买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司

摘要：本发明涉及悬臂式掘进机技术领域，尤其涉及一种运输马达控制系统，包括控制器和运输马达，与所述运输马达的第一油口连接的第一油口工作油路和与所述运输马达的第二油口连接的第二油口工作油路分别连接至第一比例换向阀的两个输出口，在邻近所述第一油口的第一油口工作油路上和在邻近所述第二油口的第二油口工作油路上分别设置有第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器，在第一油口和第二油口并联设置有第二比例换向阀。本发明还涉及一种掘进机及该系统的控制方法。本发明能够消除卡料时出现的液压冲击，延长液压元件的使用寿命。

主权项：1.一种运输马达控制系统的控制方法，所述运输马达控制系统包括控制器和运输马达，与所述运输马达的第一油口连接的第一油口工作油路和与所述运输马达的第二油口连接的第二油口工作油路分别连接至第一比例换向阀的两个输出口，在邻近所述第一油口的第一油口工作油路上和在邻近所述第二油口的第二油口工作油路上分别设置有第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器，在第一油口和第二油口并联设置有第二比例换向阀；所述控制器用于接收第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器检测的第一油口和第二油口的压力值信号，控制第一比例换向阀和第二比例换向阀的换向，使得消除液压冲击和消除卡料；其特征在于，该控制方法包含以下三种情况：情况一消除液压冲击第一运输机卡料骤停时，第一马达油口压力传感器或者第二马达油口压力传感器检测到运输马达一端压力上升信号后输入给控制器，控制器输出控制信号至第一比例换向阀和第二比例换向阀，控制第一比例换向阀回到中位，控制第二比例换向阀换向，运输马达的第一油口和第二油口连通，液压油从高压侧流到低压侧；根据第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器的信号反馈，待液压冲击消除后，第二比例换向阀回到原位，断开运输马达的第一油口和第二油口；情况二操作人员违规操作操作人员反复操作电控手柄或者液控手柄时，使第一比例换向阀频繁换向，控制器记录操作次数，同时执行消除液压冲击的操作，控制器设置最大允许次数限制，超过限制次数后，若继续操作电控手柄或者液控手柄，控制器将限制此操作；情况三消除卡料若第一运输机发生卡料时，第一马达油口压力传感器发出压力冲击信号，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到左位，控制运输马达反转，同时控制器控制第二比例换向阀开启，第二马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到右位，控制运输马达正转，第一马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，继续执行循环，若无压力冲击出现，控制器自动停止循环，在循环过程中，控制器记录循环次数，超过预设值的循环次数后，报警提示进行人工清除卡滞物体。

全文数据：运输马达控制系统、掘进机及该系统的控制方法技术领域本发明涉及悬臂式掘进机技术领域，尤其涉及一种运输马达控制系统、掘进机及该系统的控制方法。背景技术如图1所示，悬臂式掘进机中运输马达包含第一运输机驱动马达2、铲板星轮马达3，其中根据悬臂式掘进机运输功率，第一运输机驱动马达2数量有一个或者两个，铲板星轮马达3数量为两个。在现场施工中，第一运输机1偶尔出现卡料工况，在卡料时第一运输机1出现骤停现象，第一运输机驱动马达2随之出现停转，此时在液压系统中出现强烈的液压冲击，对第一运输机驱动马达2及其它液压控制系统中的各元件造成损害。另外出现卡料时，部分操作人员操作设备使第一运输机1频繁正反转冲击，期望第一运输机刮板将卡滞物体冲击出来，这种违规操作将使液压冲击频繁出现，进一步对液压元件造成损害，减少了液压元件预期使用寿命。铲板星轮马达3与第一运输机驱动马达2工况类似，也会产生液压冲击，大大降低了驱动马达的预期使用时间。原有液压控制系统如图2所示，液控手柄4控制液控比例换向阀5换向，液控比例换向阀5油口A、B口连接运输马达A、B口，在液控比例换向阀A、B上设置溢流阀6，用于保护液压系统，缓冲液压冲击，另外将液控比例换向阀5中位机能选为Y型，当运输马达8停止时，Y型中位机能也可减少部分液压冲击。经实际测试，运输马达8在停止转动尤其在出现卡料时，原控制系统中液压冲击仍然偏大，对运输马达8及其它液压元件造成损害。