一种基于电液控制的液压支架液压系统技术方案

一种基于电液控制的液压支架液压系统，采用以每个支架为单元的分布式计算机控制系统，该系统的控制有手动控制和计算机电液控制两种方式。主要由主控阀组、电磁先导控制阀组、手动先导控制阀组和基于分布式的单片机控制器等四大部分组成。根据不同阀的要求，采用多次多点过滤方法，有效地保证了介质的清洁度，提高了阀动作的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电液控制的液压支架液压系统
本专利技术涉及一种基于电液控制的液压支架液压系统，适用于机械领域。
技术介绍
综采液压支架的液压系统从远距离集中供液的乳化液泵站到各支架的每个执行缸，形成了多级多单元的分布式系统结构。支架单元之间以及支架单元内的每个执行缸之间都是并联。随着采煤机在工作面往复切割，依架进行降架—拉架—支撑—推溜等作业，便可实现移架和工作面的推进。随着电牵引采煤机和大运量输送机采运能力的不断提高，液压支架的移架速度已成制约工作面生产能力的主要瓶颈。采用电液控制技术以提高作业自动化和优化液压系统配置以提高通流能力是提高液压支架移架速度的主要途径，而后者更是决定性的。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于电液控制的液压支架液压系统，主要控制液压元件在非工作状态时与高压切断，可免受高压冲击波动的影响，因此可提高液压元件的密封性能和延长使用寿命。另外，除主控截止阀的驱动电磁阀外，其余功能电磁阀均在低压空载起动，没有瞬态液动力的影响，起动电流小，可增加电源的负载点数。根据不同阀的要求，采用多次多点过滤方法，有效地保证了介质的清洁度，提高了阀动作的可靠性。本专利技术所采用的技术方案是：所述电液控制采用以每个支架为单元的分布式计算机控制系统，该系统的控制有手动控制和计算机电液控制两种方式。主要由主控阀组、电磁先导控制阀组、手动先导控制阀组和基于分布式的单片机控制器等四大部分组成。主控阀是前、后立柱和推移千斤顶的功率输出控制元件，它既可由电磁先导阀驱动实现电液控制，又可由手动阀进行手动先导控制。电液控制为系统的主要控制方式，控制立柱、推移千斤顶在大流量供液条件下，快速完成支架的降、移、升和推溜等主要动作。手动先导控制作为电液控制的补充，除可驱动主控阀外，前梁短柱和调架千斤顶等辅助动作则直接由其操纵。对任何处在当前工作位置上的支架单元来说，降架—移架—支撑—推溜（滞后完成）是基本的动作要素。在电液控制方式下，各动作命令的切换是由时间开关量和压力开关量两种方式进行的，时间量为实际现场的统计值加适当的裕量，用于降架行程的控制。其他动作则采用压力开关信号作反馈信号。立柱下腔与压力开关相通，压力开关的触发值即为支架的初撑压力（设定），升柱支撑时，压力达到初撑压力后，压力开关打开向控制器发送信号；推移千斤顶的缸底装有一个二位二通开关阀，该阀处于常闭状态，杆腔进液，拉架到位后，活塞碰撞开关阀的顶杆将阀打开，与杆腔连通的高压液通过开关阀作用到压力开关上，触发后便向控制器发送拉架到位信号。在250m长的工作面，泵站远距离集中供液，供液流量、压力和管路的液阻（尤其是回液管路）是决定支架移架速度的关键因素。用双泵同时从工作面头、尾向支架进行并联环形供液，可增加总供液流量和大大降低回液阻力。支架的承载立柱的上、下腔面积比较大（1：6～8），降柱时，下腔的回液量大，在通常的设计回路中，回液阻力非常大，导致降架缓慢。为增大回液通流能力，减小回液管路的阻力，采用旁路回液技术，即从立柱下腔控制阀板到回液截止阀之间并联一条仅供回液的管路，由旁路回液单向阀控制。这样降柱时，下腔可同时通过2条管路回液。相同直径的2条管并联，其等效阻力系数仅是原单路的1/4，试验测试结果表明，在相同条件下，带旁路回液的系统降柱速度可提高1倍以上。一般支架的移架力大于推溜力，对直推式推移机构，推移千斤顶都使用浮动活塞式结构。推溜时，浮动的活塞首先空跑全行程，然后，活塞杆才伸出推移输送机。浮动活塞的空行程运动造成的弊端是执行动作的延迟和系统压力的波动。固定式活塞的推移千斤顶，配以差动推溜控制回路，便可克服浮动活塞的弊端，并且可以提高推溜速度。实现差动回路的差动阀由插装阀形成。此外，千斤顶的活塞腔还设有旁路回液，以减小拉架的回液阻力，提高拉架速度。