CN107352250A - 自调平式皮带自移机尾及皮带自移机尾自调平方法 - Google Patents

Abstract

一种自调平式皮带自移机尾，包括自移机尾、调平油缸、及设置在自移机尾上自调平***，自移机尾包括四个支腿，在四个支腿上固定设置四个调平油缸，自调平***包括本安控制器、角平衡检测模块，角平衡检测模块安装在自移机尾的一个支腿上，角平衡检测模块及四个调平油缸分别与本安控制器连接，本安控制器依据角平衡检测模块检测的各支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的夹角控制各个支腿上对应的调平油缸伸缩，进而实现自移机尾的调平，本发明中，由于巷道地面凹凸不平，结合巷道实际情况，采用角平衡检测模块分别调整各个支腿的高度，进而保证自移机尾实时处于水平状态，本发明还提出一种皮带自移机尾自调平方法。

Description

自调平式皮带自移机尾及皮带自移机尾自调平方法

技术领域

本发明涉及自移机尾调平技术领域，尤其涉及一种自调平式皮带自移机尾及皮带自移机尾自调平方法。

背景技术

皮带自移机尾是井下顺槽转载机与皮带输送机搭接的重要设备。皮带自移机尾故障及其操作的便利性直接影响井下运输的畅通性和高效性。

现有自移机尾设备由8组片阀手动操作，自移机尾跟随转载机每移动一次或一步，井下操作人员需要手动调节8组片阀来对自移机尾井下调平一次，操作繁琐且难度较高，其液压缸由并联的手动阀控制，液压管路较多，同时液压管路在设备运行的过程中容易破损，这也会造成安全隐患。

发明内容

有必要提出一种具有自动调平功能的自调平式皮带自移机尾。

还有必要提出一种皮带自移机尾自调平方法。

一种自调平式皮带自移机尾，包括自移机尾、调平油缸、及设置在自移机尾上自调平***，自移机尾包括四个支腿，在四个支腿上固定设置四个调平油缸，调平油缸包括缸筒和活塞杆，缸筒与自移机尾固定连接，活塞杆与支腿连接，以通过活塞杆的伸缩带动支腿的伸长和缩短，自调平***包括本安控制器、角平衡检测模块，角平衡检测模块安装在自移机尾的一个支腿上，角平衡检测模块及四个调平油缸分别与本安控制器连接，角平衡检测模块用于检测各支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的实时夹角，并将所述实时夹角提供给本安控制器，本安控制器用于依据所述实时夹角控制各个支腿上对应的调平油缸伸缩，进而实现自移机尾的调平。

一种利用所述的自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，包括以下步骤：

安装自调平***：在自移机尾的四个支腿上分别安装四个调平油缸，在一个支腿上安装自调平***，其中，调平***包括本安控制器、角平衡检测模块；

自调平：利用角平衡检测模块检测各个支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的实时夹角，并将检测到的夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时夹角与0°角比较，并依据比较结果控制各个支腿上对应的调平油缸伸缩，以使实时夹角变小至本安控制器内预存的角平衡检测模块的允许误差范围内，进而实现自移机尾的调平。

