一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統技術方案

一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，包括設置于采煤機電控箱內的計算機電控部分，以及設置于所述采煤機滾筒內部及所述采煤機截齒上的動作執行部分，計算機電控部分通過相關傳感器實時監測計算相關壓力、流量及柱塞位移等數據，控制動作執行部分閥門的開閉，使液壓系統對液壓沖擊油缸供油，從而驅動液壓沖擊截齒沖擊和收回，液壓沖擊截齒的沖擊頻率、沖擊壓力及系統補油等由計算機電控部分實現智能控制，液壓沖擊截齒可以在截割煤層表面前迅速在預接觸區給予一定深度的沖擊孔，從而形成局部卸荷區，與原來滾筒上的固定截齒聯合破碎巖層，有效保護截齒，降低截齒磨損，并能實現高效率截割煤巖。

Coal and rock pre splitting and cutting joint crushing system

A coal pre splitting combined with tooth crushing system, including computer control part is arranged in the coal mine electrical control box, and arranged inside the drum and the cutter on the action part, computer control part through sensor monitor in real time calculation of pressure, flow and piston displacement the data, controlling the opening and closing action part of the valve, the hydraulic system of hydraulic cylinder oil shock, thereby driving the hydraulic shock and impact of pick back hydraulic impact tooth impact frequency, impact pressure and oil filling by the computer control part to realize intelligent control, impact hole hydraulic impact cutter in cutting coal seam surface quickly before in the pre contact area given certain depth, thus forming the local unloading area, combined with the original fixed teeth on the roller has broken rock The utility model has the advantages of protecting the cutting teeth, reducing the abrasion of the cutting teeth and realizing the high efficiency cutting coal and rock.