发明内容为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种运输马达控制系统、掘进机及该系统的控制方法，消除卡料时出现的液压冲击，延长液压元件的使用寿命。为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：本发明提供的一种运输马达控制系统，包括控制器和运输马达，与所述运输马达的第一油口连接的第一油口工作油路和与所述运输马达的第二油口连接的第二油口工作油路分别连接至第一比例换向阀的两个输出口，在邻近所述第一油口的第一油口工作油路上和在邻近所述第二油口的第二油口工作油路上分别设置有第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器，在第一油口和第二油口并联设置有第二比例换向阀；所述控制器，用于接收第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器检测的第一油口和第二油口的压力值信号，控制第一比例换向阀和第二比例换向阀的换向，使得消除液压冲击和消除卡料。优选地，所述第一比例换向阀为三位四通换向阀，所述第二比例换向阀为二位二通换向阀。优选地，所述第一比例换向阀和第二比例换向阀为电控比例换向阀，均连接至控制器。优选地，还包括电控手柄和消卡料操作按钮，所述电控手柄、消卡料操作按钮分别与控制器电连接。优选地，所述第一比例换向阀为液控比例换向阀，所述第二比例换向阀为电控比例换向阀，所述电控比例换向阀连接至控制器。优选地，在所述第一比例换向阀的控制油路上分别设置有第一液控比例压力传感器和第二液控比例压力传感器，用于检测第一比例换向阀的液压比例，并将该液压比例信号传送给控制器。优选地，还包括第三比例换向阀、第四比例换向阀、第一比例减压阀和第二比例减压阀，所述第三比例换向阀和第四比例换向阀为电控比例换向阀，所述第一比例减压阀和第二比例减压阀为电控比例减压阀，均连接至控制器。优选地，还包括液控手柄和消卡料操作按钮，所述液控手柄一路经过第三比例换向阀和第一比例减压阀，另一路经过第四比例换向阀和第二比例减压阀与第一比例换向阀的控制油路连接；所述消卡料操作按钮与控制器电连接。本发明提供的一种掘进机，包括如上面所述的运输马达控制系统。本发明提供的一种根据上述的运输马达控制系统的控制方法，包含以下三种情况：情况一消除液压冲击第一运输机卡料骤停时，第一马达油口压力传感器或者第二马达油口压力传感器检测到运输马达一端压力上升信号后输入给控制器，控制器输出控制信号至第一比例换向阀和第二比例换向阀，控制第一比例换向阀回到中位，控制第二比例换向阀换向，运输马达的第一油口和第二油口连通，液压油从高压侧流到低压侧；根据第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器的信号反馈，待液压冲击消除后，第二比例换向阀回到原位，断开运输马达的第一油口和第二油口；情况二操作人员违规操作操作人员反复操作电控手柄或者液控手柄时，使第一比例换向阀频繁换向，控制器记录操作次数，同时执行消除液压冲击的操作，控制器设置最大允许次数限制，超过限制次数后，若继续操作电控手柄或者液控手柄，控制器将限制此操作；情况三消除卡料若第一运输机发生卡料时，第一马达油口压力传感器发出压力冲击信号，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到左位，控制运输马达反转，同时控制器控制第二比例换向阀开启，第二马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到右位，控制运输马达正转，第一马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，继续执行循环，若无压力冲击出现，控制器自动停止循环，在循环过程中，控制器记录循环次数，超过预设值的循环次数后，报警提示进行人工清除卡滞物体。与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、当第一运输机卡料骤停时，第一马达油口压力传感器或者第二马达油口压力传感器检测到运输马达一端压力上升信号后输入给控制器，控制器输出控制信号至第一比例换向阀和第二比例换向阀，控制第一比例换向阀回到中位，避免液压油持续输入运输马达，控制第二比例换向阀换向，运输马达的第一油口和第二油口连通，液压油从高压侧流到低压侧，从而消除运输马达骤然停转发生的液压冲击，提高液压元件和配套机械元件的使用寿命。