一种地下铲运机智能减阻控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地下铲运机智能减阻控制系统及控制方法，该控制系统包括控制器、压力传感器、角度传感器和速度传感器，压力传感器、角度传感器和速度传感器分别与控制器电连接，其中控制器用于接收压力传感器和角度传感器发来的信号，判断是否对铲斗采取减阻控制，压力传感器用于检测铲斗所受阻力大小，角度传感器用于检测铲斗是否处于水平状态，控制系统还包括分别与控制器电连接的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀。本发明专利技术通过接收上述传感器的信号并通过上述阀体执行减阻动作，实现了自动化、智能化操作，不仅提高了工作效率，而且提高了地下铲运机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种地下铲运机智能减阻控制系统及控制方法
本专利技术涉及地下铲运机，具体涉及一种地下铲运机智能减阻控制系统及控制方法。
技术介绍
地下铲运机主要用于地下矿山采场出矿、出渣，以铲装、运输爆破后的松散物料为主，是地下矿山无轨采矿主体设备。在地下铲运机铲装作业过程中，由于不同的地质条件及作业环境，铲斗的受力情况比较复杂，经常遇到大石块等类似的密实核，导致铲斗所受阻力加大。传统模式操作基于操作者的观察或经验判断，进行动臂举升、铲斗收斗及设备前进等操作，反复操作直至翘松密实核。但在实际使用过程中易出现重复的操作及与大阻力的对抗等问题，以致铲斗无法铲满物料，工作效率较低；重复操作加大了劳动者的作业强度；大阻力的对抗降低了设备的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，使地下铲运机在工作中遇到密实核时能够自动判断并采取柔顺操作，以提高铲运效率和使用寿命。为实现上述目的，一方面，本专利技术首先提供了一种地下铲运机智能减阻控制系统，所述铲运机包括铲斗，所述控制系统包括控制器、压力传感器和角度传感器，所述压力传感器和所述角度传感器分别与所述控制器电连接，其中所述控制器用于接收所述压力传感器和所述角度传感器发来的信号，判断是否对铲斗采取减阻控制；所述压力传感器用于检测所述铲斗所受阻力大小；所述角度传感器用于检测铲斗是否处于水平状态；所述控制系统还包括分别与所述控制器电连接的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀。进一步地，所述控制系统还包括速度传感器，所述速度传感器与所述控制器电连接。进一步地，所述压力传感器包括举升油缸压力传感器和倾翻油缸压力传感器。进一步地，所述角度传感器包括铲斗举升角度传感器和铲斗倾翻角度传感器。进一步地，所述控制系统还包括液压油温度传感器。进一步地，所述铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀为比例阀。另一方面，本专利技术还提供了一种地下铲运机智能减阻控制方法，包括以下步骤：步骤1由所述控制器确定铲斗水平阻力最大允许值；步骤2所述控制器检测铲斗位置是否放平，如果铲斗处于水平状态，则进行步骤3；步骤3启动铲运机，将铲斗插入堆料，如果所述控制器检测到铲斗遇到阻力达到设定条件时，则采取减阻控制；步骤4所述控制器控制所述铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀执行减阻动作。进一步地，步骤3中，所述设定条件是，铲斗的水平阻力大于所述水平阻力最大允许值。进一步地，步骤3中，所述设定条件是，控制系统检测到铲运机轮胎打滑。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在铲运机上设备压力传感器、角度传感器和速度传感器等，由控制器接收上述传感器发出的信号，判断铲斗的位置信息，并在铲斗推进堆料中实时感知铲斗所受阻力，来判断是否采取减阻控制；当采取减阻控制后，由控制器控制铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀，执行减阻操作，使密实核在上述复合动作中，以柔顺的方式进行瓦解，从而可以使铲斗顺利推进装满物料，其操作实现自动化智能化，工作效率得到提高，避免了铲斗对于密实核的硬对抗，从而提高了铲运机的使用寿命。附图说明图1是本专利技术铲运机智能减阻控制系统的结构示意图；图2中本专利技术铲运机智能减阻控制系统电路控制原理图；具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。地下铲运机包括工作装置、动力装置和行走装置等，其中工作装置包括铲斗、动臂、连杆、摇臂、倾翻油缸和举升油缸等。地下铲运机的工作过程主要反映在工作装置上，其动作由五个工况组成，插入工况、铲装工况、举升工况、卸载工况和自动放平工况。本专利技术主要发生在插入工况和铲装工况中。由于堆料中会有重量较大或与地面固定相连的矸石、大石块等，即密实核，对于铲斗的插入和铲装产生阻碍。