本发明中，由于巷道地面凹凸不平，结合巷道实际情况，采用角平衡检测模块分别调整各个支腿的高度，进而保证自移机尾实时处于水平状态。

附图说明

图1为所述自调平式皮带自移机尾的示意图。

图2为所述基准支腿的内置位移传感器的安装示意图。

图3为所述自调平式皮带自移机尾中四个支腿的调平油缸的连接示意图。

图4为采用双轴倾角仪检测横向夹角和纵向夹角时的示意图。

图5为自调平式皮带自移机尾的功能模块图。

图6为利用所述的自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法的工作流程图。

图中：自移机尾10、基准支腿11、横向支腿12、纵向支腿13、对角线支腿14、调平油缸20、本安控制器30、角平衡检测模块40、内置位移传感器50、水平仪60、电磁阀70。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图3，本发明实施例提供了一种自调平式皮带自移机尾，包括自移机尾10、调平油缸20、及设置在自移机尾10上自调平***，自移机尾10包括四个支腿，在四个支腿上固定设置四个调平油缸20，调平油缸20包括缸筒和活塞杆，缸筒与自移机尾10固定连接，活塞杆与支腿连接，以通过活塞杆的伸缩带动支腿的伸长和缩短，自调平***包括本安控制器30、角平衡检测模块40，角平衡检测模块40安装在自移机尾10的一个支腿上，角平衡检测模块40及四个调平油缸20分别与本安控制器30连接，角平衡检测模块用于检测各支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的实时夹角，并将所述实时夹角提供给本安控制器，本安控制器30用于依据角平衡检测模块40检测的各支腿与安装所述角平衡检测模块40的支腿相对于水平面的实时夹角控制各个支腿上对应的调平油缸20伸缩，进而实现自移机尾10的调平。

进一步，所述角平衡检测模块40为双轴倾角仪，安装该双轴倾角仪的一个支腿为基准支腿11，与基准支腿11相邻的一个支腿为横向支腿12，与基准支腿11相邻的另一个支腿为纵向支腿13，与基准支腿11呈对角线方向设置的第四个支腿为对角线支腿14，基准支腿11、横向支腿12、纵向支腿13和对角线支腿14分别位于自移机尾10的四个顶角处，双轴倾角仪分别检测横向支腿12与基准支腿11之间相对于水平面的实时横向夹角及纵向支腿13与基准支腿11之间相对于水平面的实时纵向夹角，并将实时横向夹角信息和实时纵向夹角信息发送给本安控制器30，本安控制器30依据实时横向夹角信息和实时纵向夹角信息分别调整安装在横向支腿12上的调平油缸20、安装在纵向支腿13上的调平油缸20及安装在对角线支腿14上的调平油缸20，以使实时横向夹角和实时纵向夹角变小至允许误差范围内，进而实现自移机尾10的调平。

在一种较佳的实施方式中，双轴倾角仪先检测横向倾角，后检测纵向倾角，本安控制器30先接收该实时横向倾角电信号，本安控制器30控制横向支腿12的调平油缸20和对角线支腿14的调平油缸20，来调整横向支腿12与基准支腿11的夹角，即调整横向倾角变小，至横向倾角变小至允许误差范围内，此时横向调平已经完成；然后，双轴倾角仪检测纵向倾角，本安控制器30接收该实时纵向倾角电信号，本安控制器30控制纵向支腿13的调平油缸20和对角线支腿14的调平油缸20，来调整纵向支腿13与基准支腿11的夹角，即调整纵向倾角变小，至纵向倾角变小至允许误差范围内，此时纵向调平已经完成，此时自移机尾10已经完成调平，处于水平状态。

如图4，示意了采用双轴倾角仪检测自移机尾10是否处于水平，图中，平面abcd为水平面，即绝对水平面，平面aefg为自移机尾10平台的事实平面，具体的角度控制调平过程为：

皮带自移机尾10移动一次或一步后，皮带自移机尾10平台达到初始的手动调平状态，此时仪双轴倾角仪所在位置a点为水平面基准点，首先进行横向调平，双轴倾角仪检测横向倾角γ，即横向夹角，当γ<0（或γ>0）时，基准支腿11和纵向支腿13都不动，本安控制器30控制横向支腿12的调平油缸20和对角线支腿14的调平油缸20伸长（或收缩），以使ag与横向水平线ad重合，具体的，横向支腿12伸出或收缩的距离为|ag|·sin|γ|，调整至横向倾角|γ|<Δ，其中，Δ为双轴倾角仪的精度，即调平精度，此时横向处于水平状态，横向调平完成。

然后进行纵向调平，双轴倾角仪检测纵向倾角β，即纵向夹角，当β<0（或β>0）时，基准支腿11和横向支腿12都不动，本安型控制器控制纵向支腿13的调平油缸20和对角线支腿14的调平油缸20伸长（或收缩），以使ae与纵向水平线ab重合，具体的，纵向支腿13伸出或收缩的距离为|ae|·sin|β|，调整至纵向倾角|β|<Δ，此时纵向处于水平状态，纵向调平完成，横向和纵向均处于水平状态，皮带自移机尾10平台处于水平状态。

