一种煤矿工作面液压支架调直系统和调直方法
【专利摘要】一种煤矿工作面液压支架调直系统，包括支架控制器和激光收发器，所述激光收发器具有多组阵列式结构，所述支架控制器和所述激光收发器电气连接，所述激光收发器包括发射单元和接收单元，所述发射单元和接收单元分别具有多组阵列式结构。本发明根据移架激光定位信号可以方便的实现相邻支架或隔架移架定位，以便于适应在自动化跟机过程中液压支架移架补架或多台液压支架同时移架的情形；把已经完成移架动作的液压支架作为液压支架移架的标杆进行控制，实现了工作面液压支架的直线度控制。
【专利说明】一种煤矿工作面液压支架调直系统和调直方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工作面液压支架调直系统和调直方法，尤其涉及一种在液压支架立柱上安装激光收发器进行液压支架组直线度控制的系统和方法。
【背景技术】
[0002]采煤工作面由多台液压支架在工作面依次排列而成实现对工作面顶板的支撑和对刮板运输机的迁移。在工作时，为了实现工作面的正常运转，多个工作面液压支架之间需要保持一定的直线度，即多个工作面液压支架基本处于同一直线上。同时，在采煤过程中，刮板运输机是采煤机运行的轨道，所以在工作面液压支架的直线度是保证刮板运输机直线度的前提，最终为了在其上的采煤机达到良好的割煤效果。
[0003]目前，液压支架手动系统工作面全部靠人工进行工作面液压支架调直控制。在配置有电液控制系统的工作面由于控制系统传感器误差积累，液压系统反馈滞时，导致工作面操作多数还是以人工电控操作为主要手段的液压支架调直控制。且现有技术中，直线度的控制基本依靠行程传感器的推移行程来判定，没有一套校验反馈机制，一旦行程传感器发生故障，很使各液压支架和刮板运输机的直线度发生较大偏差，严重的还会带来井下事故，给工作面的正常采掘工作带来严重的影响。
[0004]为此，本领域急需研制一种安全可靠的工作面液压支架直线度控制系统，用来较为精确和便捷的调整工作面液压支架的直线度，从而实现各工作面液压支架之间的直线度的控制，最终实现刮板运输机的直线度控制。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提出一种煤矿工作面液压支架调直方法，包括液压支架、支架控制器和激光收发器，所述支架控制器安装在液压支架上，所述激光收发器安装在液压支架立柱上，并能够通过所述控制器进行激光信号的收发控制。
[0006]一种煤矿工作面液压支架调直系统，其特征在于:包括支架控制器和激光收发器，其特征在于:所述激光收发器具有多组阵列式结构。
[0007]优选所述支架控制器和所述激光收发器电气连接。
[0008]优选所述激光收发器包括发射单元和接收单元。
[0009]优选所述发射单元和接收单元分别具有多组阵列式结构。
[0010]使用上述煤矿工作面液压支架调直系统进行调直的方法，包括
[0011]①准备移架的液压支架的支架控制器发出移架定位请求信号；
[0012]②距离上述准备移架的液压支架最近的已经完成移架动作的液压支架响应上述移架定位请求信号，其支架控制器控制其激光收发器发射移架定位信号；
[0013]③准备移架的液压支架开始移架，并通过其支架控制器随时检测移架定位信号，当本架的激光收发器接收到移架定位信号时，停止本架的移架动作，并通过其支架控制器发出移架定位解除信号；[0014]④发射移架定位信号的液压支架响应上述移架定位解除信号，并停止发射移架定位信号。
[0015]在工作面的第一架和最后一架，可以通过在工作面头、尾安设一套激光发射装置进行首台液压支架移架控制，本方法不适合于三角煤区域的斜切进刀步进控制。
[0016]本发明的优点在于:根据移架激光定位信号可以方便的实现相邻支架或隔架移架定位，以便于适应在自动化跟机过程中液压支架移架补架或多台液压支架同时移架的情形；把已经完成移架动作的液压支架作为液压支架移架的标杆进行控制，实现了工作面液压支架的直线度控制；具有阵列式激光信号收发器窗口安装在液压立柱外侧，在液压支架动作过程中不会有移动物体或行人对信号遮挡，提高了定位系统的可靠性，系统具有结构简单，精度高，可靠性高，安装、维护、使用方便等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1为本发明所使用的带有激光收发器的工作面液压支架的结构图；
[0018]附图2为本发明所述调直系统中工作面液压支架组连接关系工作原理示意图。
[0019]附图标记如下:1_刮板运输机；2_液压支架；3_支架控制器；4_激光收发器。
【具体实施方式】
