專利名稱：綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在煤礦井下綜采工作面采煤過程控制領(lǐng)域，特別是涉及一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法以及一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤礦綜采工作面“三直一平”是實現(xiàn)綜采工作面正常高效生產(chǎn)的有效手段，尤其工作面過斷層或褶曲等地質(zhì)構(gòu)造時，工作面設(shè)備難以適應(yīng)地質(zhì)條件，必須保證液壓支架、割過的煤壁和刮板輸送機保持在一條直線上，采取有效的控制措施，降低設(shè)備故障率，提高工作面生產(chǎn)效率。早期為了確保工作面“三直一平”，工作面往往實行拉線管理。即在工作面懸掛照明燈具作參照物，由人工進行判斷，當(dāng)工作面出現(xiàn)局部不直現(xiàn)象時，由人員手動操作移架或移溜，調(diào)整支架相互之間的距離。在電液控制系統(tǒng)成熟應(yīng)用于綜采工作面之后，業(yè)界提出了依靠安裝在液壓支架推移油缸里的行程傳感器作為判定依據(jù)、并由電液控制系統(tǒng)控制液壓支架動作進行調(diào)直的方法。然而，這種方法只能反映每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置，即沒有一個可靠的參考點，當(dāng)刮板輸送機本身已經(jīng)彎曲時，即使每個液壓支架的行程傳感器的讀數(shù)都一致，也無法表明已經(jīng)達到一種已調(diào)直的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法及系統(tǒng)，能夠確保刮板運輸機、液壓支架排列整齊。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:—種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，包括以下步驟:在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置；獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置；以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零；以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，包括:第一位置獲取模塊，用于在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置；第二位置獲取模塊，用于獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置；第一調(diào)直模塊，用于以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零；第二調(diào)直模塊，用于以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。由以上方案可以看出，本發(fā)明的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法及系統(tǒng)，通過在液壓支架上安裝行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置，并且結(jié)合每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置，自動調(diào)整指定范圍內(nèi)液壓支架以其中指定的某個液壓支架為基準成一條直線，以及自動調(diào)整該指定范圍內(nèi)刮板輸送機以該指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照成一條直線。本發(fā)明中只要相關(guān)參數(shù)設(shè)置得當(dāng)便可以進行液壓支架和刮板輸送機的自動調(diào)直，無需人工干預(yù)，確保了刮板運輸機、液壓支架排列整齊，避免因刮板輸送機彎曲度過大導(dǎo)致設(shè)備的損壞，保證了綜采工作面的“三直一平”。


圖1為本發(fā)明實施例中一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中自動調(diào)直前液壓支架和刮板輸送機的狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中調(diào)直支架后液壓支架和刮板輸送機的狀態(tài)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中一次自動調(diào)直后，液壓支架和刮板運輸機的狀態(tài)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1所示，一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，包括以下步驟:步驟S101，在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置。本發(fā)明在每個液壓支架上安裝了用于反映液壓支架間相對位置的行程傳感器，通過電液控制系統(tǒng)對上述行程傳感器的信號檢測，可以得到每兩個液壓支架之間的相對位置。