其中，γ<0即为横向支腿12所在高度在水平面以下，γ>0即为横向支腿12所在高度在水平面以上，β同理。

该模型中，平面aefg为皮带自移机尾10平台的事实平面，所以平面aefg为一个刚性的平面，在调整γ角或β角时，需要同时调整两个支腿才能完成，这样避免了刚性平面的扭曲变形或无法实施。

进一步，所述自调平***还包括姿态记忆模块，姿态记忆模块包括四个内置位移传感器50，四个内置位移传感器50分别安装在基准支腿11、横向支腿12、纵向支腿13和对角线支腿14的四个调平油缸20的内部，进而检测各支腿伸出的高度，四个内置位移传感器50分别与本安控制器30连接，四个内置位移传感器50将检测到的各支腿的实时高度发送至本安控制器30，本安控制器30将各支腿的实时高度与预存的初始高度比较，并控制各支腿的实时高度与各支腿的初始高度一致。

如此，每一次转载机向前移动，皮带自移机尾10跟随前进，此时各支腿处于完全收缩状态，当皮带自移机尾10停止运动时，各支腿缸伸出，在伸出的过程中，各内置位移传感器50实时检测各支腿的高度，控制器将各支腿的实时高度与预存的各支腿的初始高度比较，当各支腿的实时高度与预存的各支腿初始高度一致时，本安控制器30控制各支腿停止伸出，基准支腿11、横向支腿12、纵向支腿13和对角线支腿14进入初始化状态，若实时高度与各支腿的初始高度之间的差值大于误差范围，控制器继续控制对应的支腿的调平油缸20伸长或收缩，进而使该支腿伸出或变短，以使实时高度向初始高度靠近，这样在每一次移动后，保证皮带自移机尾10行进完后每次都能升至和初始状态的位置相同，这样可以保证每一次移动后自移机尾10的高度稳定，相差不会太大，同时也为自动调平做准备。

但是由于巷道地面凹凸不平，即使四个支腿的高度与初始高度一致，也不能保证四个支腿上方的自移机尾10的高度是水平的，所以必须再根据双轴倾角仪进行进一步的自动调平。

所以，发明采用位置误差控制和角度误差控制相结合的技术方案，调平精确，调平速度快，减小自移机尾10每一步或每一次移动时各支腿自动调节的范围，提高工作效率。

进一步，所述自调平***还包括手动设置模块，手动设置模块包括水平仪60、四个电磁阀70、四个手动键，四个电磁阀70与四个支腿的调平油缸20分别连接，以通过电磁阀70控制调平油缸20动作，四个手动键分别与四个电磁阀70连接，以通过四个手动键分别控制四个支腿伸出的高度，水平仪60安装在自移机尾10的上端面上，以供操作人员观察自移机尾10是否处于水平状态。当然四个电磁阀70也可以与本安控制器30连接，本安控制器30通过控制电磁阀70来控制调平油缸的伸缩，进而控制支腿的伸缩，即电磁阀70包括自动控制和手动控制两种模式。

进一步，四个内置位移传感器50将检测到的水平仪60处于水平状态时的四个支腿的高度发送至本安控制器30，以形成预存的四个支腿的初始高度。这样通过观察水平仪60是否处于水平，来手动调节设置初始高度，比较于直接从本安控制器30内写入初始高度数值的方式，手动设置的好处在于，操作人员可以随时观察巷道地面的状况，结合巷道的情况设置适合的高度值，而且还可以根据巷道的情况随时修改初始高度值，操作灵活，使用方便。

而且，在自移机尾10进入一个巷道进行工作之前，先进行初始高度的手动设置，依此初始高度为基准，减小自移机尾10每一步或每一次移动时各支腿自动调节的范围，提高工作效率。

如图3至图5所示，本安控制器30控制电磁阀70动作，液压油通过管路流入调平油缸20，调平油缸20进行伸出或者缩回动作，同时内置位移传感器50和双轴倾角仪或倾角传感器实时检测调平油缸20的位移和倾角信号，反馈给控制器。如图所示，双轴倾角仪放置于自移机尾10平台前端一条支腿缸右侧，倾角仪用螺栓固定在倾角仪底板上，倾角仪底板焊接在平台端面上。内置位移传感器50为内置式，放置于支腿油缸内部，随着缸杆做往复运动。

参见图1至图6，本发明还提出一种利用上述的自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，包括以下步骤：

