一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统技术方案

一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，由梭阀6、15，泵组7、8，冲洗阀12，单向阀13、换向阀23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制阀组等构成。采用S7-200 CPU-226 PLC实现泵送、搅拌和换向工作的控制，并通过对液压系统的油温、油压的实时监控，减少工作中出现的卡料等问题。该系统抗干扰能力强、操作简单、高效稳定、节能环保，可以有效地提高喷浆质量，降低劳动强度，为煤矿的安全生产提供重要保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统
本专利技术涉及一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
随着煤炭工业的发展，煤炭在我国一次能源的生产和消费中占有重要的地位。矿山支护是指在煤炭开采过程中为了防止工作面顶板坍塌而采用的一种防护技术，是煤矿安全开采的重要保障。锚喷支护是矿山支护中应用较广泛的一种联合支护技术，包括混凝土喷浆和锚杆，其中喷射混凝土又分为干(或潮，以下简称干喷)式工艺和湿式工艺。干、湿喷涂工艺对比可知，湿喷工艺具有工作效率高、浪费少、回弹率低等优点，更适合现在节能环保要求。目前干喷技术已经禁止在隧道施工中使用，由此可知湿喷技术也将在井下巷道混凝土施工中被广泛采用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，采用S7-200CPU-226PLC实现泵送、搅拌和换向工作的控制，并通过对液压系统的油温、油压的实时监控，减少工作中出现的卡料等问题。本专利技术所采用的技术方案是：所述湿喷机的泵送液压系统包括泵送回路、摆动回路和搅拌回路。所述泵送液压回路由梭阀6、15，泵组7、8，冲洗阀12，单向阀13、换向阀23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制阀组等构成。冲洗阀12起到冷却系统的作用(冲洗量是通过调节它的溢流阀的压差和主泵7的安全溢流阀的压力来实现)，其工作原理是因为主泵7的流量要比控制回路的需求量和液压系统的泄漏量大的多，约有60％的流量先流至泵送系统的低压侧再通过冲洗阀12与散热器10后到达油箱∞J。泵送油缸19、20选用串联，当一个油缸推送湿料时，另一个油缸则吸人湿料，以此完成混凝土的连续泵送。所述摆动液压回路由摆动油泵14，摆动油缸2l、22，换向阀23、24，单向阀26，溢流阀27，蓄能器28和球阀33等组成，主要功能是快速准确地驱动摆动油缸随泵送液压系统的换向而换向。蓄能器28的作用是向换向油缸提供瞬时的大流量液压油，使S管阀迅速换向的同时减小它在摆动回路中受到的液压冲击。单向阀26可以防止蓄能器工作时液压油倒流。该回路的工作原理是当换向阀24通电时，从摆动油泵14流出的液压油通过单向阀26流人蓄能器28，给蓄能器充人液压油，等到泵送油缸换向时，换向阀23得到排量控制系统信号，工作在上位(下位)，此时从齿轮泵l和蓄能器28流出的液压油同时驱动摆动油缸21(22)，从而达到摆动油缸迅速换向的目的。所述搅拌回路主要由齿轮泵1、搅拌马达3、换向阀4、溢流阀5组成。系统工作时泵1和泵7串联，从泵1流出的液压油通过换向阀4流至搅拌马达13的进油口，搅拌马达的正反方向变换可由换向阀4控制，通过对溢流阀5的设定合适压力可以保护液压系统。本专利技术的有益效果是：该系统抗干扰能力强、操作简单、高效稳定、节能环保，可以有效地提高喷浆质量，降低劳动强度，为煤矿的安全生产提供重要保障。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的控制系统主程序流程图。图2是本专利技术的湿喷机泵送液压原理图。图中：1．齿轮泵；2．压力计组合；3．搅拌马达；4、16、23三位四通电磁换向阀；5、27．溢流阀；6、15．梭阀；7、8主泵；9．流量压力控制阀；lO．散热器；11．过滤器；12．冲洗阀；13、25、26．单向阀；14．摆动油泵；17、24、29．二位四通电磁换向阀；18、28．蓄能器；19、20．泵送油缸；2l、22．摆动油缸；30．泵送量调节阀；31．液位计；32．温度计；33．球阀；34、35．主(辅助)防爆电机(图中表示传感器)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2，湿喷机的泵送液压系统包括泵送回路、摆动回路和搅拌回路。