[发明专利]一种液压凿岩机测控系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压测控领域，具体是一种液压凿岩机工作状态辨识的测控系统。

背景技术

液压凿岩机及被广泛用于矿山开采凿孔、建筑施工、水泥路面、柏油路面等领域。为了达到高效率、低成本的目的，国内外设计了各种各样的液压凿岩机系统。由于液压凿岩机的工作环境恶劣、工况复杂多变，所以液压凿岩机工作状态的稳定性对其工作效率有很大的影响。多数现有的液压凿岩机系统不但复杂而且大多数是使用组合阀与压力负反馈控制液控阀构成的纯液压系统，很难长期保持液压凿岩机工作状态的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液压凿岩机工作状态辨识的测控系统，该系统能够实现对其多个工作参数进行实时监测与采集，并通过电气系统对液压凿岩机的工作参数误差实时修正，保证凿岩机工作状态长期的稳定性。

一种液压凿岩机测控系统，包括动力机构和与动力机构连接的执行机构、溢流阀、凿岩控制阀、电气系统；其中：

执行机构包括推进液压缸、托盘、凿岩机和转钎马达，通过推进液压缸带动托盘后退，托盘与凿岩机固定连接。

溢流阀包括先导比例溢流阀、溢流阀，通过调节先导型比例溢流阀，驱动执行机构的液压油路中油压成比例的增大或减小，成比例改变油路中的压力驱动执行机构；溢流阀旁接在的油路中，限制工作油压的最高压力。

凿岩机控制阀包括先导比例减压阀、高速开关阀、先导型电磁换向阀及单向阀，通过对先导比例减压阀调节，执行机构的液压油路中油压成比例的增大或减小，对高速开关阀通断时间占空比和通电电流大小调节，改变进入推进油缸前后腔的平均流量；通过改变先导型电磁换向阀的通电状态，改变液压油的流动方向；

电气系统包括压力传感器、流量传感器、放大器、数据采集机卡和凿岩状态辨识系统，通过在不同的油液进出口设置压力传感器和流量传感器，采集其所在位置的流量、压力并传输到数据采集卡，所得压力、流量参数与凿岩状态辨识系统的凿岩状态数据库匹配得出此时凿岩机所处的凿岩状态和凿岩状态工作参数误差，并通过控制器修正凿岩状态误差。

所述的动力机构包括油箱、电机和与电机连接的单向泵，单向泵由配带变频器的电机驱动，调节变频器改变电机的转速，改变单向泵的排量和负载的速度，通过测控系统的凿岩辨识结果反馈控制变频器；单向泵由电机驱动提供所需的压力油。

所述的溢流阀包括先导比例溢流阀和溢流阀，先导型比例溢流阀旁接在动力口与凿岩机的工作口相通的油路上，溢流阀旁接在动力口与单向阀的工作口相通的油路上。

所述的凿岩机控制阀包括先导比例减压阀、先导比例高速开关阀、先导型电磁换向阀及单向阀，先导比例减压阀控制推进液压缸的工作口压力，高速开关阀工作口分别与先导型比例减压阀的工作口、推进液压缸的工作口、油箱相通；先导型电磁换向阀的工作口分别与单向阀的工作口、油箱、转钎马达的工作口相通，单向阀的工作口与液压泵相通。

所述高速开关阀为二位三通电磁换向阀。

所述先导型电磁换向阀为先导型三位四通电磁换向阀。

所述的电气系统包括压力传感器、流量传感器、放大器、数据采集机卡和凿岩状态辨识系统，压力传感器分别安装在液压推进缸的工作口、凿岩机的工作口、液压马达的工作口、氮气室处，流量传感器分别安装在液压推进缸的工作口、凿岩机的工作口处，压力传感器、流量传感器采集的压力、流量信号经信号处理器进行相应的处理，数据采集卡将处理后的压力、流量信号传递给凿岩状态辨识系统，凿岩状态辨识系统将采集的压力、流量数据与凿岩状态辨识系统内的凿岩状态数据库匹配得出此时凿岩机所处的凿岩状态并将凿岩参数误差进行反馈，在控制器对先导型比例溢流阀、先导型比例减压阀、高速开关阀及先导型电磁换向阀的控制下，通过调整先导型比例溢流阀、先导型比例减压阀的设定压力、高速开关阀及先导型电磁换向阀的开关状态，修正凿岩机系统的流量、压力误差达到更好的凿岩效果。

本发明的有益效果是：通过测控系统实现凿岩机各个压力、流量参数实时监测；通过对电磁阀、变频器的控制形成闭环的液压凿岩机系统，使凿岩机在凿岩推进过程中工作参数保持稳定，提高凿岩效率。

附图说明

图 1 为本发明一种液压凿岩机工作状态辨识的测控系统的原理图；

图 2 为本发明一种液压凿岩机工作状态辨识的测控流程图；

图3为本发明一种液压凿岩机工作状态辨识的控制器线路图。