[發明專利]掘進機截割控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201710309176.9
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107269274B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 馬子云;孫延飛;侯寶革;牛建強
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

本發明涉及掘進機技術領域，公開了一種掘進機截割控制系統，包括傾角傳感器、位移傳感器、回轉角度傳感器和主控制器，所述傾角傳感器、位移傳感器和回轉角度傳感器均與主控制器的信號輸入端連接，主控制器的信號輸出端與液壓閥控制連接。本發明還公開了一種掘進機截割控制方法，包括布設傳感器，操作掘進機截割頭進行斷面定位，操作掘進機進行規劃斷面截割，規劃斷面截割參數學習，根據學習數據進行輔助截割。本發明提供一種掘進機截割控制系統及控制方法，實用性強，有效降低操作人員工作量，并提高了施工效率。

技術領域

本發明涉及掘進機技術領域，具體涉及一種掘進機截割控制系統及控制方法。

背景技術

掘進機廣泛應用于煤礦開采,交通水利巷道開挖等生產施工場合。對于如何保證掘進機在巷道開挖中保證按照預定的規格進行施工，避免欠挖或超挖，并在此前提下減少人力投入一直是相關研發設計人員的研究熱點和難點。

對于上述問題，現有的研究方向主要有兩個，一是從掘進機自身定位信息的獲取和應用角度出發，確保掘進機能夠按照規定路線及規格準確施工，降低超挖量提高經濟效益；二是從如何提高掘進機掘進的自動化操作角度出發，降低操作人員的工作量并提高施工效率。

由于生產施工環境的特殊性，如高粉塵、高噪聲、強震動及視線不清等，導致在地面上成熟的技術手段不能很好的適用，大部分較先進的技術方案還只停留在理論可行階段，并不具備實用價值。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種掘進機截割控制系統及控制方法，實用性強，有效降低操作人員工作量，并提高了施工效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

本發明提供一種掘進機截割控制系統，包括：

傾角傳感器，一個安裝在掘進機的截割臂上，用于檢測截割臂相對于水平面的傾斜角；另一個安裝在掘進機本體上，用于檢測掘進機本體相對于水平面的傾斜角；

位移傳感器，其內置于回轉油缸和伸縮油缸中，用于檢測截割臂的位移量；

回轉角度傳感器，其安裝在截割臂的回轉座上，用于檢測截割臂的回轉角；

主控制器，其安裝在掘進機本體上，用于處理傳感器數據，接收和發送控制命令，控制執行裝置工作；

所述傾角傳感器、位移傳感器和回轉角度傳感器均與主控制器的信號輸入端連接，主控制器的信號輸出端與液壓閥控制連接。

進一步地，還包括：電流傳感器和電壓傳感器，所述電流傳感器用于檢測截割電機的電流值，所述電壓傳感器用于檢測系統的電壓值，所述電流傳感器和電壓傳感器與主控制器的信號輸入端連接。

進一步地，還包括：信號隔離柵，用于傳感器和主控制器之間的信號隔離。

進一步地，還包括：上位機監控界面，用于顯示掘進機的工作狀態，并顯示截割超限報警，所述上位機監控界面通過CAN或者RS485通信模塊與主控制器進行雙向通信。

進一步地，還包括：操作箱，用于輸入掘進機操作命令和確定輸入截割斷面定位數據，所述操作箱通過CAN或者RS485通信模塊與主控制器進行雙向通信。

進一步地，還包括：比例控制電磁閥，用于按照主控制器輸出命令比例輸出控制液壓油缸伸縮和馬達快慢、正反向運轉。

本發明還提供一種掘進機截割控制方法，包括以下步驟：

步驟1，布設傳感器

位移傳感器內置于回轉油缸和伸縮油缸中，回轉角度傳感器安裝在截割臂的回轉座上，一個傾角傳感器安裝在掘進機的截割臂上，另一個傾角傳感器安裝在掘進機本體上；

步驟2，操作掘進機截割頭進行斷面定位；