2、在操作台上设置消卡料操作按钮，若发生第一运输机卡料工况，按下消卡料操作按钮，控制器执行自动消除卡料的操作，避免操作人员违规操作使第一运输机频繁正反转冲击，对液压元件造成损害。3、在原悬臂式掘进机的基础上，添加液压元件，补充电气控制程序，即可实现本发明预期达到的效果，制作简单，设计合理，在现场能够得到很好地应用与实施。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是悬臂式掘进机的运输马达的结构示意图；图2是现有的运输马达液压控制系统电气原理图；图3是本发明实施例一的运输马达控制系统的硬件结构图；图4是本发明实施例一的运输马达控制系统的电气原理图；图5是本发明实施例二的运输马达控制系统的电气原理图；图6是本发明实施例三的运输马达控制系统的电气原理图；图7是与实施例一对应的运输马达控制系统的控制方法中消除液压冲击这种情况的流程图；图8是与实施例一对应的运输马达控制系统的控制方法中消除卡料这种情况的流程图。图中序号所代表的含义为：1.第一运输机，2.第一运输机驱动马达，3.铲板星轮马达，4.液控手柄，5.液控比例换向阀，6.溢流阀，7.控制器，8.运输马达，9.第一马达油口压力传感器，10.第二马达油口压力传感器，11.第一比例换向阀，12.第二比例换向阀，13.电控手柄，14.消卡料操作按钮，15.显示屏，16.第一液控比例压力传感器，17.第二液控比例压力传感器，18.第三比例换向阀，19.第四比例换向阀，20.第一比例减压阀，21.第二比例减压阀，22.梭阀。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例一，如图3和图4所示，本实施例提供的一种运输马达控制系统，包括控制器7和运输马达8，该控制器7可优选采用PLC控制器，与所述运输马达8的第一油口A连接的第一油口工作油路C1和与所述运输马达8的第二油口B连接的第二油口工作油路C2分别连接至第一比例换向阀11的两个输出口，通过第一比例换向阀11的换向，可以实现运输马达8的正反转，在邻近所述第一油口A的第一油口工作油路C1上和在邻近所述第二油口B的第二油口工作油路C2上分别设置有第一马达油口压力传感器9和第二马达油口压力传感器10，分别用于检测第一油口A和第二油口B的油压值，在第一油口A和第二油口B并联设置有第二比例换向阀12。所述控制器7，用于接收第一马达油口压力传感器9和第二马达油口压力传感器10检测的第一油口A和第二油口B的压力值信号，控制第一比例换向阀11和第二比例换向阀12的换向，使得达到消除液压冲击和消除卡料的目的。在一种可选的实施例中，所述第一比例换向阀11为三位四通换向阀，所述第二比例换向阀12为二位二通换向阀。所述第一比例换向阀11包括进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别与对应的第一油口A和第二油口B连接，所述进油口P油路连接所述液压油源P0。所述第一比例换向阀11和第二比例换向阀12为电控比例换向阀，均连接至控制器7，由控制器7控制第一比例换向阀11和第二比例换向阀12换向。在一种可选的实施例中，该系统还包括电控手柄13、消卡料操作按钮14和显示屏15，所述电控手柄13、消卡料操作按钮14、显示屏15分别与控制器7电连接。这里电控手柄13用于控制第一运输机1启停、正反转，当然，在特殊情况下，控制器7可以越权控制第一比例换向阀11。在操作台上设置有消卡料操作按钮14，若发生第一运输机1卡料工况，按下消卡料操作按钮14，控制器7执行自动消除卡料的操作，避免操作人员违规操作使第一运输机1频繁正反转冲击，对液压元件造成损害，在显示屏15上可以显示报警信息。本实施例的运输马达控制系统，在原有的运输马达控制系统的基础之上，将液控比例换向阀更换为电控比例换向阀，接受控制器7的控制信号后换向，在运输马达8的第一油口A和第二油口B附近增加了第一马达油口压力传感器9和第二马达油口压力传感器10，检测运输马达8两端的压力值，并将压力信号输入给控制器7，还在第一油口工作油路C1和第二油口工作油路C2之间增加了一个响应时间短的第二比例换向阀12，接受控制器7的控制信号，该比例换向阀的设置是为了平衡运输马达8两端的油压，减轻剧烈的液压冲击。控制器7还可控制电控比例换向阀进行有限次的换向，使第一运输机1正反转冲击，清除卡滞物体。本实施例还提供了一种基于上述运输马达控制系统的控制方法，该方法具体包含三种情况：情况一消除液压冲击如图7所示，电控手柄13控制第一运输机1运行，当第一运输机1卡料骤停时，第一马达油口压力传感器9或者第二马达油口压力传感器10检测到运输马达8一端压力上升信号后输入给控制器7，控制器7输出控制信号至第一比例换向阀11，控制第一比例换向阀11回到中位，避免液压油持续输入运输马达8，同时输出控制信号至第二比例换向阀12，控制第二比例换向阀12换向，运输马达8的第一油口A和第二油口B连通，液压油从高压侧流到低压侧，从而消除运输马达8一端的液压冲击。