【技術實現步驟摘要】
一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統
本專利技術涉及煤層開采
，特別是涉及一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統。
技術介紹
目前，井下煤礦開采時，由于部分煤層中存在硬度較高的煤質或巖層，采煤機的截齒在高速旋轉時與硬質煤層直接碰撞，導致截齒磨損嚴重甚至于斷裂、脫落等；在連續工作過程中，工作人員常常需要停機檢查并替換壞損的截齒，這對工程進度有很大的阻礙，嚴重影響施工效率，并且增大了采煤過程中的施工成本。因此，有必要設計一種更好的煤層開采技術，以解決上述問題。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術提供一種可以有效地降低截齒磨損、高效地截割煤巖的煤巖預裂與截齒聯合破碎系統。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，包括設置于采煤機電控箱內的計算機電控部分，以及設置于所述采煤機滾筒內部及所述采煤機截齒上的動作執行部分；所述計算機電控部分包括監測輸入模塊，AD數據處理模塊，控制輸出模塊，嵌入式計算機，模糊控制器以及脈沖寬度調制器，所述監測輸入模塊分別單向連接于所述AD數據處理模塊和所述模糊控制器，用于將監測信息單方向傳給AD數據處理模塊和模糊控制器，所述AD數據處理模塊單向連接于所述控制輸出模塊，用于將信息單方向傳給控制輸出模塊,所述控制輸出模塊單向連接于所述模糊控制器，用于將信息單方向傳給模糊控制器，所述AD數據處理模塊雙向連接于所述嵌入式計算機，用于雙向傳遞信息，所述嵌入式計算機雙向連接于所述模糊控制器，用于雙向傳遞信息，所述模糊控制器雙向連接于所述脈沖寬度調制器，用于雙向傳遞信息；所述動作執行部分包括變頻調速直驅柱塞泵，所述變頻調速直驅柱塞泵的進油口連接于油箱，出油口通過第一油路和第二油路分別連接于液壓沖擊油缸的進油口或出油口，所述液壓沖擊油缸設置于所述采煤機的液壓沖擊截齒內，所述第一油路上設有第一過濾器、第一沖擊壓力傳感器、第一流量傳感器及第一電磁卸荷閥，所述第二油路上設有第二過濾器、第二沖擊壓力傳感器、第二流量傳感器及第二電磁卸荷閥，所述第一電磁卸荷閥和所述第二電磁卸荷閥連接于所述油箱，所述變頻調速直驅柱塞泵外接有蓄能器，所述蓄能器與所述油箱之間的油路上設有系統壓力傳感器和第三電磁卸荷閥，所述蓄能器與所述變頻調速直驅柱塞泵之間的油路上設有電磁閥，所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器連接于所述監測輸入模塊，所述控制輸出模塊連接于所述第一電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥及所述電磁閥；通過所述計算機電控部分對所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器的信號進行實時監測并處理，并控制所述電磁閥或/和第一所述電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥的開閉，以驅動所述液壓沖擊截齒的沖擊和收回。進一步，所述嵌入式計算機設置有人機界面以及控制鍵盤。進一步，所述監測輸入模塊與所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器通過數據線相連接；所述控制輸出模塊分別與所述第一電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥及所述電磁閥通過數據線相連接。進一步，所述變頻調速直驅柱塞泵包括電磁驅動部及連接于所述電磁驅動部兩側的柱塞，所述柱塞設置于缸體內，所述缸體的端部設有進油口單向閥和出油口單向閥，所述進油口單向閥設置于所述油箱與所述缸體連接處，所述出油口單向閥設置于所述第一油路或第二油路與所述缸體連接處，所述電磁驅動部由變頻變壓電源驅動，使所述柱塞在電磁力的作用下往復運動。進一步，所述柱塞與所述缸體之間通過滑環密封。進一步，所述第一油路和所述第二油路左右對稱布置。進一步，所述變頻調速直驅柱塞泵的左右兩側分別外接有第一蓄能器和第二蓄能器，所述第一蓄能器與所述變頻調速直驅柱塞泵之間并聯有第一向上通單向閥，所述第一向上通單向閥與所述油箱之間設有第一向右通單向閥，所述向上通單向閥的下端與所述油箱之間設有第一向左通單向閥，當系統壓力過高時，高壓油經過所述第一向上通單向閥、所述第一向右通單向閥及所述第三電磁卸荷閥回流至所述油箱。進一步，所述第二蓄能器與所述變頻調速直驅柱塞泵之間并聯有第二向上通單向閥，所述第二向上通單向閥與所述油箱之間設有第二向左通單向閥，所述第二向上通單向閥的下端與所述油箱之間設有第二向右通單向閥，當系統壓力過高時，高壓油經過所述第二向上通單向閥、所述第二向左通單向閥及所述第三電磁卸荷閥回流至所述油箱。進一步，所述第一油路和所述第二油路遠離所述變頻調速直驅柱塞泵的一端并聯有多個所述液壓沖擊油缸。進一步，所述采煤機的部分截齒為所述液壓沖擊截齒，另一部分截齒為固定截齒。本專利技術的有益效果：計算機電控部分通過相關傳感器實時監測計算相關壓力、流量及柱塞位移等數據，控制動作執行部分閥門的開閉，使液壓系統對液壓沖擊油缸供油，從而驅動液壓沖擊截齒沖擊和收回，液壓沖擊截齒的沖擊頻率、沖擊壓力及系統補油等由計算機電控部分實現智能控制，液壓沖擊截齒可以在截割煤層表面前迅速在預接觸區給予一定深度的沖擊孔，從而形成局部卸荷區，與原來滾筒上的固定截齒聯合破碎巖層，有效保護截齒，降低截齒磨損，并能實現高效率截割煤巖。附圖說明圖1為本專利技術煤巖預裂與截齒聯合破碎系統的結構示意圖；圖2為圖1中變頻調速直驅柱塞泵的結構示意圖；圖中，1—計算機電控部分、2—變頻調速直驅柱塞泵、3—油箱、4—液壓沖擊油缸、5—液壓沖擊截齒、6—第一油路、7—第一過濾器、8—第一沖擊壓力傳感器、9—第一流量傳感器、10—第一電磁卸荷閥、11—第二油路、12—第二過濾器、13—第二沖擊壓力傳感器、14—第二流量傳感器、15—第二電磁卸荷閥、16—第一蓄能器、17—第一電磁閥、18—第一向上通單向閥、19—第一向右通單向閥、20—第一向左通單向閥、21—系統壓力傳感器、22—第三電磁卸荷閥、23—第三過濾器、24—第二蓄能器、25—第二向上通單向閥、26—第二向左通單向閥、27—第二向右通單向閥、28—電磁驅動部、29—柱塞、30—缸體、31—進油口單向閥、32—出油口單向閥、33—第二電磁閥。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。需要說明，本專利技術實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本專利技術中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。如圖1，本專利技術提供一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，包括設置于采煤機電控箱內的計算機電控部分1，以及設置于所述采煤機滾筒內部及采煤機部分截齒上的動作執行部分。計算機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，其特征在于，包括：設置于采煤機電控箱內的計算機電控部分，以及設置于所述采煤機滾筒內部及所述采煤機截齒上的動作執行部分；所述計算機電控部分包括監測輸入模塊，AD數據處理模塊，控制輸出模塊，嵌入式計算機，模糊控制器以及脈沖寬度調制器，所述監測輸入模塊分別單向連接于所述AD數據處理模塊和所述模糊控制器，用于將監測信息單方向傳給AD數據處理模塊和模糊控制器，所述AD數據處理模塊單向連接于所述控制輸出模塊，用于將信息單方向傳給控制輸出模塊,所述控制輸出模塊單向連接于所述模糊控制器，用于將信息單方向傳給模糊控制器，所述AD數據處理模塊雙向連接于所述嵌入式計算機，用于雙向傳遞信息，所述嵌入式計算機雙向連接于所述模糊控制器，用于雙向傳遞信息，所述模糊控制器雙向連接于所述脈沖寬度調制器，用于雙向傳遞信息；所述動作執行部分包括變頻調速直驅柱塞泵，所述變頻調速直驅柱塞泵的進油口連接于油箱，出油口通過第一油路和第二油路分別連接于液壓沖擊油缸的進油口或出油口，所述液壓沖擊油缸設置于所述采煤機的液壓沖擊截齒內，所述第一油路上設有第一過濾器、第一沖擊壓力傳感器、第一流量傳感器及第一電磁卸荷閥，所述第二油路上設有第二過濾器、第二沖擊壓力傳感器、第二流量傳感器及第二電磁卸荷閥，所述第一電磁卸荷閥和所述第二電磁卸荷閥連接于所述油箱，所述變頻調速直驅柱塞泵外接有蓄能器，所述蓄能器與所述油箱之間的油路上設有系統壓力傳感器和第三電磁卸荷閥，所述蓄能器與所述變頻調速直驅柱塞泵之間的油路上設有電磁閥，所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器連接于所述監測輸入模塊，所述控制輸出模塊連接于所述第一電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥及所述電磁閥；通過所述計算機電控部分對所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器的信號進行實時監測并處理，并控制所述電磁閥或/和第一所述電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥的開閉，以驅動所述液壓沖擊截齒的沖擊和收回。...

