[發(fā)明專利]一種采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410227486.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN103982181A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊陽;鄒佳航;秦大同;孫冬野;胡明輝;胡建軍;劉振軍;劉永剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): E21C31/02
• 分類號(hào): E21C31/02;E21C35/24
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：包括截割電機(jī)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、截割滾筒、控制器、數(shù)據(jù)采集裝置和處理器；

所述截割電機(jī)的動(dòng)力輸入液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，所述齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸入截割滾筒；

所述數(shù)據(jù)采集裝置包括檢測(cè)截割滾筒轉(zhuǎn)速的滾筒轉(zhuǎn)速傳感器,檢測(cè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作壓力的壓力傳感器和檢測(cè)采煤機(jī)牽引速度的速度傳感器；

所述處理器與控制器電連接，且處理器還與滾筒轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和速度傳感器電連接；

所述處理器用于：根據(jù)所述壓力傳感器檢測(cè)到的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作壓力值和所述滾筒轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的截割滾筒轉(zhuǎn)速值，計(jì)算出采煤機(jī)截割部實(shí)際輸出功率值，并判斷截割部實(shí)際輸出功率值是否在設(shè)定功率附近；根據(jù)速度傳感器檢測(cè)到的牽引速度值和牽引速度與截割滾筒轉(zhuǎn)速最佳對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出最佳截割滾筒轉(zhuǎn)速值，并判斷滾筒轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的截割滾筒轉(zhuǎn)速值是否接近計(jì)算出的最佳截割滾筒轉(zhuǎn)速值；

所述控制器用于根據(jù)所述處理器的判斷結(jié)果控制所述牽引速度和所述截割滾筒的速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)包括主回路和輔助回路；所述主回路包括由泵組、定量馬達(dá)組和控制閥組組成的閉式回路；所述輔助回路包括熱交換回路和補(bǔ)油回路，所述熱交換回路由背壓閥、冷卻器和背壓?jiǎn)蜗蜷y串聯(lián)組成，所述主回路的部分高溫油液經(jīng)背壓閥、冷卻器、背壓?jiǎn)蜗蜷y回流至油箱；補(bǔ)油回路由補(bǔ)油電機(jī)、補(bǔ)油電機(jī)驅(qū)動(dòng)的補(bǔ)油泵、油箱、設(shè)置在補(bǔ)油泵入口的粗過濾器、設(shè)置在補(bǔ)油泵出口的精過濾器、串聯(lián)設(shè)置在補(bǔ)油回路中的補(bǔ)油單向閥以及溢流閥組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：所述齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)、第一級(jí)行星輪系和第二級(jí)行星輪系；所述動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)包括一個(gè)中間齒輪和若干個(gè)與中間齒輪外嚙合的周邊齒輪；所述第一級(jí)行星輪系的太陽輪與中間齒輪同軸固定連接，所述第一級(jí)行星輪系的行星架和第二級(jí)行星輪系的太陽輪固定連接，所述第二級(jí)行星輪系的行星架與截割滾筒連接，所述第一級(jí)行星輪系和第二行星輪系的齒圈固定設(shè)置；所述定量馬達(dá)組的各定量馬達(dá)的動(dòng)力輸出端分別與各周邊齒輪同軸固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：還包括輔助電機(jī)、檢測(cè)輔助電機(jī)電流的檢測(cè)器和檢測(cè)定量馬達(dá)轉(zhuǎn)速的馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，所述齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)、第一級(jí)行星輪系和第二級(jí)行星輪系，所述動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)包括一個(gè)行星輪系、若干與行星輪系的齒圈外嚙合的周邊齒輪和用于制動(dòng)動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)齒圈的制動(dòng)器；

所述動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的太陽輪和輔助電機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸固定連接，所述動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的各周邊齒輪和定量馬達(dá)組的各定量馬達(dá)的動(dòng)力輸出端同軸固定連接；所述動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的行星架與第一級(jí)行星輪系的太陽輪固定連接，所述第一級(jí)行星輪系的行星架和第二級(jí)行星輪系的太陽輪固定連接，所述第二級(jí)行星輪系的行星架與截割滾筒連接，所述第一級(jí)行星輪系和第二行星輪系的齒圈固定設(shè)置；

所述處理器還用于：在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速值和壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值計(jì)算出液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際功率，根據(jù)檢測(cè)器檢測(cè)到的電流值計(jì)算出輔助電機(jī)實(shí)際功率，并進(jìn)一步計(jì)算出截割部實(shí)際輸出功率值；

所述處理器還用于：在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，根據(jù)檢測(cè)器的檢測(cè)值計(jì)算出輔助電機(jī)的實(shí)際功率，并判斷輔助電機(jī)的實(shí)際功率是否在設(shè)定功率附近；所述控制器還用于在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)向截割電機(jī)發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，并根據(jù)處理器的判斷結(jié)果控制輔助電機(jī)以設(shè)定功率運(yùn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：還包括助力馬達(dá)、設(shè)置在精過濾器與補(bǔ)油單向閥之間的蓄能器，設(shè)置在蓄能器與補(bǔ)油單向閥之間的定壓減壓閥、設(shè)置在連接助力馬達(dá)與蓄能器油路上的開關(guān)閥和根據(jù)蓄能器中壓力控制補(bǔ)油電機(jī)的壓力繼電器，所述助力馬達(dá)的動(dòng)力輸出端與中間齒輪同軸固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：所述泵組為變量泵組。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采煤機(jī)高可靠性機(jī)電液短程截割傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于控制截割電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器；所述泵組為定量泵組。