根据第一马达油口压力传感器9和第二马达油口压力传感器10的信号反馈，待液压冲击消除后，第二比例换向阀12回到原位，断开运输马达8的第一油口A和第二油口B，同时，电控手柄13回到中位，则控制器7消除对第一比例换向阀11的控制，若电控手柄13仍然处于开动运输马达8的状态，控制器7继续执行此前的越权控制，直至电控手柄13回到中位后解除对第一比例换向阀11的控制。情况二操作人员违规操作操作人员反复操作电控手柄13时，使第一比例换向阀11频繁换向，以使第一运输机1摆脱卡料工况，控制器7记录操作次数，同时执行情况一的控制方式，控制器7设置最大允许次数限制，超过限制次数后，若继续操作电控手柄13，控制器7将限制此操作。情况三消除卡料如图8所示，在操作台上设置有消卡料操作按钮14，若发生第一运输机1卡料工况，按下消卡料操作按钮14，控制器7执行自动消除卡料的操作，具体如下：若第一运输机1发生卡料时，第一马达油口压力传感器9发出压力冲击信号，控制器7控制第一比例换向阀11换向，使阀芯移到左位，即第二马达油口压力传感器10侧通油，控制运输马达8小转速反转，同时，控制器7控制第二比例换向阀12小位移开启，第二马达油口压力传感器10检测有无压力冲击出现，若出现，控制器7控制第一比例换向阀11换向，使阀芯移到右位，控制运输马达8小转速正转，第一马达油口压力传感器9检测有无压力冲击出现，若出现，继续执行循环，若无压力冲击出现，控制器7自动停止循环控制。在循环过程中，控制器7记录循环次数，超过预设值的循环次数后，显示器报警并出现“建议人工清除卡滞物体”提示。以上出现的最大允许次数、循环次数等具体数值可以根据设备功率的大小、布置元件的位置、选择元件的型号、设备工作环境等相关联，具有经验的人员可根据实验数值得出，但仍然包含在本发明的保护范围之内。本实施例还提供了一种掘进机，该掘进机包括如上面所述的运输马达控制系统。实施例二如图5所示，本实施例提供的一种运输马达控制系统，本实施例与实施例一的区别之处在于，本实施例的第一比例换向阀11使用液压控制，并配套有相关的控制元件，而实施例一的第一比例换向阀11使用电磁控制，其他实施方式基本类似，类似之处不再赘述，不同之处如下。所述第一比例换向阀11为三位四通换向阀，所述第二比例换向阀12为二位二通换向阀。所述第一比例换向阀11为液控比例换向阀，所述第二比例换向阀12为电控比例换向阀，该电控比例换向阀连接至控制器7，控制器7控制第二比例换向阀12进行换向。在所述第一比例换向阀11的控制油路上分别设置有第一液控比例压力传感器16和第二液控比例压力传感器17，用于检测第一比例换向阀11的液压比例，并将该液压比例信号传送给控制器7。与第一比例换向阀11配套使用的控制元件包括第三比例换向阀18、第四比例换向阀19、第一比例减压阀20和第二比例减压阀21，所述第三比例换向阀18和第四比例换向阀19为电控比例换向阀，所述第一比例减压阀20和第二比例减压阀21为电控比例减压阀，均连接至控制器7。在一种可选的实施例中，该系统还包括液控手柄4和消卡料操作按钮14，所述液控手柄4一路经过第三比例换向阀18和第一比例减压阀20，另一路经过第四比例换向阀19和第二比例减压阀21与第一比例换向阀11的控制油路连接；所述消卡料操作按钮14与控制器7电连接。工作原理如下：正常情况下，液控手柄4控制第一比例换向阀11，当第一运输机1发生卡料时，控制器7接收到第一马达油口压力传感器9或者第二马达油口压力传感器10的压力冲击信号，控制器7控制第三比例换向阀18和第四比例换向阀19换向，使其关闭控制油路，同时，控制器7控制第二比例换向阀12换向，运输马达8的第一油口A和第二油口B连通，从而消除运输马达8一端的液压冲击。根据第一马达油口压力传感器9和第二马达油口压力传感器10的信号反馈，待液压冲击消除后，第二比例换向阀12回到原位，断开运输马达8的第一油口A和第二油口B。在操作台上设置消卡料操作按钮14，若发生第一运输机1卡料工况时，按下消卡料操作按钮14，控制器7自动执行消除卡料的操作，具体实施方式与实施例一中的类似，不同之处是，启动消卡料操作按钮14后，控制器7控制第三比例换向阀18和第四比例换向阀19换向，切断液控手柄4的油路，控制器7输出控制信号给第一比例减压阀20和第二比例减压阀21，通过第一比例减压阀20和第二比例减压阀21控制第二比例换向阀12的换向。