作為一個較好的實施例，所述通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置的過程具體可以包括如下:通過所述第一行程傳感器的傳感器本體、永磁體來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置。具體為:將所述第一行程傳感器的傳感器本體、永磁體分別安裝在每個液壓支架兩側(cè)側(cè)護幫上，此時安裝在每個液壓支架的傳感器本體和安裝在下一個液壓支架的永磁體可以組成一套行程傳感器，并且該安裝在每個液壓支架的傳感器本體可以將安裝在下一個液壓支架的永磁體相對于自身的位置轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化的模擬量，從而實現(xiàn)相對位置的測量。需要說明的是，本發(fā)明實施例中所涉及到的電液控制系統(tǒng)是一種可獲取綜采工作面所有傳感器信息，并控制綜采工作面所有液壓支架進行動作的微機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。步驟S102，獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置，其后進入步驟S103。作為一個較好的實施例，本步驟中獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置的過程具體可以包括如下:在各液壓支架的推移油缸中安裝第二行程傳感器，根據(jù)所述第二行程傳感器來獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置。即本發(fā)明實施例中在每個液壓支架上一共安裝了兩套行程傳感器:第一行程傳感器和第二行程傳感器。第一行程傳感器的讀數(shù)可以反映兩個液壓支架間的相對位置，而第二行程傳感器則全部(包括傳感器本體、永磁體)安裝在液壓支架的推移油缸中，通過推移油缸的行程值來反映液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置。步驟S103，本發(fā)明實施例中根據(jù)“先調(diào)支架，再調(diào)刮板”的基本方法來進行自動調(diào)直。因此在本步驟中，以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零(即說明已經(jīng)實現(xiàn)了液壓支架的調(diào)直)，并進入步驟S104。步驟S104，以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。作為一個較好的實施例，在確定何時停止對刮板輸送機的調(diào)直上，可以采用如下方式:當(dāng)所有第一行程傳感器讀數(shù)全部為零，且所有第二行程傳感器的讀數(shù)全部相等時，結(jié)束液壓支架與刮板輸送機的相對位置的調(diào)直操作。刮板輸送機調(diào)直完畢后即實現(xiàn)了整個刮板運輸機、液壓支架的排列整齊。可見，本發(fā)明實施例的一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，它的主要思路是以指定進行調(diào)直的液壓支架中指定的某個液壓支架為基準，控制調(diào)直范圍內(nèi)其他液壓支架動作，調(diào)整每個調(diào)直范圍內(nèi)的液壓支架上的安裝在側(cè)護幫兩側(cè)的行程傳感器讀數(shù)全部為零，從而實現(xiàn)液壓支架的調(diào)直；再以該指定支架與刮板輸送機的相對位置為參照，控制調(diào)直范圍內(nèi)其他液壓支架動作，調(diào)整每個調(diào)直范圍內(nèi)的液壓支架上的安裝在推移油缸中的行程傳感器讀數(shù)全部一致，從而實現(xiàn)刮板輸送機的調(diào)直。下面通過一個具體的例子來進行描述:假設(shè)本實施例中對連續(xù)m個的液壓支架以第K個液壓支架為基準進行自動調(diào)直(其中參數(shù)m和K及同時調(diào)整刮板輸送機的液壓支架數(shù)η可根據(jù)用戶需求在電液控制系統(tǒng)上做不同的設(shè)置)，則本發(fā)明實現(xiàn)一次自動調(diào)直的過程如下所示:(I)、假設(shè)進行自動調(diào)直前的初始狀態(tài)如圖2所示,該圖中標(biāo)示出了在一次自動調(diào)直中各個相關(guān)參數(shù)的假定，以及調(diào)直支架時的順序組合。其中，dl為液壓支架與刮板運輸機之間的相對位置，d2為液壓支架之間的相對位置。以第K架為基準，電液控制系統(tǒng)通過安裝在側(cè)護幫兩側(cè)的行程傳感器檢測第K-1架與第K架之間、第K+1架與第K架之間的相對位置，如果在工作面推進方向上超前于第K架，定義相對位置為正，反之滯后于第K架，定義相對位置為負；(2)、電液控制系統(tǒng)控制同時控制第K-1架和第K+1架根據(jù)所檢測的相對位置進行動作，如果相對位置為正，則進行降架后推溜，過程中不斷檢測與第K架的相對位置，直到相位位置為零時停止推溜并升柱；如果相對位置為負，則進行降架后拉架，過程中不斷檢測與第K架的相對位置，直到相位位置為零時停止拉架并升柱；(3)、電液控制系統(tǒng)使用(I)、(2)中所述的方法同時調(diào)整第K-2架和第K+2架(如果存在)，不同的是調(diào)整第K-2架時，參照信息是第K-2架與第K-1架之間的相對位置；調(diào)整第K+2架時，參照信息是第K+2架與第K+1架之間的相對位置。