時掌握刮板運輸機的運行狀態，及時控制相應的裝置，保證其處于最佳運行狀態。激光掃描測距裝置通過旋轉云臺的轉動掃描運輸機姿態尺寸；射線測距變送器通過運輸帶下垂距離的檢測判斷及張緊的程度；超聲波物位傳感器通過檢測煤塊的高度判斷煤塊的大小；電流變送器隨時檢測驅動電機的電流；控制主機通過無線通信電路對各個構件進行控制；變頻調速控制器采用變頻調速方法控制刮板運輸機的電機運行速度；煤塊破碎控制器控制破碎機進行破碎工作；運輸機姿態控制器控制液壓支架的液壓裝置，控制液壓支架的推溜和拉溜支架動作；運輸機緊鏈控制器控制液壓張緊裝置，使鏈條總處于較合理張緊力狀態；刮板運輸機的控制智能化程度大大提高，不僅可以提高生產效率，也可以減少維護成本，延長運輸機的使用壽命。解決了目前控制技術的自適應性差的問題，達到本發明的目的。