[0020]参见附图1-2，其描述了根据本发明所述煤矿工作面液压支架调直系统的一个优选实施例，在本实施例中，随着工作面的逐步推进，各液压支架推动前方的刮板运输机顺次前移。液压支架上安装有支架控制器和激光收发器，支架控制器进行本架的移架动作等基本操作，并可以与其它支架控制器进行通讯，发送和接收数据信息，支架控制器与激光收发器通过连接器连接，支架控制器可以控制激光收发器接收和发送信号，激光收发器安装在液压支架立柱上，为避免激光收发器脱落并保证激光信号的清晰稳定，优选激光收发器通过连接钢圈固定在液压支架的前立柱上，其信号收发窗口通过钢杆伸出，并保证其信号收发窗口处于液压支架的顶板以下。激光收发器包括发射单元和接收单元，发射单元发射激光信号，接收单元接收激光信号，支架控制器通过连接单元连接激光发射器，考虑到支架控制器的控制任务比较多且相对于地面控制装置的计算能力较弱，同时考虑到井下的环境恶劣，优选连接单元包括第一连接单元和第二连接单元，支架控制器通过第一连接单元连接发射单元，通过第二连接单元连接接收单元，第一连接单元和第二连接单元之间电气独立，保证接收单元和发射单元分别与支架控制器单独通讯，避免信号干扰。发射单元和接收单元均为多组阵列式，即由多个小的激光发射器或激光接收器组成一个激光发射或者接收的矩阵，可以发射或接收一组阵列式的激光信号。
[0021]通过这种设置方式，在完成移架的液压支架两端头支架上，通过支架控制器开启激光发射器发射移架激光定位信号，正在执行移架的支架控制器打开激光接收器，随时检测移架激光定位信号，当支架控制器检测到移架激光定位信号时，停止移架动作，并将已经不在完成移架边缘的液压支架关闭激光发射器，完成移架的打开激光发射器，为相邻架和隔架未移架的液压支架提供移架激光信号。
[0022]对于实现跟机自动化控制的液压支架，可能会由于采煤机速度较快，液压支架会出现多架移架的现象，这样需要按照移架行程进行激光信号的顺序控制，即接近完成移架步距的液压支架按照接收到的移架定位激光信号首先结束移架过程，并立即打开移架激光定位发射器，为其他未完成移架的液压支架提供移架定位激光信号。
[0023]工作面液压支架依次完成同上述步骤，各液压支架按上述方式依次进行移架，直到本工作面所有液压支架移架完成，此时工作面所有的支架的移架距离都与第一架液压支架的移架距离保持一致，各液压支架可以保持一个比较好的直线度。
[0024]调直的具体方法如下:
[0025]首选准备移架的液压支架(以下简称第一液压支架)的支架控制器发出移架定位请求信号，该信号以广播的方式向工作面发送，使各液压支架均可以接收到该信号；
[0026]工作面中以完成移架动作的液压支架响应上述移架定位请求信号，通过各自的支架控制器向第一液压支架的支架控制器发送响应信号，响应信号中带有发送该信号的支架控制器的特征信息；
[0027]第一液压支架接收所有响应信号，根据响应信号中的特征信息，结合自身支架控制器中的预存数据，判断并得出离自己最近的已经完成移架动作的液压支架(以下简称第二液压支架)，并向第二液压支架发送握手信号；
[0028]第二液压支架接收到握手信号后，其支架控制器控制其激光收发器发射移架定位信号;
[0029]第一液压支架在发送握手信号后开始移架，并通过其支架控制器随时检测移架定位信号，由于第一液压支架开始处于未移架状态，其相对已完成移架动作的第二液压支架位置靠后，因此其无法接收到第二液压支架的移架定位信号，随着第一液压支架的前移，当其激光收发器接收到移架定位信号时，说明其位置已与第二液压支架即已完成动作的液压支架的位置平齐，此时停止本架的移架动作，并通过其支架控制器向第二液压支架发出移架定位解除信号；
[0030]第二液压支架响应上述移架定位解除信号，并停止发射移架定位信号；
[0031]重复上述步骤，直至整个工作面的移架动作结束。
[0032]以上所述，仅为本发明专利较佳的【具体实施方式】，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种煤矿工作面液压支架调直系统，包括支架控制器和激光收发器，其特征在于:所述激光收发器具有多组阵列式结构。
2.如权利要求1所述的煤矿工作面液压支架调直系统，其特征在于:所述支架控制器和所述激光收发器电气连接。
3.如权利要求1或2所述的煤矿工作面液压支架调直系统，其特征在于:所述激光收发器包括发射单元和接收单元。所述激光收发器为双面双向收发器，在激光收发器收发器的两面都布置有发射单元和接收单元，发射单元对应相邻支架安装的激光收发器的接收单元，接收单元对应相邻支架安装的激光收发器的发射单元，一半接收一半发送，并可以通过所述支架控制器分别进行发射单元和接收单元的控制。
4.如权利要求3所述的煤矿工作面液压支架调直系统，其特征在于:所述发射单元和接收单元分别具有多组阵列式结构。
5.使用权利要求1-4任一所述煤矿工作面液压支架调直系统进行调直的方法，其特征在于:包括 ①准备移架的液压支架的支架控制器发出移架定位请求信号； ②距离上述准备移架的液压支架最近的已经完成移架动作的液压支架响应上述移架定位请求信号，其支架控制器控制其激光收发器发射移架定位信号； ③准备移架的液压支架开始移架，并通过其支架控制器随时检测移架定位信号，当本架的激光收发器接收到移架定位信号时，停止本架的移架动作，并通过其支架控制器发出移架定位解除信号； ④发射移架定位信号的液压支架响应上述移架定位解除信号，并停止发射移架定位信号。
【文档编号】E21D23/12GK103541754SQ201310492654
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】牛剑峰, 李俊士 申请人:北京天地玛珂电液控制系统有限公司