一种矿用救援车载钻机井口平台及其机电液协同调平方法技术

技术编号：41273428 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-11 09:26

本发明专利技术提供了一种矿用救援车载钻机井口平台及其机电液协同调平方法，包括承力框架，承力框架通过液压油缸调控支腿安装在平台底座总成上；支腿外筒靠近底部的侧壁上贯通开设有一个第一销轴安装孔，支腿内筒的侧壁上贯通开设有多个第二销轴安装孔，第一销轴安装孔和不同高度的第二销轴安装孔对齐后插入销轴能够实现承力框架的辅助机械调平。该方法以最高点为基准，采用模糊控制算法，调控其余各点逐升向最高点逼近，进行孔口平台角度调节，最终达到水平。本发明专利技术的调平方法可实现车载钻机井口平台的通过移动移动车辆控制器根据传感器采集数据实现自动四个液压支腿调平，调平算法为模拟人工调平的方法。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿应急救援，涉及调平方法，具体涉及一种矿用救援车载钻机井口平台及其机电液协同调平方法。

技术介绍

1、目前我国煤炭开采过程中伴煤矿事故的发生，事故发生后作业矿工被困井下，安全通道被堵塞，救援人员又无法靠近灾区，被困人员面临生命危险。为了尽快营救出被困矿工，普遍采用精准小直径钻孔输送给养和大直径钻孔来构建逃生通道进行转运的方式来营救被困矿工。

2、现有多家车载钻机的井口平台普遍存在以下不足：

3、(a)采用一体式井口平台导致车体总体质量超重。

4、(b)与给进装置连接固定，造成车载钻机运输高度超限。

5、(c)动力头孔口中心高限制，造成其钻孔孔径普遍较小，与实际救援大孔径救援逃生需求不符。

6、救援钻机井口平台调平方面存在不足为：

7、(a)采用单一的平台调节方式，无法应对救援中高可靠性的要求。

8、(b)井口平台调平速度慢，调平方法需要优化，调平稳定性有待提高。

9、(c)井口平台调控远程操控少，工人在井口平台调控时存在安全隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种矿用救援车载钻机井口平台，解决现有的矿用救援车载钻机井口平台与实际救援工况的匹配度有待进一步提升的技术问题。

2、本专利技术的另一个目的在于，提供一种矿用救援车载钻机井口平台的机电液协同调平方法，解决现有的调平方法的效率和稳定性有待进一步提升的技术问题。

3、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：

4、一种矿用救援车载钻机井口平台，包括承力框架，承力框架通过液压油缸调控支腿安装在平台底座总成上。

5、所述的液压油缸调控支腿的底部固定安装在平台底座总成上，所述的液压油缸调控支腿的顶部铰接在承力框架的底部。

6、所述的承力支架的底部四角分别固定安装有一个支腿外筒的顶部，所述的平台底座总成上安装有四个支腿内筒的底部，支腿内筒的顶部一一对应从支腿外筒的底部插入支腿外筒内。

7、所述的支腿外筒靠近底部的侧壁上贯通开设有一个第一销轴安装孔，所述的支腿内筒的侧壁上贯通开设有多个第二销轴安装孔，第一销轴安装孔和不同高度的第二销轴安装孔对齐后插入销轴能够实现承力框架的辅助机械调平。

8、本专利技术还具有如下技术特征：

9、所述的承力框架上靠近后侧的位置可拆卸式嵌入有卡盘连接板焊接总成，所述的承力框架的右外侧与右扩展平台连接，所述的承力框架的左外侧与左扩展平台连接。

10、所述的右扩展平台和左扩展平台上均设置有护栏。

11、还包括检测装置，检测装置与移动车辆控制器的输入端相连，移动车辆控制器的输出端通过液压比例控制阀控制所述的液压油缸调控支腿。

12、所述的检测装置包括四个位移传感器、四个压力传感器和一个双轴倾角传感器；所述的位移传感器安装在平台底座总成上，用来检测各所述的液压油缸调控支腿的升缩位移量；所述的压力传感安装在所述的液压油缸调控支腿的无杆腔内，用于检测各个所述的液压油缸调控支腿有无虚腿以及压力否过大，便于调节相应电磁阀的开口大小；所述的双轴倾角传感器安装在承力框架的中心位置，用来检测井口平台左右及前后的不平度。

13、本专利技术还保护一种矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，该方法以最高点为基准，采用模糊控制算法，调控其余各点逐升向最高点逼近，进行孔口平台角度调节，最终达到水平。

14、该方法采用如上所述的矿用救援车载钻机井口平台。

15、该方法具体按照以下步骤进行：

16、步骤一，将移动车辆控制器中的模糊控制算法的程序初始化，确认矿用救援车载钻机井口平台的放置地面已完成找平。

17、步骤二，倾角传感器将检测数据x轴夹角α、y轴夹角β以及井口平台角度θ传输给移动车辆控制器。

18、步骤三，移动车辆控制器判断井口平台角度θ是否大于2°，若井口平台角度θ小于等于2°，则认为井口平台保持水平，无需操作；若井口平台角度θ大于2°，则所述的井口平台电控调平系统中的控制装置触发报警装置，提示供司钻人员启动模糊控制算法的程序。

19、步骤四，启动模糊控制算法的程序，读取各支腿位移传感器数值，先确定第一个液压油缸调控支腿；按照下式取井口平台目标高度h与各支腿位移si差值的绝对值中最小的值smin所对应的平台支腿作为第一个调控对象。