实施例三如图6所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，在运输马达8的第一油口A和第二油口B并联设置有梭阀22，将梭阀22的出油口连接第二比例换向阀12的工作油口A1，第二比例换向阀12的进油口P1连接油箱。这里的梭阀22作为快速开关使用。本发明仅仅对第一运输机驱动马达2的控制系统进行了阐述，铲板星轮马达3也可适用于本发明所描述的控制思想。以上所示仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种运输马达控制系统，其特征在于，包括控制器和运输马达，与所述运输马达的第一油口连接的第一油口工作油路和与所述运输马达的第二油口连接的第二油口工作油路分别连接至第一比例换向阀的两个输出口，在邻近所述第一油口的第一油口工作油路上和在邻近所述第二油口的第二油口工作油路上分别设置有第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器，在第一油口和第二油口并联设置有第二比例换向阀；所述控制器，用于接收第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器检测的第一油口和第二油口的压力值信号，控制第一比例换向阀和第二比例换向阀的换向，使得消除液压冲击和消除卡料。2.根据权利要求1所述的运输马达控制系统，其特征在于，所述第一比例换向阀为三位四通换向阀，所述第二比例换向阀为二位二通换向阀。3.根据权利要求2所述的运输马达控制系统，其特征在于，所述第一比例换向阀和第二比例换向阀为电控比例换向阀，均连接至控制器。4.根据权利要求3所述的运输马达控制系统，其特征在于，还包括电控手柄和消卡料操作按钮，所述电控手柄、消卡料操作按钮分别与控制器电连接。5.根据权利要求2所述的运输马达控制系统，其特征在于，所述第一比例换向阀为液控比例换向阀，所述第二比例换向阀为电控比例换向阀，所述电控比例换向阀连接至控制器。6.根据权利要求5所述的运输马达控制系统，其特征在于，在所述第一比例换向阀的控制油路上分别设置有第一液控比例压力传感器和第二液控比例压力传感器，用于检测第一比例换向阀的液压比例，并将该液压比例信号传送给控制器。7.根据权利要求5所述的运输马达控制系统，其特征在于，还包括第三比例换向阀、第四比例换向阀、第一比例减压阀和第二比例减压阀，所述第三比例换向阀和第四比例换向阀为电控比例换向阀，所述第一比例减压阀和第二比例减压阀为电控比例减压阀，均连接至控制器。8.根据权利要求7所述的运输马达控制系统，其特征在于，还包括液控手柄和消卡料操作按扭，所述液控手柄一路经过第三比例换向阀和第一比例减压阀，另一路经过第四比例换向阀和第二比例减压阀与第一比例换向阀的控制油路连接；所述消卡料操作按钮与控制器电连接。9.一种掘进机，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的运输马达控制系统。10.一种根据权利要求1至8任一项所述的运输马达控制系统的控制方法，其特征在于，包含以下三种情况：情况一消除液压冲击第一运输机卡料骤停时，第一马达油口压力传感器或者第二马达油口压力传感器检测到运输马达一端压力上升信号后输入给控制器，控制器输出控制信号至第一比例换向阀和第二比例换向阀，控制第一比例换向阀回到中位，控制第二比例换向阀换向，运输马达的第一油口和第二油口连通，液压油从高压侧流到低压侧；根据第一马达油口压力传感器和第二马达油口压力传感器的信号反馈，待液压冲击消除后，第二比例换向阀回到原位，断开运输马达的第一油口和第二油口；情况二操作人员违规操作操作人员反复操作电控手柄或者液控手柄时，使第一比例换向阀频繁换向，控制器记录操作次数，同时执行消除液压冲击的操作，控制器设置最大允许次数限制，超过限制次数后，若继续操作电控手柄或者液控手柄，控制器将限制此操作；情况三消除卡料若第一运输机发生卡料时，第一马达油口压力传感器发出压力冲击信号，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到左位，控制运输马达反转，同时控制器控制第二比例换向阀开启，第二马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，控制器控制第一比例换向阀换向，使阀芯移到右位，控制运输马达正转，第一马达油口压力传感器检测有无压力冲击出现，若出现，继续执行循环，若无压力冲击出现，控制器自动停止循环，在循环过程中，控制器记录循环次数，超过预设值的循环次数后，报警提示进行人工清除卡滞物体。

百度查询： 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司 运输马达控制系统、掘进机及该系统的控制方法