一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種懸浮式單體液壓支柱，特別是具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)煤炭產(chǎn)量占世界總煤炭產(chǎn)量的近一半，而在煤炭生產(chǎn)的過程中提供井下煤炭開采的支護(hù)設(shè)備主要是單體液壓支柱和液壓支架，井下煤炭開采中絕大部分采用單體液壓支柱。因此對(duì)單體液壓支柱的安全保證，為保證煤礦井下工作人員和采煤設(shè)備提供安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)而保證煤礦井下安全生產(chǎn)具有極其重要的意義。單體液壓支柱作為主要現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)設(shè)備，要滿足在日常支護(hù)中的可靠性和安全性，更重要的是單體液壓支護(hù)安全及井下頂板災(zāi)害預(yù)警。
[0003]目前國(guó)內(nèi)對(duì)懸浮式單體液壓支柱的安全性和可靠性檢查普遍采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)定期采壓方式，雖然借鑒液壓支架的壓力檢測(cè)方式采用有線網(wǎng)絡(luò)壓力檢測(cè)方式，但這種有線網(wǎng)絡(luò)壓力檢測(cè)方式存在檢測(cè)點(diǎn)少同時(shí)隨開采工作面的推進(jìn)、移架、升降架等操作導(dǎo)致系統(tǒng)布線復(fù)雜、系統(tǒng)布線容易被扯斷等缺陷，很難得到廣泛普及應(yīng)用;此外這種有線網(wǎng)絡(luò)壓力檢測(cè)方式需要對(duì)三用閥進(jìn)行改造，這就影響了懸浮式單體液壓支柱的安全工作要求，因此給煤礦井下生產(chǎn)留下嚴(yán)重安全隱患，不能為煤礦井下安全生產(chǎn)提供保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，特別是帶有無(wú)線通信功能的具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，可以有效地解決了上述問題，在不影響現(xiàn)有的懸浮式單體液壓支柱的安全工作情況下，利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控單體液壓支柱的實(shí)際受壓狀況，早期發(fā)現(xiàn)單體液壓支柱受壓及工作面壓力變化，全面掌握煤礦井下支護(hù)狀況以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)頂板的實(shí)際實(shí)時(shí)支護(hù)情況，提高單體液壓支柱的可靠性和安全性，實(shí)現(xiàn)井下單體液壓支柱在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警，為廣大煤礦工人提供安全可靠地工作環(huán)境，保證煤礦井下設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，其特征是:該支柱包括懸浮式單體液壓支柱、頂蓋座板、密封圈、銷釘、球形支座、壓力傳感器、傳感器信號(hào)線輸出孔、受壓檢測(cè)裝置，懸浮式單體液壓支柱還包括底座、油缸、三用閥、活柱、密封蓋、頂蓋，頂蓋座板放置于懸浮式單體液壓支柱的頂蓋上，頂蓋座板內(nèi)置壓力傳感器，壓力傳感器與頂蓋座板之間嵌入密封圈，用于壓力傳感器與頂蓋座板的密封和定位;壓力傳感器的信號(hào)線通過傳感器信號(hào)線輸出孔與受壓檢測(cè)裝置連接，將輸出頂蓋座板所受壓力的檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息。
[0006]所述的受壓檢測(cè)裝置包括裝置殼體、外置天線、主控單元、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈、導(dǎo)管、硅膠導(dǎo)線、鎖緊套、固定螺絲，鎖緊套通過內(nèi)螺紋固定連接固定螺絲和導(dǎo)管，導(dǎo)管與裝置殼體連接，固定螺絲與傳感器信號(hào)線輸出孔的內(nèi)螺紋連接固定受壓檢測(cè)裝置;主控單元內(nèi)置于裝置殼體，分別與外置天線、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈連接;硅膠導(dǎo)線連接主控單元和壓力傳感器，傳遞壓力傳感器的壓力檢測(cè)信號(hào)到主控單元，由外置天線發(fā)送壓力檢測(cè)信號(hào)。
[0007]所述的主控單元包括溫度傳感器、傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊、矩陣按鈕、微控制器、無(wú)線通信模塊、內(nèi)壓顯示模塊、工作顯示燈模塊、本安電源模塊，傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊還包括壓力信號(hào)檢測(cè)、溫度信號(hào)檢測(cè)、電源電壓檢測(cè)，用于檢測(cè)信號(hào)的去噪、放大;A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊為多輸入數(shù)/模轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，由微處理器選擇確定模/數(shù)轉(zhuǎn)換；微處理器與無(wú)線通信模塊連接。