安装自调平***：在自移机尾10的四个支腿上分别安装四个调平油缸20，在一个支腿上安装自调平***；其中，调平***包括本安控制器30、角平衡检测模块40；

自调平：利用角平衡检测模块检测各个支腿与安装所述角平衡检测模块40的支腿相对于水平面的实时夹角，并将检测到的实时夹角信息发送至本安控制器30，本安控制器30将所述实时夹角与0°角比较，并依据比较结果控制各个支腿上对应的调平油缸20伸缩，以使实时夹角变小至本安控制器内预存的角平衡检测模块的允许误差范围内，进而实现自移机尾10的调平。

进一步，在“自调平”步骤中，所述角平衡检测模块40为双轴倾角仪，双轴倾角仪先检测横向支腿12与基准支腿11相对于水平面的实时横向夹角，并将检测到的实时横向夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时横向夹角与0°角比较，并依据比较结果控制横向支腿12和对角线支腿14上的调平油缸20伸缩，使得实时横向夹角变小至角平衡检测模块的允许误差范围内，实现横向调平；

然后，双轴倾角仪再检测纵向支腿13与基准支腿11相对于水平面的实时纵向夹角，并将检测到的实时纵向夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时纵向夹角与0°角比较，并依据比较结果控制纵向支腿13和对角线支腿14上的调平油缸20伸缩，使得实时纵向夹角变小至角平衡检测模块的允许误差范围内，实现纵向调平，进而实现自移机尾10的调平。

进一步，在“自调平”步骤前，还设置了调整记忆姿态步骤，所述调整记忆姿态为：四个内置位移传感器50分别检测基准支腿11、横向支腿12、纵向支腿13和对角线支腿14的实时高度，并发送至本安控制器30，本安控制器30将各支腿的实时高度与预存的初始高度比较，并控制各支腿的实时高度与各支腿的初始高度一致。

进一步，在“调整记忆姿态”步骤中，本安控制器30内预存的初始高度是通过手动设置的方式写入本安控制器30内的。

进一步，所述手动设置预存初始高度的步骤为：在自移机尾10的上端面上安装一个水平仪60，在四个调平油缸20上分别安装四个电磁阀70，还设置控制四个电磁阀70的四个手动键；

操作人员通过操作手动键控制对应的支腿上的调平油缸20动作，同时观察水平仪60的显示，当水平仪60显示水平时，此时四个内置位移传感器50检测四个支腿的实时高度，并发送至本安控制器30，以形成预存的四个支腿的初始高度。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自调平式皮带自移机尾，其特征在于：包括自移机尾、调平油缸、及设置在自移机尾上自调平***，自移机尾包括四个支腿，在四个支腿上固定设置四个调平油缸，调平油缸包括缸筒和活塞杆，缸筒与自移机尾固定连接，活塞杆与支腿连接，以通过活塞杆的伸缩带动支腿的伸长和缩短，自调平***包括本安控制器、角平衡检测模块，角平衡检测模块安装在自移机尾的一个支腿上，角平衡检测模块及四个调平油缸分别与本安控制器连接，角平衡检测模块用于检测各支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的实时夹角，并将所述实时夹角提供给本安控制器，本安控制器用于依据所述实时夹角控制各个支腿上对应的调平油缸伸缩，进而实现自移机尾的调平。

2.如权利要求1所述的自调平式皮带自移机尾，其特征在于：所述角平衡检测模块为双轴倾角仪，安装该双轴倾角仪的一个支腿为基准支腿，与基准支腿相邻的一个支腿为横向支腿，与基准支腿相邻的另一个支腿为纵向支腿，与基准支腿呈对角线方向设置的第四个支腿为对角线支腿，基准支腿、横向支腿、纵向支腿和对角线支腿分别位于自移机尾的四个顶角处，双轴倾角仪分别检测横向支腿与基准支腿之间相对于水平面的实时横向夹角及纵向支腿与基准支腿之间相对于水平面的实时纵向夹角，本安控制器依据实时横向夹角信息和实时纵向夹角信息分别调整安装在横向支腿上的调平油缸、安装在纵向支腿上的调平油缸及安装在对角线支腿上的调平油缸，以使实时横向夹角和实时纵向夹角变小至允许误差范围内，进而实现自移机尾的调平。

