一、提升载荷监测之箕斗定重装载液压系统背景分析
1、在箕斗定重装载液压系统工作工程中，由于某一元件的工作状态变更，将不可避免地在管路内产生流量和压力的冲击或脉动，这对系统的稳定性和可靠性以及系统中其他元件的正常工作有着很大的影响。
2、在箕斗装载过程中管路作为称重油液的容腔，其在受内压时的弹性变形等因素也必然会对称重的精度造成较大的影响。因此，管路作为称重液压系统不可缺少的系统元件，其动态特性是很重要的。
3、在实际使用过程中，由于泵与液压缸之间有较长的距离，经研究决定使用高压橡胶管作为油液传输管路。高压橡胶管由于其自身存在较大的弹性，在同样的长度下，对系统的影响要比钢管大许多。
4、高压橡胶管自身的弹性有吸收压力脉动的作用，但大量的实践经验表明，高压橡胶管长度较长时势必对系统的性能造成影响。实践证明由于长输油管路的存在，必然造成液压系统作业机构的响应滞后。管路对系统产生的影响不能忽略。
二、定重装载管路液压传动系统概述
1、管路液压是传动和控制工程中用以传输流体介质、传递流体动力和流体信息的不可或缺的元件，其动态性能直接关系到系统的精确性、稳定性。
2、箕斗计量装载液压管路本质上属于一个多自由度的分布参数系统，描述其特性的准确模型是目前普遍认可的与频率相关的耗散摩擦模型，但由于该模型中含有复杂的贝塞尔函数和双曲函数，给模型的解析和应用带来极大的不便，因此在分析液压系统动态特性时，一般都忽略管路效应或采用较粗糙的近似方法。
3、常用的描述流体管路动态特性的方法主要有二种：分布参数模型和集中参数模型。
(1) 分布参数模型就是将系统中较长的液压管路看成是有液容、液感和液阻组成的网络，这种管路模型被认为是流体管路的精确模型，是处理管路的常用方法。
(2) 集中参数模型认为管路的特性包含粘性剪切引起的液阻、流体可压缩性或柔性引起的液容和流体加速时惯性作用引起的液感，管路的动态模型可看作是这些理想元件（液阻、液容和液感）的一种纯集中参数的组合。
三、定重装载系统的基本原理
箕斗定重装载的基本原理如图所示。压力油液被密封在液压缸2中，当被测箕斗安放在液压缸活塞承载面1上时，密封油液3中的压力将随着箕斗中煤质量的增加而增大。因此，通过压力传感器4测量油液压力的大小，便可换算出箕斗中煤重量的大小。
四、箕斗监测定重装载液压系统的设计分析
1、定重装载液压系统在不破坏原有提升系统的前提下，在井底托罐梁的间隔增设两对称重液压缸，分别用来测量1号和2号箕斗中煤的质量，在左右溜煤槽分别增设一个闸门液压缸，分别用来截止1号和2号箕斗中的过多煤流入。
2、箕斗在装煤时，压力传感器实时测量箕斗中煤的重量，当压力传感器测量到箕斗中煤的质量达到预定值，控制系统会自动关闭闸门以截止煤流入，并打铃提示司机提升箕斗。定重装载液压系统原理如上图3所示。
3、箕斗装载液压系统的工作流程如下:1号箕斗下落在托罐梁上时压迫滑动架使溜嘴进入箕斗，同时安装在井下的下降限位开关接通使三位四通阀电磁铁1DT通电，芯克服弹簧力右移使压力油液经电磁阀进入称重液压缸下腔，活塞上升顶起箕斗。
4、当重液压缸活塞上升的高度使举升限位开关接通时，电磁铁1DT断电使阀芯位于中位此时压力油液被密封在液压缸中，压力传感器便可以根据密封油液的压力变化测量箕中煤的质量。
五、箕斗监测定重装载系统硬件组成
主井箕斗定重装载PLC控制系统由监控器、控制器、箕斗定重称重装置和执行机构4个部分构成。
1、监控器(绞车房)由FX2N-48MR、FX2N-485,-BD、显示面板、专用继电器组和供电电源5个部分组成，主要用来显示井底装载设备的运行状态、信号状态、定量斗装煤重量以及参数设置，并且完成数据的远程传输任务。FX2N-48MR是监控器的核心部分，完成监控器的主要功能。
2、箕斗定重称重装置输出的4-20 mA电流信号通过控制器的FX2N-2AD转换为重量信号、输出显示井底装载设备的运行信号、状态信号、箕斗装煤重量以及设备控制的输入信号，并完成数据的远程传输。
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