以此類推，按照第K-3架和第K+3架、第Κ-4架和第Κ+4架……的次序和組合進行調(diào)整，調(diào)整時的參照信息是本組與上組中同側(cè)液壓支架之間的相對位置，直到所有m-Ι個液壓支架都調(diào)整完畢，此時所有m個液壓支架呈一條直線，如圖3所示，該圖中同樣標(biāo)示出了調(diào)直刮板輸送機時的順序組合；(4)、電液控制系統(tǒng)分析[K-n，K_l]及[K+l，Κ+η]范圍內(nèi)的液壓支架與刮板輸送機的相對位置，即其安裝在推移油缸的行程傳感器的讀數(shù)，并與第K架的推移油缸行程傳感器讀數(shù)進行比較。然后同時控制該范圍內(nèi)的2η個液壓支架中差值為正的進行升柱拉架，差值為負的升柱推溜，直到該差值全部為零或超時；(5)、電液控制系統(tǒng)分析[Κ-3η/2, Κ_η/2_1]及[Κ+η/2+1，Κ+3η/2]范圍內(nèi)的液壓支架(如果存在)與刮板輸送機的相對位置并進行調(diào)整，調(diào)整方法與(4)中描述的方法相同。以此類推，按照[Κ-2η, K-n-1]及[K+n+1, Κ+2η]、[Κ_5η/2，Κ_3η/2_1]及[Κ+3η/2+1, Κ+5η/2]……的次序和組合進行調(diào)整，范圍每次向兩側(cè)遞減或遞增η/2，直到所有m-Ι個液壓支架調(diào)整完畢。此時刮板輸送機呈一條直線，如圖4所示。至此一次自動調(diào)直過程結(jié)束。

綜上可知，只要自動調(diào)直的支架范圍、基準架號和同時調(diào)整刮板支架數(shù)三個參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，便可通過傳感器反饋和電液控制系統(tǒng)的算法，實現(xiàn)無需人工干預(yù)的液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直。需要說明的是，本發(fā)明實施例中自動調(diào)直的啟動可以通過對電液控制系統(tǒng)手動操作啟動，也可以通過發(fā)送特定的命令給電液控制系統(tǒng)啟動。與上述一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法相對應(yīng)，本發(fā)明還提供一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，如圖5所示，包括:第一位置獲取模塊101，用于在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置；第二位置獲取模塊102，用于獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置；第一調(diào)直模塊103，用于以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零；第二調(diào)直模塊104，用于以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。作為一個較好的實施例，所述第一行程傳感器中可以包括:傳感器本體、永磁體；所述傳感器本體和永磁體分別安裝在液壓支架兩側(cè)側(cè)護幫上；當(dāng)多個液壓支架并排安放時，安裝在每個液壓支架的傳感器本體將安裝在下一個液壓支架的永磁體相對于自身的位置轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化的模擬量，從而實現(xiàn)相對位置(此處指每兩個液壓支架之間的相對位置)的測量。另外，作為一個較好的實施例，所述第二位置獲取模塊可以通過在各液壓支架的推移油缸中所安裝的第二行程傳感器來獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置。作為一個較好的實施例，所述綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)中還可以包括:操作結(jié)束模塊，用于在所有第一行程傳感器讀數(shù)全部為零，且所有第二行程傳感器的讀數(shù)全部相等時，結(jié)束液壓支架與刮板輸送機的相對位置的調(diào)直操作?？梢?，本發(fā)明實施例中在每個液壓支架上一共安裝了兩套行程傳感器:第一行程傳感器和第二行程傳感器。第一行程傳感器的讀數(shù)可以反映兩個液壓支架間的相對位置，而第二行程傳感器則全部(包括傳感器本體、永磁體)安裝在液壓支架的推移油缸中，通過推移油缸的行程值來反映液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置。上述一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)的其他技術(shù)特征與本發(fā)明的一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法相同，此處不予贅述。通過以上方案可以看出，本發(fā)明的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法及系統(tǒng)，通過在液壓支架上安裝行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置，并且結(jié)合每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置，自動調(diào)整指定范圍內(nèi)液壓支架以其中指定的某個液壓支架為基準成一條直線，以及自動調(diào)整該指定范圍內(nèi)刮板輸送機以該指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照成一條直線。