3.如权利要求2所述的自调平式皮带自移机尾，其特征在于：所述自调平***还包括姿态记忆模块，姿态记忆模块包括四个内置位移传感器，四个内置位移传感器分别为集成在基准支腿的调平油缸、横向支腿的调平油缸、纵向支腿的调平油缸和对角线支腿的调平油缸内的内置位移传感器，进而检测各支腿伸出的高度，四个内置位移传感器分别与本安控制器连接，四个内置位移传感器将检测到的各支腿的实时高度发送至本安控制器，本安控制器将各支腿的实时高度与预存的初始高度比较，并控制各支腿的实时高度与各支腿的初始高度一致。

4.如权利要求3所述的自调平式皮带自移机尾，其特征在于：所述自调平***还包括手动设置模块，手动设置模块包括水平仪、四个电磁阀、四个手动键，四个电磁阀与四个支腿的调平油缸分别连接，以通过电磁阀控制调平油缸动作，四个手动键分别与四个电磁阀连接，以通过四个手动键分别控制四个支腿伸出的高度，水平仪安装在自移机尾的上端面上，以供操作人员观察自移机尾是否处于水平状态。

5.如权利要求4所述的自调平式皮带自移机尾，其特征在于：四个内置位移传感器将检测到的水平仪处于水平状态时的四个支腿的高度发送至本安控制器，以形成预存的四个支腿的初始高度。

6.一种利用如权利要求1至5之一所述的自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，其特征在于包括以下步骤：

安装自调平***：在自移机尾的四个支腿上分别安装四个调平油缸，在一个支腿上安装自调平***，其中，调平***包括本安控制器、角平衡检测模块；

自调平：利用角平衡检测模块检测各个支腿与安装所述角平衡检测模块的支腿相对于水平面的实时夹角，并将检测到的夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时夹角与0°角比较，并依据比较结果控制各个支腿上对应的调平油缸伸缩，以使实时夹角变小至本安控制器内预存的角平衡检测模块的允许误差范围内，进而实现自移机尾的调平。

7.如权利要求6所述的利用自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，其特征在于：

在“自调平”步骤中，所述角平衡检测模块为双轴倾角仪，双轴倾角仪先检测横向支腿与基准支腿相对于水平面的实时横向夹角，并将检测到的实时横向夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时横向夹角与0°角比较，并依据比较结果控制横向支腿和对角线支腿上的调平油缸伸缩，使得实时横向夹角变小至角平衡检测模块的允许误差范围内，实现横向调平；

然后，双轴倾角仪再检测纵向支腿与基准支腿相对于水平面的实时纵向夹角，并将检测到的实时纵向夹角信息发送至本安控制器，本安控制器将所述实时纵向夹角与0°角比较，并依据比较结果控制纵向支腿和对角线支腿上的调平油缸伸缩，使得实时纵向夹角变小至角平衡检测模块的允许误差范围内，实现纵向调平，进而实现自移机尾的调平。

8.如权利要求7所述的利用自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，其特征在于：在“自调平”步骤前，还设置了调整记忆姿态步骤，所述调整记忆姿态为：四个内置位移传感器分别检测基准支腿、横向支腿、纵向支腿和对角线支腿的实时高度，并发送至本安控制器，本安控制器将各支腿的实时高度与预存的初始高度比较，并控制各支腿的实时高度与各支腿的初始高度一致。

9.如权利要求8所述的利用自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，其特征在于：在“调整记忆姿态”步骤中，本安控制器内预存的初始高度是通过手动设置的方式写入本安控制器内的。

10.如权利要求9所述的利用自调平式皮带自移机尾调平皮带自移机尾的方法，其特征在于：所述手动设置预存初始高度的步骤为：

在自移机尾的上端面上安装一个水平仪，在四个调平油缸上分别安装四个电磁阀，还设置控制四个电磁阀的四个手动键；

操作人员通过操作手动键控制对应的支腿上的调平油缸动作，同时观察水平仪的显示，当水平仪显示水平时，此时四个内置位移传感器检测四个支腿的实时高度，并发送至本安控制器，以形成预存的四个支腿的初始高度。