泵送液压回路由梭阀6、15，泵组7、8，冲洗阀12，单向阀13、换向阀23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制阀组等构成。冲洗阀12起到冷却系统的作用(冲洗量是通过调节它的溢流阀的压差和主泵7的安全溢流阀的压力来实现)，其工作原理是因为主泵7的流量要比控制回路的需求量和液压系统的泄漏量大的多，约有60％的流量先流至泵送系统的低压侧再通过冲洗阀12与散热器10后到达油箱∞J。泵送油缸19、20选用串联，当一个油缸推送湿料时，另一个油缸则吸人湿料，以此完成混凝土的连续泵送。摆动液压回路由摆动油泵14，摆动油缸2l、22，换向阀23、24，单向阀26，溢流阀27，蓄能器28和球阀33等组成，主要功能是快速准确地驱动摆动油缸随泵送液压系统的换向而换向。蓄能器28的作用是向换向油缸提供瞬时的大流量液压油，使S管阀迅速换向的同时减小它在摆动回路中受到的液压冲击。单向阀26可以防止蓄能器工作时液压油倒流。该回路的工作原理是当换向阀24通电时，从摆动油泵14流出的液压油通过单向阀26流人蓄能器28，给蓄能器充人液压油，等到泵送油缸换向时，换向阀23得到排量控制系统信号，工作在上位(下位)，此时从齿轮泵l和蓄能器28流出的液压油同时驱动摆动油缸21(22)，从而达到摆动油缸迅速换向的目的。搅拌回路主要由齿轮泵1、搅拌马达3、换向阀4、溢流阀5组成。系统工作时泵1和泵7串联，从泵1流出的液压油通过换向阀4流至搅拌马达13的进油口，搅拌马达的正反方向变换可由换向阀4控制，通过对溢流阀5的设定合适压力可以保护液压系统。首先启动控制电源(sBl)，电源指示灯HLl亮起，接着按下电机开关(SB2)，电机按星三角方式启动，然后选择泵送方式(SAl自动，SA2手动)，待电机正常运行后，启动泵送按钮(SB4)，YV3通电，开始正常泵送，泵送指示灯HL2亮起，等工作完成后，断开泵送停止开关(SB5)，YV3断电，泵送工作停止。当泵送中油缸的压力值超出设定值范围时，左(右)缸油压传感器发出信号，系统根据设置的安全压力值对信号进行判断是否进行压力自切断功能。启动搅拌马达(SBl3)，YV5通电，YV6断电，搅拌马达正搅拌。如果在正搅拌过程中发生卡料，搅拌回路系统的液压升高，搅拌油压传感器发出信号，要求YV5断电，YV6通电，迫使搅拌轴反转(反转时间控制为5s)。反转之前由时间继电器控制对卡料和瞬时冲击的判断，以此实现对搅拌回路的卡料保护控制。反泵工况指的是在湿喷机工作时需要停机或者发生堵管现象时，应该首先抽回混凝土管道中的湿料而进行的操作。当反抽换向阀YV7通电时，泵送液压系统可进行反泵工作。因为初吸人的湿料具有较强的压缩性，所以泵送液压系统换向后，要求主油泵向主油缸提供最大输入量，可以快速压实湿料，当管路和输送缸中的压实湿料相遇时，主油泵快速减小输出量，向湿料提供输送动力，恢复正常流量泵送。当泵送油缸行程到位时，摆动油缸和泵送油缸保持同时换向，并要求主泵换向时s管阀口与送料缸缸口分离，防止倒吸湿料。具体工作是当YV4通电后，泵送液压系统换向，换向阀29得电，通过流量压力控制阀9的作用使泵送控制系统达到最大压力，控制液压油通过换向阀16、反抽换向阀17流入主油泵的YVl处，主油泵斜盘左倾，泵送油缸20快速压实湿料，然后YV4断电，再通过对泵送量调节阀30压力的设定使泵送油缸20平稳地泵送湿料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，其特征是：所述湿喷机的泵送液压系统包括泵送回路、摆动回路和搅拌回路。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，其特征是：所述湿喷机的泵送液压系统包括泵送回路、摆动回路和搅拌回路。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，其特征是：所述泵送液压回路由梭阀6、15，泵组7、8，冲洗阀12，单向阀13、换向阀23，蓄能器18，泵送油缸19、20和主泵排量控制阀组等构成。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC井下湿喷机液压控制系统，其特征是：所述摆动液压回路由摆动油泵14，摆动油缸2l、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：史树元，
申请(专利权)人：史树元，
类型：发明
国别省市：辽宁,21