专利名称：煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器的制作方法
技术领域：
煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器技术领域[0001]本实用新型涉及一种位移传感器，特别涉及一种煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器。
背景技术：
[0002]煤炭工业是我国重要的基础产业，我国煤炭资源丰富，在未来相当长的时期内，以煤为主的能源供应格局不会改变。我国煤炭工业在“十一五”时期的重要发展目标是煤炭产业结构调整，实施大集团战略，淘汰落后生产线，提高煤矿生产技术装备水平和采煤机械化程度。[0003]按照这一目标要求，各煤炭装备制造企业必须建设高产、高效、安全的现代化矿井技术，建成一批以国产化设备为主的采、掘、运、提机电一体化的高效、安全、集约化、现代化生产矿井，实现煤矿井下综合机械化采煤。液压支架是综合机械化采煤工作面的主体设备， 它能可靠而有效地支撑和控制采煤工作面顶板，隔离煤层采空区，保持安全的井下作业空间，并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移，为煤矿地下开采实现高产、高效和安全生产创造条件。液压支架的程序控制功能是使液压支架能够与采煤机、刮板运输机等相关设备协调动作得关键，而位移传感器是液压支架电液控制系统的关键检测设备，利用位移传感器可检测推杆伸出和缩回的距离，进而保证溜槽的推溜行程和支架的拉架距离，实现综采工作面生产设备的自动化，提高工作面生产效率，降低操作难度，改善工作面产条件， 达到安全生产的目的。但是一旦位移传感器发生故障，就会导致位移传感器的检测传递的信息不准确，影响液压支架的电液控制系统正常工作，为安全生产留下严重隐患。[0004]实用新型内容[0005]本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器。它能及时反馈故障信息，保证液压支架的电液控制系统正常工作。[0006]本实用新型的目的是这样实现的包括传感器外壳和与推移油缸活塞连接的磁环，该磁环与传感器外壳滑动配合，所述传感器外壳为不锈钢圆管，传感器外壳中设有信号检测电路和磁环故障保护电路用于检测位移变化和输出电压信号，所述信号检测电路和磁环故障保护电路通过灌封固定在一塑料管内构成电路灌封件，传感器外壳一端螺纹连接端头，另一端螺纹连接一堵头，将电路灌封件定位在传感器外壳中，电路灌封件的电缆穿过堵头外伸出传感器外壳。[0007]所述信号检测电路为N个电阻和N个干簧管排列组成的T型电阻网络电路。[0008]所述T型电阻网络电路的N个电阻等距间隔串联后与+5V电压连接，N个干簧管等距间隔排列，各干簧管的一端与所对应电阻连接，各干簧管的另一端接地。[0009]所述磁环故障保护电路包括电压跟随放大器和电阻，所述电压跟随放大器的同相输入端经一电阻连接T型电阻网络电路的电压输出端，并同时经另一电阻连接+5V电压，所述电压跟随放大器的反向输入端与电压跟随放大器的输出端连接，电压跟随放大器的输出端经第三电阻输出电压信号，电压跟随放大器的正电源端接正电源电压，负电源端接地，并经第四电阻与T型电阻网络电路的接地线连接。[0010]由于采用了上述方案，能够将磁环嵌接固定在推移油缸活塞上，传感器外壳一端插入到活塞杆中心设置的圆孔中固定，使传感器能随着活塞杆移动做相对于磁环的位移运动，移动时磁环的磁场对信号检测电路产生影响，信号检测电路将检测的位移信号经磁环故障保护电路传输给电液控制系统，由此控制液压支架的动作。由于所述信号检测电路和磁环故障保护电路通过灌封固定在一塑料管内构成电路灌封件，使位移传感器能够适应煤矿井下的恶劣工况环境。[0011]并且因所述信号检测电路为N个电阻和N个干簧管排列组成的T型电阻网络电路，传感器相对于磁环移动时，磁环的磁场会使经过磁环位置的干簧管接点闭合通电，信号检测电路的电阻值发生变化，再经过磁环故障保护电路向电液控制系统输出0. 5 4. 5V的电压信号传递活塞杆的位移变化信息。一旦发生磁环损坏、磁环掉落、磁环失磁等故障时， 干簧管接点不能闭合通电，磁环故障保护电路向电液控制系统输出5. OV电压信号,从而使液压支架的电液控制系统得出磁环发生故障的判断，以便及时维修。[0012]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013]图I为本实用新型位移传感器的结构示意图；[0014]图2为本实用新型的信号检测电路图；[0015]图3为本实用新型的磁环故障保护电路图。[0016]附图中，I为端头，2为传感器外壳，3为磁环，4为电路灌封件，5为堵头，6为电缆。
具体实施方式
