【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿开采配套设备，尤其涉及一种采煤工作面液压支架直线度监测系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着煤矿采煤工作面无人化进程的不断推进，实现煤矿井下采煤机、液压支架和刮板输送机的协同动作和自动化控制是煤矿无人化和智能化的基础。采煤工作面有大量的液压支架，只有保证各架液压支架都在一条直线上，才能确保煤矿围岩的支护效果。工作面准备时，液压支架和刮板机直线度偏差小，随着连续采煤进刀，液压支架的推溜和拉架动作导致累计误差大。为此，工作面推进过程中，既要推移油缸的位移准确控制，又要保证位移基准即液压支架的直线度。
2、因此，提出结合基于架间对齐的拉架保直和基于基准架偏差检测的位置补偿的一种采煤工作面液压支架直线度监测系统及其控制方法，从而可以有效避免采煤工作面出现液压支架偏离直线的问题，大大提高采煤工作面的可靠性和安全性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种采煤工作面液压支架直线度监测系统与控制方法，且结构简单，使用方便，直接可以在现有的液压支架上进行改装使用的采煤工作面液压支架直线度控制系统及其工作方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的一种采煤工作面液压支架直线度监测系统，包括安装在整个采煤工作面布置的n架液压支架上的成套红外发射器和接收器装置，所述红外发射器和接收器装置包括发射器和接收器，其中，工作面首架液压支架的液压支架顶板下方设有一个垂直设置的折弯安装板，折弯安装板上设置有水平指向其余液压支架方向的接收器y和发射
3、进一步，所述的折弯安装板为“7”字型矩形条状金属板，其中顶部水平部分通过螺栓与液压支架顶板下方固定，下方垂直中线开有长条孔，成套红外发射器和接收器装置通过螺栓安装在长条孔中；折弯安装板固定位置为液压支架顶板下部，并贴合侧护板，折弯处朝向下一架液压支架，且固定处的折弯长度应大于发射器和接收器凸出长度，以防止拉架过程中发生碰撞。
4、进一步，发射器和接收器外表面有螺纹，在安装时发射器和接收器穿过安装板上的长条孔，利用在长条孔两侧设置垫片和螺母进行位置固定，安装板的长条孔则保证发射器和接收器可以随着顶板下降高度h，来调节三者之间的相对位置关系。
5、进一步，首架液压支架使用折弯安装板比其他液压支架的折弯安装板长，以保证安装在首架液压支架其下部的发射器发射的红外激光不被拉架完成的液压支架遮挡。
6、进一步，工作面安装到位的所有液压支架群初始状态保证直线度，并通过以下方式调整除首架液压支架外检测系统即安装板上发射器和接收器的位置，以便保证即使每架液压支架所处的地面平整度不同时，但其上接收器仍能接收到发射器发射的信号：
7、当液压支架发射器和接收器处于调整阶段，所有液压支架都位于同一直线上，首架液压支架利用发射器z指向其余液压支架方向水平发射一条红外激光，控制相邻的第二架液压支架顶板下降h；
8、若第二架液压支架所处位置地面高于首架液压支架所处位置地面x2，通过调整第一安装板两侧的垫片和螺母来调整第二架液压支架第一块安装板上的接收器a位置，向下移动x2使其恰好能遮挡住激光束，然后以此高度为基准，调整第二块安装板上的发射器b，使其距离接收器a的垂直高度为h，使第三块安装板上的接收器c调整至和接收器a同一水平高度；
9、若第二架液压支架所处地面平整度低于首架地面高度，则需将此架液压支架的第一块安装板上的接收器a向上移动x3使其恰好能遮挡住激光束，然后以此高度为基准，调整第二块安装板上的发射器b和第三块安装板上的接收器c；
10、调整完成之后，第二架液压支架顶板上升，完成第二架液压支架发射器和接收器的位置调整；
11、以此类推，后续相邻液压支架根据首架液压支架的发射器z发出的红外激光高度进行调整，完成相邻所有液压支架的校准；调整后的发射器和接收器的相对高度位置h未发生改变，仅是通过改变x的高度来补偿地势的起伏高度xi(i≥2)，后面n-1架液压支架发射器距离顶板高度为x±xi；校准完成后，当拉架的液压支架顶板下降h时，正在拉架的液压支架的接收器正好和首架的发射器位于同一水平面，发射器正好和前一架的接收器位于同一水平面。
12、一种采煤工作面液压支架直线度监测系统的检测方法，步骤如下：
13、步骤一：首架液压支架拉架完成后，首架液压支架上安装的发射器z常开，指向其余液压支架的方向持续水平发射一条红外激光束，以此为基准，当第二架液压支架开始拉架时，首架液压支架的发射器z和接收器y与第二液液压支架的发射器a、接收器b、发射器c均通电；拉架过程中，第二液液压支架的顶板下降h，在底部推移油缸的作用下向前移动，顶板下降后，第二架液压支架的第三块安装板上的接收器c与首架液压支架的安装板上的发射器z位于同一水平面且两者位置匹配；当第二架液压支架向前移动使其第三块安装板上的接收器c与首架液压支架的安装板上的发射器z位于同一水平线上时，第二架的接收器c接收到首架发射器z发射的信号，开始记录第二架液压支架推移油缸内位移传感器的位移信号；