本专利技术的有益效果是：主要控制液压元件在非工作状态时与高压切断，可免受高压冲击波动的影响，因此可提高液压元件的密封性能和延长使用寿命。另外，除主控截止阀的驱动电磁阀外，其余功能电磁阀均在低压空载起动，没有瞬态液动力的影响，起动电流小，可增加电源的负载点数。根据不同阀的要求，采用多次多点过滤方法，有效地保证了介质的清洁度，提高了阀动作的可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的支架电液控制系统图。图2是本专利技术的液压支架及配套设备关系示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，电液控制采用以每个支架为单元的分布式计算机控制系统，该系统的控制有手动控制和计算机电液控制两种方式。主要由主控阀组、电磁先导控制阀组、手动先导控制阀组和基于分布式的单片机控制器等四大部分组成。主控阀是前、后立柱和推移千斤顶的功率输出控制元件，它既可由电磁先导阀驱动实现电液控制，又可由手动阀进行手动先导控制。电液控制为系统的主要控制方式，控制立柱、推移千斤顶在大流量供液条件下，快速完成支架的降、移、升和推溜等主要动作。手动先导控制作为电液控制的补充，除可驱动主控阀外，前梁短柱和调架千斤顶等辅助动作则直接由其操纵。对任何处在当前工作位置上的支架单元来说，降架—移架—支撑—推溜（滞后完成）是基本的动作要素。在电液控制方式下，各动作命令的切换是由时间开关量和压力开关量两种方式进行的，时间量为实际现场的统计值加适当的裕量，用于降架行程的控制。其他动作则采用压力开关信号作反馈信号。立柱下腔与压力开关相通，压力开关的触发值即为支架的初撑压力（设定），升柱支撑时，压力达到初撑压力后，压力开关打开向控制器发送信号；推移千斤顶的缸底装有一个二位二通开关阀，该阀处于常闭状态，杆腔进液，拉架到位后，活塞碰撞开关阀的顶杆将阀打开，与杆腔连通的高压液通过开关阀作用到压力开关上，触发后便向控制器发送拉架到位信号。如图2，在250m长的工作面，泵站远距离集中供液，供液流量、压力和管路的液阻（尤其是回液管路）是决定支架移架速度的关键因素。用双泵同时从工作面头、尾向支架进行并联环形供液，可增加总供液流量和大大降低回液阻力。支架的承载立柱的上、下腔面积比较大（1：6～8），降柱时，下腔的回液量大，在通常的设计回路中，回液阻力非常大，导致降架缓慢。为增大回液通流能力，减小回液管路的阻力，采用旁路回液技术，即从立柱下腔控制阀板到回液截止阀之间并联一条仅供回液的管路，由旁路回液单向阀控制。这样降柱时，下腔可同时通过2条管路回液。相同直径的2条管并联，其等效阻力系数仅是原单路的1/4，试验测试结果表明，在相同条件下，带旁路回液的系统降柱速度可提高1倍以上。一般支架的移架力大于推溜力，对直推式推移机构，推移千斤顶都使用浮动活塞式结构。推溜时，浮动的活塞首先空跑全行程，然后，活塞杆才伸出推移输送机。浮动活塞的空行程运动造成的弊端是执行动作的延迟和系统压力的波动。固定式活塞的推移千斤顶，配以差动推溜控制回路，便可克服浮动活塞的弊端，并且可以提高推溜速度。实现差动回路的差动阀由插装阀形成。此外，千斤顶的活塞腔还设有旁路回液，以减小拉架的回液阻力，提高拉架速度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电液控制的液压支架液压系统，其特征是：所述电液控制采用以每个支架为单元的分布式计算机控制系统，该系统的控制有手动控制和计算机电液控制两种方式。

【技术特征摘要】
1.一种基于电液控制的液压支架液压系统，其特征是：所述电液控制采用以每个支架为单元的分布式计算机控制系统，该系统的控制有手动控制和计算机电液控制两种方式。2.根据权利要求1所述的一种基于电液控制的液压支架液压系统，其特征是：所述电液控制系统主要由主控阀组、电磁先导控制阀组、手动先导控制阀组和基于分布式的单片机控制器等四大部分组成。3.根据权利要求1所述的一种基于电液控制的液压支架液压系统，其特征是：所述主控阀是前、后立柱和推移千斤顶的功率输出控制元件，它既可由电磁先导阀驱动实现电液控制，又可由手动阀进行手动先导控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员：富强，
申请(专利权)人：富强，
类型：发明
国别省市：辽宁,21