TONG MINMING (CN)
LI MENG (CN)
TANG SHOUFENG (CN)
| CN103133002A | 2013-06-05 | |||
| CN102168559A | 2011-08-31 | |||
| CN101737048A | 2010-06-16 | |||
| CN102108862A | 2011-06-29 | |||
| US6168240B1 | 2001-01-02 | |||
| CA2263251A1 | 1999-09-10 |
南京瑞弘专利商标事务所（普通合伙） (CN)
| 权利要求书 1.一种采煤机滚筒转速控制方法， 其特征在于：在采煤机的机身上部设置摄像头 (1)， 当采煤机工作时， 摄像头 （1) 对采煤机的采煤滚筒截齿割煤时产生的火花图像进 行采集， 并将采集到的图像信息发送给图像处理器 （2)， 图像处理器 （2) 通过将摄像头 (1) 采集到的图像信息中的亮度和火花的光斑分布面积的乘积数值与预先设置的图像亮 度和火花斑分布面积的乘积进行对比， 从而判断火花的大小， 当火花的大小超过安全数 值时， 图像处理器 （2) 向滚筒转速控制器 （3) 发送信息， 使滚筒转速控制器 （3) 降低 采煤机的采煤滚筒的转速， 当火花的大小未超过安全数值时， 图像处理器 （2) 向滚筒转 速控制器 （3) 发送信息， 使滚筒转速控制器 （3) 提高滚筒的转速， 从而在保证工作效 率的同时避免割采煤滚筒截齿碰到煤矸石产生过大的火花引爆瓦斯或煤尘； 2.—种实现权利要求 1 所述方法的采煤机滚筒转速控制装置， 其特征在于： 它包括 设在采煤机的机身上部的摄像头 （1)， 摄像头 （1) 上设有摄像头防尘装置 （4)， 摄像头 (1) 与图像处理器 （2) 相连接， 图像处理器 （2) 与滚筒转速控制器 （3) 相连接； 所 述摄像头防尘装置 （4) 包括保护屏 (5)， 保护屏 （5) 上设有卷轴电机 （8)， 卷轴电机 (8) 连接有电机驱动器 （9)， 卷轴电机 （8) 两侧设有保护屏卷轴 （7)， 保护屏 （5) 上 的两侧上分别设有两组清扫滚轴 （6)， 每组设置 2 个清扫滚轴 （6) 夹住保护屏 （5); 摄 像头 （1) 的输出端接图像处理器 （2) 的输入端， 图像处理器 （2) 的输出端接滚筒转速 控制器 （3) 输入端， 摄像头防煤尘装置 （4) 避免摄像头 （1) 被煤尘污染。 3.根据权利要求 2 所述的采煤机滚筒转速控制装置， 其特征在于： 所述的摄像头防 尘装置 （4) 包括两个保护屏卷轴 （7) 和两端卷在其上的保护屏 （5)， 保护屏 （5) 是长 条状的透明薄膜， 两个保护屏卷轴 （7) 上设有齿轮， 保护屏卷轴 （7) 上的齿轮与卷轴 电机 （8) 转轴上设置的齿轮相互咬合， 所述卷轴电机 （8) 是步进电机， 与电机驱动器 (9) 连接并受其控制， 可以带动两个保护屏卷轴 （7) 转动， 所述清扫滚轴 （6) 是两组 带毛刷的滚轴， 固定在保护屏 （5) 前的两侧。 |
本发明涉及一种采煤机的转速控制方法及装置 ， 尤其是一种适用于煤矿井下综采工 作面使用的滚筒式采煤机的控制方法及装置。
技术背景
采煤机是煤矿必需的生产设备。 目前的机械化开采过程中，矿工劳动强度大、 安全性 差、 生产率低。 因此采煤自动化控制是煤矿工业发展的趋势。 目前的各种采煤机还处于 机械化状态， 缺乏有效的实时自动化控制装置， 由于采煤工作面煤尘浓度高， 环境恶劣， 限制了采煤机的自动化控制的进展。 采煤机的控制主要包括移动控制和割煤滚筒速 度的 控制， 后者是影响采煤效率和安全的关键问题， 目前尚无较好的解决办法。 目前割煤滚 筒速度的控制主要是根据滚筒驱动电机电流的 大小进行控制， 主要是避免驱动电机过载 损坏。 如何通过滚筒速度的控制防止割煤产生过大的 火花， 避免引爆瓦斯和煤尘， 这方 面目前尚无相关技术和研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有采煤机控制技术的 不足， 提供一种结构简单， 事实方便 的采煤机滚筒转速控制的方法及装置。