[0008]所述的無(wú)線通信模塊采用ZigBee通信模塊，通過無(wú)線通信模塊的無(wú)線通信功能發(fā)送微處理器接收的壓力檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息。
[0009]所述的本安電源模塊包括數(shù)字電源和模擬電源，數(shù)字電源供給A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換、微處理器和無(wú)線通信模塊;模擬電源供給傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊和內(nèi)壓顯示模塊和工作顯示燈模塊。
[0010]優(yōu)點(diǎn):I)無(wú)需改變現(xiàn)有的懸浮式單體液壓支柱結(jié)構(gòu)，便于安裝和調(diào)試;2)簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線，避免布線扯斷，易于增加檢測(cè)節(jié)點(diǎn)；3)低功耗、較高精度、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作;4)實(shí)現(xiàn)利用無(wú)線通信功能的在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警，提高煤礦井下生產(chǎn)的可靠性和安全性。
【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
圖2本發(fā)明的主控單元結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1: 一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，其特征是:該支柱包括懸浮式單體液壓支柱、頂蓋座板、密封圈、銷釘、球形支座、壓力傳感器、傳感器信號(hào)線輸出孔、受壓檢測(cè)裝置，懸浮式單體液壓支柱還包括底座、油缸、三用閥、活柱、密封蓋、頂蓋，頂蓋座板放置于懸浮式單體液壓支柱的頂蓋上，頂蓋座板內(nèi)置壓力傳感器，壓力傳感器與頂蓋座板之間嵌入密封圈，用于壓力傳感器與頂蓋座板的密封和定位;壓力傳感器的信號(hào)線通過傳感器信號(hào)線輸出孔與受壓檢測(cè)裝置連接，將輸出頂蓋座板所受壓力的檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息。
[0013]所述的受壓檢測(cè)裝置包括裝置殼體、外置天線、主控單元、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈、導(dǎo)管、硅膠導(dǎo)線、鎖緊套、固定螺絲，鎖緊套通過內(nèi)螺紋固定連接固定螺絲和導(dǎo)管，導(dǎo)管與裝置殼體連接，固定螺絲與傳感器信號(hào)線輸出孔的內(nèi)螺紋連接固定受壓檢測(cè)裝置;主控單元內(nèi)置于裝置殼體，分別與外置天線、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈連接;硅膠導(dǎo)線連接主控單元和壓力傳感器，傳遞壓力傳感器的壓力檢測(cè)信號(hào)到主控單元，由外置天線發(fā)送壓力檢測(cè)信號(hào)。
[0014]所述的主控單元包括溫度傳感器、傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊、矩陣按鈕、微控制器、無(wú)線通信模塊、內(nèi)壓顯示模塊、工作顯示燈模塊、本安電源模塊，傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊還包括壓力信號(hào)檢測(cè)、溫度信號(hào)檢測(cè)、電源電壓檢測(cè)，用于檢測(cè)信號(hào)的去噪、放大;A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊為多輸入數(shù)/模轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，由微處理器選擇確定模/數(shù)轉(zhuǎn)換；微處理器與無(wú)線通信模塊連接。
[0015]所述的無(wú)線通信模塊采用ZigBee通信模塊，通過無(wú)線通信模塊的無(wú)線通信功能發(fā)送微處理器接收的壓力檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息。
[0016]所述的本安電源模塊包括數(shù)字電源和模擬電源，數(shù)字電源供給A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換、微處理器和無(wú)線通信模塊;模擬電源供給傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊和內(nèi)壓顯示模塊和工作顯示燈模塊。
[0017]工作原理:頂蓋座板放置于懸浮式單體液壓支柱的頂蓋上，頂蓋座板內(nèi)置的壓力傳感器將檢測(cè)頂蓋座板所受的壓力，壓力檢測(cè)信號(hào)通過傳感器信號(hào)線輸出孔傳送至受壓檢測(cè)裝置，受壓檢測(cè)裝置的主控單元接收壓力檢測(cè)信號(hào)，通過主控單元的傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊進(jìn)行去噪、放大，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入到微控制器進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的分析和處理，通過與微處理器連接的無(wú)線通信模塊的無(wú)線通信功能將發(fā)送微處理器的分析處理結(jié)果即壓力信息，作為懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息，用于懸浮式單體液壓支柱受壓狀態(tài)監(jiān)測(cè)和工作面頂板災(zāi)害預(yù)警。