14、步骤二：正在拉架的第二架液压支架继续向前移动，第二架液压支架第二块安装板上的发射器b与首架安装板上的接收器y位于同一水平面；当第二架液压支架向前移动过程中发射器b的信号被接收器y接收到时，第二架液压支架的电液开关阀断电，支架减速移动至停止，读取第二架液压支架推移油缸的位移数据，第二液压支架相对基准移动距离为s2，与步距st之间的偏差为st-s2，第二架液压支架的发射器b和首架的接收器y断电，第二架液压支架的顶板升起，完成拉架动作；
15、步骤三：当第三架液压支架开始拉架时，第三架的发射器b本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：包括安装在整个采煤工作面布置的n架液压支架上的成套红外发射器和接收器装置，所述红外发射器和接收器装置包括发射器和接收器，其中，工作面首架液压支架的液压支架顶板下方设有一个垂直设置的折弯安装板，折弯安装板上设置有水平指向其余液压支架方向的接收器y和发射器z，其中接收器y位于距离压支架顶板下方x+H处，发射器z设置在接收器y的正下方，发射器y与接收器z之间垂直距离为H，除首架液压支架以外的其余液压支架的液压支架顶板上分别设有三个垂直设置的折弯安装板，三个折弯安装板分别为第一安装板、第二安装板和第三安装板，第一安装板的位置与首架液压支架的折弯安装板位置相同，第一安装板上设有接收器a，接收器a的高度与首架液压支架的发射器y相同，比首架液压支架的发射器z高H，第二安装板上设有发射器b，发射器b安装在比首架液压支架的接收器y高H的位置，第三安装板上设有接收器c，接收器c的水平高度与接收器a相同；其中第一安装板、第二安装板支架的安装距离为Sc，第一安装板至第三安装板的安装距离为St，St为液压支架推移油缸的推移行程步距，Sc为液压支架测量电
2.根据权利要求1所述的采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：所述的折弯安装板为“7”字型矩形条状金属板，其中顶部水平部分通过螺栓与液压支架顶板下方固定，下方垂直中线开有长条孔，成套红外发射器和接收器装置通过螺栓安装在长条孔中；折弯安装板固定位置为液压支架顶板下部，并贴合侧护板，折弯处朝向下一架液压支架，且固定处的折弯长度应大于发射器和接收器凸出长度，以防止拉架过程中发生碰撞。
3.根据权利要求2所述的采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：发射器和接收器外表面有螺纹，在安装时发射器和接收器穿过安装板上的长条孔，利用在长条孔两侧设置垫片和螺母进行位置固定，安装板的长条孔则保证发射器和接收器可以随着顶板下降高度H，来调节三者之间的相对位置关系。
4.根据权利要求2所述的采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：首架液压支架使用折弯安装板比其他液压支架的折弯安装板长，以保证安装在首架液压支架其下部的发射器发射的红外激光不被拉架完成的液压支架遮挡。
5.根据权利要求1所述的采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：工作面安装到位的所有液压支架群初始状态保证直线度，并通过以下方式调整除首架液压支架外检测系统即安装板上发射器和接收器的位置，以便保证即使每架液压支架所处的地面平整度不同时，但其上接收器仍能接收到发射器发射的信号：
6.一种使用上述任一一项权利要求所述采煤工作面液压支架直线度监测系统的检测方法，其特征在于，步骤如下：
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述的架间偏差补偿方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种采煤工作面液压支架直线度监测系统，其特征在于：包括安装在整个采煤工作面布置的n架液压支架上的成套红外发射器和接收器装置，所述红外发射器和接收器装置包括发射器和接收器，其中，工作面首架液压支架的液压支架顶板下方设有一个垂直设置的折弯安装板，折弯安装板上设置有水平指向其余液压支架方向的接收器y和发射器z，其中接收器y位于距离压支架顶板下方x+h处，发射器z设置在接收器y的正下方，发射器y与接收器z之间垂直距离为h，除首架液压支架以外的其余液压支架的液压支架顶板上分别设有三个垂直设置的折弯安装板，三个折弯安装板分别为第一安装板、第二安装板和第三安装板，第一安装板的位置与首架液压支架的折弯安装板位置相同，第一安装板上设有接收器a，接收器a的高度与首架液压支架的发射器y相同，比首架液压支架的发射器z高h，第二安装板上设有发射器b，发射器b安装在比首架液压支架的接收器y高h的位置，第三安装板上设有接收器c，接收器c的水平高度与接收器a相同；其中第一安装板、第二安装板支架的安装距离为sc，第一安装板至第三安装板的安装距离为st，st为液压支架推移油缸的推移行程步距，sc为液压支架测量电液开关阀惯性段对应的推移油缸缓冲位移；通过液压支架推移油缸内的位移传感器检测位移，开环控制电液开关阀的开启和关闭，测量电液开关阀惯性段对应的推移油缸缓冲位移sc，则在位移传感器测得油缸位移为st-sc时控制电液开关阀失电，推移油缸再推出sc后达到位移控制目标；以首架液压支架为基准，通过成套红外发射器和接收器装置，利用接收器接收到的信号控制液压支架推移油缸电液开关阀的开启和关闭，通过液压支架的架间偏差补偿，使位移偏差逐渐...
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