为实现上述目的， 本发明的采煤机滚筒转速控制方法步骤为： 在采煤机的机身上部 设置摄像头， 所述摄像头上设有摄像头防尘装置， 在采煤机工作时摄像头对采煤机的采 煤滚筒截齿割煤时产生的火花图像进行采集， 并将采集到的图像信息发送给图像处理器， 图像处理器通过将摄像头采集到的图像信息中 的亮度和火花的光斑分布面积的乘积数值 与预先设置的图像亮度和火花斑分布面积的乘 积进行对比， 从而判断火花的大小， 当火 花的大小超过安全数值时， 图像处理器向滚筒转速控制器发送信息， 使滚筒转速控制器 降低采煤机的采煤滚筒的转速， 当火花的大小未超过安全数值时， 图像处理器向滚筒转 速控制器发送信息， 使滚筒转速控制器提高滚筒的转速， 从而在保证工作效率的同时避 免割采煤滚筒截齿碰到煤矸石产生过大的火花 引爆瓦斯或煤尘；
一种用于上述方法的采煤机滚筒转速控制装置 ， 包括设在采煤机的机身上部的摄像 头， 摄像头上设有摄像头防尘装置， 摄像头与图像处理器相连接， 图像处理器与滚筒转 速控制器相连接； 所述摄像头防尘装置包括保护屏， 保护屏上设有卷轴电机， 卷轴电机 连接有电机驱动器， 卷轴电机两侧设有保护屏卷轴， 保护屏上的两侧上分别设有两组清 扫滚轴， 每组设置 2个清扫滚轴夹住保护屏； 摄像头的输出端接图像处理器的输入端， 图像处理器的输出端接滚筒转速控制器输入端 ， 摄像头防煤尘装置避免摄像头被煤尘污 染。
所述的摄像头防尘装置包括两个保护屏卷轴和 两端卷在其上的保护屏， 保护屏是长 条状的透明薄膜， 两个保护屏卷轴上设有齿轮， 保护屏卷轴上的齿轮与卷轴电机转轴上 设置的齿轮相互咬合， 所述卷轴电机是步进电机， 与电机驱动器连接并受其控制， 可以 带动两个保护屏卷轴转动， 所述清扫滚轴是两组带毛刷的滚轴， 固定在保护屏前的两侧。
有益效果： 由于采用了上述方案， 解决了采煤机滚筒转速的自适应控制， 一方面可 以避免采煤过程火花太大引起的瓦斯煤尘爆炸 事故， 另一方面也有利于避免滚筒遇到煤 岩造成的滚筒截齿磨损过快现象，采用的基于 滚筒割煤中摩擦火花监测的滚筒转速控制， 解决了煤岩识别与控制的问题， 具有良好的使用价值。
附图说明
图 1是本发明的装置原理结构框图。
图 2为本发明摄像头防尘装置原理框图。
图中， 1-摄像头； 2-图像处理器； 3-滚筒转速控制器； 4-摄像头防尘装置； 5-保护 屏； 6-清扫滚轴； 7-保护屏卷轴； 8-卷轴电机； 9-电机驱动器。
具体实施方式
实施例 1 : 如图 1所示， 本发明的采煤机滚筒转速控制方法步骤如下： 在采煤机的机 身上部设置摄像头 1， 所述摄像头 1上设有摄像头防尘装置 4， 在采煤机工作时摄像头 1对 采煤机的采煤滚筒截齿割煤时产生的火花图像 进行采集， 并将采集到的图像信息发送给 图像处理器 2， 图像处理器 2通过将摄像头 1采集到的图像信息中的亮度和火花的光斑分 面积的乘积数值与预先设置的图像亮度和火花 斑分布面积的乘积进行对比， 从而判断火 花的大小， 当火花的大小超过安全数值时， 图像处理器 2向滚筒转速控制器 3发送信息， 使滚筒转速控制器 3降低采煤机的采煤滚筒的转速， 当火花的大小未超过安全数值时， 图 像处理器 2向滚筒转速控制器 3发送信息， 使滚筒转速控制器 3提高滚筒的转速， 从而在保 证工作效率的同时避免割采煤滚筒截齿碰到煤 矸石产生过大的火花引爆瓦斯或煤尘； 适用于上述方法的采煤机滚筒转速控制装置， 包括设在采煤机的机身上部的摄像头 1， 摄像头 1上设有摄像头防尘装置 4， 摄像头 1与图像处理器 2相连接， 图像处理器 2与滚 筒转速控制器 3相连接； 所述摄像头防尘装置 4包括保护屏 5， 保护屏 5上设有卷轴电机 8， 卷轴电机 8连接有电机驱动器 9， 卷轴电机 8两侧设有保护屏卷轴 7， 保护屏 5上的两侧上分 别设有两组清扫滚轴 6， 每组设置 2个清扫滚轴 6夹住保护屏 5; 摄像头 1的输出端接图像处 理器 2的输入端， 图像处理器 2的输出端接滚筒转速控制器 3输入端， 摄像头防煤尘装置 4 避免摄像头 1被煤尘污染。
如图 2所示，所述的摄像头防尘装置 4包括两个保护屏卷轴 7和两端卷在其上的保护屏 5， 保护屏 5是长条状的透明薄膜， 其两端分别卷在两个保护屏卷轴 7上， 两个保护屏卷轴 7上设有齿轮， 保护屏卷轴 7上的齿轮与卷轴电机 8转轴上设置的齿轮相互咬合， 两个保护 屏卷轴 7与卷轴电机 8通过齿轮传动， 所述卷轴电机 8是步进电机， 与电机驱动器 9连接并 受其控制， 可以带动两个保护屏卷轴 7转动， 清扫滚轴 6是两组带毛刷的滚轴， 每组 2个滚 轴， 固定在摄像头镜头前的两端， 夹住保护屏 5， 通过保护屏 5与清扫滚轴 6的摩擦， 实现 清扫保护屏 5上煤尘的作用。