[0018]以上所述，僅為該發(fā)明的具體實(shí)施方法。本發(fā)明保護(hù)并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，其特征是:該支柱包括懸浮式單體液壓支柱、頂蓋座板、密封圈、銷釘、球形支座、壓力傳感器、傳感器信號(hào)線輸出孔、受壓檢測(cè)裝置，懸浮式單體液壓支柱還包括底座、油缸、三用閥、活柱、密封蓋、頂蓋，頂蓋座板放置于懸浮式單體液壓支柱的頂蓋上，頂蓋座板內(nèi)置壓力傳感器，壓力傳感器與頂蓋座板之間嵌入密封圈，用于壓力傳感器與頂蓋座板的密封和定位;壓力傳感器的信號(hào)線通過傳感器信號(hào)線輸出孔與受壓檢測(cè)裝置連接，將輸出頂蓋座板所受壓力的檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息； 所述的受壓檢測(cè)裝置包括裝置殼體、外置天線、主控單元、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈、導(dǎo)管、硅膠導(dǎo)線、鎖緊套、固定螺絲，鎖緊套通過內(nèi)螺紋固定連接固定螺絲和導(dǎo)管，導(dǎo)管與裝置殼體連接，固定螺絲與傳感器信號(hào)線輸出孔的內(nèi)螺紋連接固定受壓檢測(cè)裝置;主控單元內(nèi)置于裝置殼體，分別與外置天線、內(nèi)壓顯示、工作顯示燈連接;硅膠導(dǎo)線連接主控單元和壓力傳感器，傳遞壓力傳感器的壓力檢測(cè)信號(hào)到主控單元，由外置天線發(fā)送壓力檢測(cè)信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，其特征是:所述的主控單元包括溫度傳感器、傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊、矩陣按鈕、微控制器、無(wú)線通信模塊、內(nèi)壓顯示模塊、工作顯示燈模塊、本安電源模塊，傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊還包括壓力信號(hào)檢測(cè)、溫度信號(hào)檢測(cè)、電源電壓檢測(cè)，用于檢測(cè)信號(hào)的去噪、放大;A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊為多輸入數(shù)/模轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，由微處理器選擇確定模/數(shù)轉(zhuǎn)換;微處理器與無(wú)線通信模塊連接； 所述的無(wú)線通信模塊采用ZigBee通信模塊，通過無(wú)線通信模塊的無(wú)線通信功能發(fā)送微處理器接收的壓力檢測(cè)信號(hào)，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息； 所述的本安電源模塊包括數(shù)字電源和模擬電源，數(shù)字電源供給A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換、微處理器和無(wú)線通信模塊;模擬電源供給傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊和內(nèi)壓顯示模塊和工作顯示燈模塊。
【專利摘要】一種具有受壓感知功能的懸浮式單體液壓支柱，包括懸浮式單體液壓支柱、頂蓋座板、密封圈、銷釘、球形支座、壓力傳感器、傳感器信號(hào)線輸出孔、受壓檢測(cè)裝置，頂蓋座板放置于懸浮式單體液壓支柱的頂蓋上，頂蓋座板內(nèi)置壓力傳感器，壓力傳感器檢測(cè)頂蓋座板所受壓力并通過傳感器信號(hào)線輸出孔傳送至受壓檢測(cè)裝置，用于懸浮式單體液壓支柱的受壓感知信息；優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需改變現(xiàn)有的懸浮式單體液壓支柱結(jié)構(gòu)，便于安裝和調(diào)試；2）簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線，避免布線扯斷，易于增加檢測(cè)節(jié)點(diǎn)；3）低功耗、較高精度、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作；4）實(shí)現(xiàn)利用無(wú)線通信功能的在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警，提高煤礦井下生產(chǎn)的可靠性和安全性。
【IPC分類】E21D15/46, E21D15/44, E21D15/51
【公開號(hào)】CN105626104
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610148435
【發(fā)明人】唐翔, 韓成春, 侯立兵, 宓國(guó)棟, 田傳耕, 李子龍, 陳亞東
【申請(qǐng)人】徐州工程學(xué)院
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日