【技術特征摘要】
1.一種煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，其特征在于，包括：設置于采煤機電控箱內的計算機電控部分，以及設置于所述采煤機滾筒內部及所述采煤機截齒上的動作執行部分；所述計算機電控部分包括監測輸入模塊，AD數據處理模塊，控制輸出模塊，嵌入式計算機，模糊控制器以及脈沖寬度調制器，所述監測輸入模塊分別單向連接于所述AD數據處理模塊和所述模糊控制器，用于將監測信息單方向傳給AD數據處理模塊和模糊控制器，所述AD數據處理模塊單向連接于所述控制輸出模塊，用于將信息單方向傳給控制輸出模塊,所述控制輸出模塊單向連接于所述模糊控制器，用于將信息單方向傳給模糊控制器，所述AD數據處理模塊雙向連接于所述嵌入式計算機，用于雙向傳遞信息，所述嵌入式計算機雙向連接于所述模糊控制器，用于雙向傳遞信息，所述模糊控制器雙向連接于所述脈沖寬度調制器，用于雙向傳遞信息；所述動作執行部分包括變頻調速直驅柱塞泵，所述變頻調速直驅柱塞泵的進油口連接于油箱，出油口通過第一油路和第二油路分別連接于液壓沖擊油缸的進油口或出油口，所述液壓沖擊油缸設置于所述采煤機的液壓沖擊截齒內，所述第一油路上設有第一過濾器、第一沖擊壓力傳感器、第一流量傳感器及第一電磁卸荷閥，所述第二油路上設有第二過濾器、第二沖擊壓力傳感器、第二流量傳感器及第二電磁卸荷閥，所述第一電磁卸荷閥和所述第二電磁卸荷閥連接于所述油箱，所述變頻調速直驅柱塞泵外接有蓄能器，所述蓄能器與所述油箱之間的油路上設有系統壓力傳感器和第三電磁卸荷閥，所述蓄能器與所述變頻調速直驅柱塞泵之間的油路上設有電磁閥，所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器連接于所述監測輸入模塊，所述控制輸出模塊連接于所述第一電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥及所述電磁閥；通過所述計算機電控部分對所述系統壓力傳感器、所述第一沖擊壓力傳感器、所述第二沖擊壓力傳感器、所述第一流量傳感器及所述第二流量傳感器的信號進行實時監測并處理，并控制所述電磁閥或/和第一所述電磁卸荷閥、所述第二電磁卸荷閥、所述第三電磁卸荷閥的開閉，以驅動所述液壓沖擊截齒的沖擊和收回。2.根據權利要求1所述的煤巖預裂與截齒聯合破碎系統，其特征在于：所述嵌入式計算機設置有人機界面以及控制鍵盤。3.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張強，劉永鳳，田瑩，王海艦，
申請(專利權)人：遼寧工程技術大學，
類型：發明
國別省市：遼寧,21