20、smin|h-si|

21、式中；

22、i表示第i个液压油缸调控支腿，i＝{1，2,3,4}。

23、步骤五，判断第一个液压油缸调控支腿和平台目标高度h的位移差值h-si是正否为正值，若为正值，移动车辆控制器模糊控制算法进行孔口平台角度调节，控制驱动电磁阀动作并配合第一支腿位移值，进而驱动第一个液压油缸调控支腿的油缸伸出直至到达目标高度；若为负值，，则控制第一个液压油缸调控支腿的油缸缩回直至到达目标高度。

24、步骤六，读取位移值，按照下式选取第一个液压油缸调控支腿与其顺时针各支腿位移差值的绝对值中最大的值smax所对应的支腿作为第二个液压油缸调控支腿。

25、smax|si-kj|

26、式中：

27、kj为第一个液压油缸调控支腿顺时针方向其余各支腿位移，j＝{1，2,3}。

28、步骤七，判断第一个液压油缸调控支腿和第二液压油缸调控支腿的位移差值si-kj是正否为正值，若为正值，移动车辆控制器控制驱动电磁阀动作并配合第二支腿位移值，进而驱动第二个液压油缸调控支腿油缸伸出直至到达目标高度。若为负值，则控制第一个液压油缸调控支腿油缸缩回直至到达目标高度。

29、步骤八，重复步骤六和步骤七，依次确定第三液压油缸调控支腿和第四液压油缸调控支腿并将其位移搞多调整至目标高度。

30、步骤九，重新读取倾角传感器将检测数据x轴夹角α、y轴夹角β以及井口平台角度θ传输给移动车辆控制器，判断井口平台平面度是否达到要求，若达到要求，停止调平；若未达到要求，重复步骤二到步骤八直至调平。

31、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：

32、(ⅰ)本专利技术的调平方法可实现车载钻机井口平台的通过移动移动车辆控制器根据传感器采集数据实现自动四个液压支腿调平，调平算法为模拟人工调平的方法。

33、(ⅱ)本专利技术的调平方法中，井口平台达到预定位置附近时，主阀的各个阀芯根据可控制器设定程序可独立工作。液压缸自带的自锁功能的液压锁可在断电情况下实现自锁，操作安全。

34、(ⅲ)本专利技术的调平方法综合运用了电控调平，液压调平和远程调平的方法，较单一调平方法在矿山抢险救援中更为可靠，容错性高。

35、(ⅳ)本专利技术的调平方法中，综合运用位移传感器，双轴倾角传感器，压力传感器。通过移动车辆控制器计算三种传感器数据并完成对井口平台多种组合方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，其特征在于，该方法以最高点为基准，采用模糊控制算法，调控其余各点逐升向最高点逼近，进行孔口平台角度调节，最终达到水平；

2.如权利要求1所述的矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，其特征在于，该方法具体按照以下步骤进行：

3.权利要求1所述的矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，其特征在于，所述的承力支架(1)的底部四角分别固定安装有一个支腿外筒(4)的顶部，所述的平台底座总成(3)上安装有四个支腿内筒(5)的底部，支腿内筒(5)的顶部一一对应从支腿外筒(4)的底部插入支腿外筒(4)内。

4.利要求3的矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，其特征在于，所述的支腿外筒(4)靠近底部的侧壁上贯通开设有一个第一销轴安装孔(6)，所述的支腿内筒(5)的侧壁上贯通开设有多个第二销轴安装孔(7)，第一销轴安装孔(6)和不同高度的第二销轴安装孔(7)对齐后插入销轴(8)能够实现承力框架(1)的辅助机械调平。

5.一种矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，包括承力框架(1)，承力框架(1)通过液压油缸调控支腿(2)安装在平台底座总成(3)上；

6.如权利要求5所述的矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，所述的承力框架(1)上靠近后侧的位置可拆卸式嵌入有卡盘连接板焊接总成(9)，所述的承力框架(1)的右外侧与右扩展平台(10)连接，所述的承力框架(1)的左外侧与左扩展平台(11)连接。

7.如权利要求6所述的矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，所述的右扩展平台(10)和左扩展平台(11)上均设置有护栏(12)。

8.如权利要求5所述的矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，还包括检测装置，检测装置与移动车辆控制器(13)的输入端相连，移动车辆控制器(13)的输出端通过液压比例控制阀控制所述的液压油缸调控支腿(2)。

9.如权利要求8所述的矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，所述的检测装置包括四个位移传感器、四个压力传感器和一个双轴倾角传感器；所述的位移传感器安装在平台底座总成(3)上，用来检测各所述的液压油缸调控支腿(2)的升缩位移量；所述的压力传感安装在所述的液压油缸调控支腿(2)的无杆腔内，用于检测各个所述的液压油缸调控支腿(2)有无虚腿以及压力否过大，便于调节相应电磁阀的开口大小；所述的双轴倾角传感器安装在承力框架(1)的中心位置，用来检测井口平台左右及前后的不平度。

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【技术特征摘要】

2.如权利要求1所述的矿用救援车载钻机井口平台的调平方法，其特征在于，该方法具体按照以下步骤进行：

5.一种矿用救援车载钻机井口平台，其特征在于，包括承力框架(1)，承力框架(1)通过液压油缸调控支腿(2)安装在平台底座总成(3)上；

6.如权利要求5所述的矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬生，邵俊杰，邢望，王贺剑，李旺年，张宁，徐鹏博，姚克，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

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