本發(fā)明中只要相關(guān)參數(shù)設(shè)置得當(dāng)便可以進行液壓支架和刮板輸送機的自動調(diào)直，無需人工干預(yù)，確保了刮板運輸機、液壓支架排列整齊，避免因刮板輸送機彎曲度過大導(dǎo)致設(shè)備的損壞，保證了綜采工作面的“三直一平”。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，其特征在于，包括以下步驟: 在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置； 獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置； 以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零； 以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，其特征在于，所述通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置的過程包括:通過所述第一行程傳感器的傳感器本體、永磁體來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置；具體為:將所述傳感器本體、永磁體分別安裝在每個液壓支架兩側(cè)側(cè)護幫上，安裝在每個液壓支架的傳感器本體將安裝在下一個液壓支架的永磁體相對于自身的位置轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化的模擬量，實現(xiàn)相對位置的測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，其特征在于，所述獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置的過程包括: 在各液壓支架的推移油缸中安裝第二行程傳感器，根據(jù)所述第二行程傳感器來獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法，其特征在于，當(dāng)所有第一行程傳感器讀數(shù)全部為零，且所有第二行程傳感器的讀數(shù)全部相等時，結(jié)束液壓支架與刮板輸送機的相對位置的調(diào)直操作。
5.一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一位置獲取模塊，用于在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置； 第二位置獲取模塊，用于獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置； 第一調(diào)直模塊，用于以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零； 第二調(diào)直模塊，用于以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行程傳感器包括:傳感器本體、永磁體；所述傳感器本體和永磁體分別安裝在液壓支架兩側(cè)側(cè)護幫上； 當(dāng)多個液壓支架并排安放時，安裝在每個液壓支架的傳感器本體將安裝在下一個液壓支架的永磁體相對于自身的位置轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化的模擬量，實現(xiàn)相對位置的測量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，其特征在于，所述第二位置獲取模塊通過在各液壓支架的推移油缸中所安裝的第二行程傳感器來獲取每個液壓支架與刮板輸 送機之間的相對位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 操作結(jié)束模塊，用于在所有第一行程傳感器讀數(shù)全部為零，且所有第二行程傳感器的讀數(shù)全部相等時，結(jié)束液壓 支架與刮板輸送機的相對位置的調(diào)直操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種綜采工作面液壓支架和刮板輸送機自動調(diào)直方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟在綜采工作面連續(xù)推進的過程中，通過安裝在各液壓支架上的第一行程傳感器來獲取每兩個液壓支架之間的相對位置；獲取每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置；以指定液壓支架為基準，根據(jù)所述每兩個液壓支架之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的液壓支架，直到所述第一行程傳感器的讀數(shù)全部為零；以所述指定液壓支架與刮板輸送機的相對位置為參照，根據(jù)所述每個液壓支架與刮板輸送機之間的相對位置來調(diào)直指定范圍內(nèi)的刮板輸送機。本發(fā)明的方法及系統(tǒng)可以確保刮板運輸機、液壓支架排列整齊，保證了綜采工作面的“三直一平”。
文檔編號E21D23/12GK103114867SQ201310058049
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者余佳鑫, 馬鵬宇, 郭偉文, 仲兆峰, 侯安成, 祁超, 姜曉紅, 朱紅喜 申請人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司, 山西平陽廣日機電有限公司