为了能够将密实核破坏掉而又不伤害铲斗，本专利技术提供了一种地下铲运机智能减阻控制系统，如图1所示，该控制系统包括控制器、压力传感器和角度传感器，压力传感器和角度传感器分别与控制器电连接，其中控制器用于接收压力传感器和角度传感器发来的信号，判断是否对铲斗采取减阻控制；压力传感器用于检测铲斗所受阻力大小；角度传感器用于检测铲斗是否处于水平状态；控制系统还包括分别与控制器电连接的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀。控制系统还包括速度传感器，速度传感器与控制器电连接。压力传感器包括举升油缸压力传感器和倾翻油缸压力传感器。角度传感器包括铲斗举升角度传感器和铲斗倾翻角度传感器。控制系统还包括液压油温度传感器。铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀为比例阀。其中控制器安装在地下铲运机的驾驶室内，压力传感器安装在铲斗举升油缸和倾翻油缸上，角度传感器安装在铲斗的背面，速度传感器安装在车轮的轮毂上。本专利技术的工作原理，如图2所示，控制器内设有一电路板，其型号为IMCT5040，其左边连接铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、举升油缸压力传感器、倾翻油缸压力传感器及液压油温度传感器，电路板通过上述传感器接收铲斗动作信号，然后进行判断，铲斗的位置，及铲斗所遇到的阻力值，与设定的最大阻力值进行比较，然后决定是否对铲斗采取减阻控制，也可以通过速度传感器检测轮胎是否打滑来判断是否进行减阻控制，当采取减阻控制时，控制器会控制电路板右侧的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀，执行减阻动作，上述阀为比例阀，可以对相应油缸按比例输出相应大小的力，使减阻动作执行更为平稳细腻，避免对密实核进行硬对抗动作。本专利技术还提供了一种地下铲运机智能减阻控制方法，包括以下步骤：步骤1由控制器确定铲斗水平阻力最大允许值；步骤2控制器检测铲斗位置是否放平，如果铲斗处于水平状态，则进行步骤3；步骤3启动铲运机，将铲斗插入堆料，如果控制器检测到铲斗遇到阻力达到设定条件时，则采取减阻控制；步骤4控制器控制铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀执行减阻动作。在步骤3中，设定条件是，铲斗的水平阻力大于水平阻力最大允许值。在步骤3中，设定条件是，控制系统检测到铲运机轮胎打滑。所谓减阻动作，是铲斗插入和动臂举升或铲斗收斗的复合动作，其动作幅度较小，每单个动作重复时间短，类似于抖动，这样其动作过程较为平缓柔顺，使密实核慢慢松动，既而被撬起。在步骤3中，其设定条件为两个，当在铲斗插入或铲装时遇到的阻力后，不管哪个条件先达到，控制器都执行减阻控制。本专利技术可以实现自动判断，自动控制，为智能化操作，一方面提高了铲运机的工作效率，另一方面提高了铲运机的使用寿命。上面结合附图对本专利技术的实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于此，在所属
的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本专利技术宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下铲运机智能减阻控制系统，所述铲运机包括铲斗，其特征在于：所述控制系统包括控制器、压力传感器和角度传感器，所述压力传感器和所述角度传感器分别与所述控制器电连接，所述控制器用于接收所述压力传感器和所述角度传感器发来的信号，判断是否对铲斗采取减阻控制；所述压力传感器用于检测所述铲斗所受阻力大小；所述角度传感器用于检测铲斗是否处于水平状态；所述控制系统还包括分别与所述控制器电连接的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下铲运机智能减阻控制系统，所述铲运机包括铲斗，其特征在于：所述控制系统包括控制器、压力传感器和角度传感器，所述压力传感器和所述角度传感器分别与所述控制器电连接，所述控制器用于接收所述压力传感器和所述角度传感器发来的信号，判断是否对铲斗采取减阻控制；所述压力传感器用于检测所述铲斗所受阻力大小；所述角度传感器用于检测铲斗是否处于水平状态；所述控制系统还包括分别与所述控制器电连接的铲斗举升阀、铲斗倾翻阀、铲斗下降阀和铲斗收斗阀。


2.根据权利要求1所述的一种地下铲运机智能减阻控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括速度传感器，所述速度传感器与所述控制器电连接。


3.根据权利要求1所述的一种地下铲运机智能减阻控制系统，其特征在于：所述压力传感器包括举升油缸压力传感器和倾翻油缸压力传感器。


4.根据权利要求1所述的一种地下铲运机智能减阻控制系统，其特征在于：所述角度传感器包括铲斗举升角度传感器和铲斗倾翻角度传感器。


5.根据权利要求1所述的一种地下铲运机智能减阻控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾体锋，孟海滨，杜祥虎，王伟，刘西超，郑晓雯，程猛，
申请(专利权)人：徐州徐工铁路装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32