[0017]参见图I-图3，煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器的一种实施例，包括传感器外壳2和与推移油缸活塞连接的磁环3,该磁环3与传感器外壳2滑动配合,使传感器外壳2能够在推力作用下相对于磁环3做轴向位移运动。所述传感器外壳2为不锈钢圆管，传感器外壳2中设有信号检测电路和磁环故障保护电路用于检测位移变化和输出电压信号。所述信号检测电路为N个电阻和N个干簧管排列组成的T型电阻网络电路。如电ffiRl、R2、R3、R4、R5、R6......Rn 与干簧管 SW1、SW2、Sff3, Sff4, SW5、SW6...... SWn 排列组成的T型电阻网络电路。其中，电阻Rl Rn和干簧管SWl SWn的数量，根据推移油缸的长度确定。所述T型电阻网络电路的N个电阻等距间隔串联连接后与+5V电压连接，N个干簧管等距间隔排列，各干簧管的一端与所对应电阻连接，各干簧管的另一端接地。所述磁环故障保护电路包括电压跟随放大器UlA和电阻，所述电压跟随放大器UlA的同相输入端经一电阻R13连接T型电阻网络电路的电压输出端，并同时经另一电阻R12连接+5V电压，所述电压跟随放大器UlA的反向输入端与电压跟随放大器UlA的输出端连接，电压跟随放大器UlA的输出端经第三电阻Rll输出电压信号，电压跟随放大器UlA的正电源端接正电源电压，负电源端接地，并经第四电阻R14与T型电阻网络电路的接地线连接。正常情况下， 根据干簧管闭合的个数，T型电阻网络的电阻值不同，+5V电压通过T型电阻网络和第四电阻R14进行分压，使RNET点输出0. 5 4. 5V电压信号，经过R13和电压跟随器UlA后，使 OUT点输出0. 5 4. 5V电压信号。当发生磁环损坏、磁环掉落、磁环失磁等磁环故障时RNET点电压为0，+5V电压经过R12和电压跟随器UlA后，使OUT点输出5. OV电压信号。从而使液压支架电液控制系统能根据OUT点不同的输出电压，判断出推杆的不同位移，以及是否发生磁环损坏、磁环掉落、磁环失磁等磁环故障。所述信号检测电路和磁环故障保护电路通过灌封固定在一塑料管内构成电路灌封件4，传感器外壳2 —端螺纹连接端头1，另一端螺纹连接一堵头5，将电路灌封件4定位在传感器外壳2中，电路灌封件4的电缆6穿过堵头 5外伸出传感器外壳2。 本实用新型利用位移传感器可检测推杆伸出和缩回的距离，保证溜槽的推溜行程和支架的拉架距离，实现综采工作面生产设备的自动化，提高工作面生产效率，降低操作难度，改善工作面产条件，达到安全生产的目的。
权利要求1.一种煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器，包括传感器外壳(2)和与推移油缸活塞连接的磁环(3)，该磁环(3)与传感器外壳滑动配合，其特征在于所述传感器外壳(2)为不锈钢圆管，传感器外壳(2)中设有信号检测电路和磁环故障保护电路用于检测位移变化和输出电压信号，所述信号检测电路和磁环故障保护电路通过灌封固定在一塑料管内构成电路灌封件(4)，传感器外壳(2)—端螺纹连接端头(1)，另一端螺纹连接一堵头 (5)，将电路灌封件(4)定位在传感器外壳(2)中，电路灌封件(4)的电缆(6)穿过堵头(5) 外伸出传感器外壳(2)。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器，其特征在于所述信号检测电路为N个电阻和N个干簧管排列组成的T型电阻网络电路。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器，其特征在于所述T型电阻网络电路的N个电阻等距间隔串联连与+5V电压连接，N个干簧管等距间隔排列，各干簧管的一端与所对应电阻连接，各干簧管的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器，其特征在于所述磁环故障保护电路包括电压跟随放大器(UlA)和电阻，所述电压跟随放大器(UlA) 的同相输入端经一电阻(R13)连接T型电阻网络电路的电压输出端，并同时经另一电阻 (R12)连接+5V电压，所述电压跟随放大器(UlA)的反向输入端与电压跟随放大器的输出端连接，电压跟随放大器(UlA)的输出端经第三电阻(Rll)输出电压信号，电压跟随放大器 (UlA)的正电源端接正电源电压，负电源端接地，并经第四电阻(R14)与T型电阻网络电路的接地线连接。
专利摘要本实用新型涉及一种煤矿井下液压支架的磁环故障保护位移传感器，包括传感器外壳和与推移油缸活塞连接的磁环，该磁环与传感器外壳滑动配合，所述传感器外壳为不锈钢圆管，传感器外壳中设有信号检测电路和磁环故障保护电路用于检测位移变化和输出电压信号，所述信号检测电路和磁环故障保护电路通过灌封固定在一塑料管内构成电路灌封件，传感器外壳一端螺纹连接端头，另一端螺纹连接一堵头，将电路灌封件定位在传感器外壳中，电路灌封件的电缆穿过堵头外伸出传感器外壳。本传感器能及时反馈故障信息，保证液压支架的电液控制系统正常工作。
文档编号G01B7/02GK202304742SQ20112041609
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者兰康平, 曹辉, 陈治勇, 雷驰 申请人:成都力拓电控技术有限公司