一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组制造技术

本发明专利技术具体涉及一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，属于煤矿安全领域。所述控制阀组包括压力流量函数控制阀座、流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分、远程液压升降柱控制部分、远程连接胶管和堵孔螺丝。本发明专利技术集远程升降柱控制、小冲击准静态让位、大冲击动态让位和冲击监测预测多功能于一体实现支护防治冲击地压目的。

A Pressure Flow Function Control Valve Group for Scouring-proof Hydraulic Support

The invention specifically relates to a pressure and flow function control valve group for anti-scour hydraulic support, which belongs to the field of coal mine safety. The control valve group comprises a pressure flow function control valve seat, a flow monitoring part, a pressure monitoring part, a fast start small flow sequence control part, a slow start large flow sequence control part, a remote hydraulic lift column control part, a remote connection rubber pipe and a blocking screw. The invention integrates remote lifting column control, small impact quasi-static yield, large impact dynamic yield and impact monitoring and prediction functions to realize the purpose of supporting and preventing rock burst.

【技术实现步骤摘要】
一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组
本专利技术属于煤矿安全领域，具体涉及一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组。
技术介绍
随着我国能源需求量的增加和开采强度的不断加大，开挖深度日趋加深，千米深的矿井屡见不鲜。液压支架由于其纵横向稳定性好、支护强度高、移架速度快、对围岩适应性强等特点，被广泛应用于回采巷道。深部开采易发生冲击地压区域地应力大，巷道变形速度快，要求液压支架既要满足巷道准静态变形时缓慢让位，保证支架压力在可承受范围内，又要满足冲击地压发生造成巷道准动态变形时支架快速让位，降低冲击载荷对支架的压力，确保支柱压力在其可承受范围之内。液压支架支护应适应以下三种情况，第一种情况是顶板压力较大，顶板的下沉速度很慢(0.005至0.05mm/min),处于被动支撑阶段的立柱活塞腔压力增长的缓慢，立柱活塞腔压力经长时间缓慢增加，最终达到其额定工作阻力，超过额定工作阻力后，安全阀将缓慢开启，使其处于恒阻阶段，防止液压支柱超载破坏，这种状态是体现安全阀小流量启溢闭特性的状态。第二种情况发生在生产过程影响区，顶板下沉速度较快(60-80mm/min)，立柱活塞腔压力增长较快，超过额定工作阻力，安全阀开启，由于顶板下沉速度快，安全阀将出现较频繁的间断开启，体现了支架的恒阻性。第三种情况在顶板快速来压时，顶板沉降速度可达200-500mm/s，冲击地压更大,甚至超过几倍。在这种情况下，支架立柱活塞腔的压力可能增高若干倍。对于目前巷道使用的液压支架，由于冲击地压产生的强冲击动载荷常常超出液压支架的强度范围，液压支架普通安全阀的启动速度、排液流量有限以及与围岩变形不协调，液压支架不能及时让位，造成短时间内液压支架压力超出液压支架可以承受的范围，导致立柱压弯、压粗、爆裂与断裂等破坏现象，使得液压支架几百架破坏，几百米巷道坍塌,严重威胁到人员的安全和减慢生产进度。因此，支架的支护特性主要取决于围岩冲击特性与支架让位特性，具体体现在支架控制阀流量大小、启溢闭特性的状态以及与围岩变形特性的协调。由此可见，液压支架在配置快速启动小流量控制阀序列的基础上再配置慢速启动大流量控制阀序列组成不同启动溢流函数与围岩变形协调是解决围岩冲击破坏问题的有效途径。围岩流变变形情况下，液压支架的恒阻特性是由小流量控制阀来实现。当围岩发生猛烈冲击时，液压支架特性由小流量控制阀序列和大流量控制阀序列配合，达到冲击载荷下要求的开启溢流关闭特性，迅速释放掉立柱活塞腔内的高压液体，使支架下缩速度适应围岩的冲击下沉速度，从而避免了液压支架因冲击过载而遭到破坏。根据冲击地压围岩冲击特征、长期科学实践总结和冲击地压围岩扰动响应支护理论指导，现需要一种具有静态慢速让位功能和动态快速让位功能的设备，具体为：(1)冲击地压发生过程的冲击应力变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位应力；(2)冲击地压发生过程的冲击位移变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位位移；(3冲击地压发生过程的冲击刚度变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位刚度；(4)冲击地压发生过程的冲击速度变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位速度；(5)冲击地压发生过程的冲击能量变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位能量；(6)冲击地压发生过程的冲击频率变化，要求支护具有与围岩协调的可变冲击启动让位频率。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术提供一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，包括：压力流量函数控制阀座、流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分、远程液压升降柱控制部分、远程连接胶管和堵孔螺丝；其中，压力流量函数控制阀座与防冲液压支架支柱接口连接，并分别与流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分和远程连接胶管的一端连接；所述远程连接胶管的另一端与远程液压升降柱控制部分连接；所述流量监测部分和压力监测部分接入监测网络；所述远程液压升降柱控制部分与注液设备连接。所述压力流量函数控制阀座，由高压液体进口、流量监测部分接口、压力监测部分接口、快速启动小流量序列控制部分接口、慢速启动大流量序列控制部分接口、远程液压升降柱控制部分接口组成；所述高压液体进口接入防冲液压支架支柱接口；闲置的压力流量函数控制阀座的接口用堵孔螺丝拧紧堵塞。所述流量监测部分，由液体流量监测部分壳体、液体流量电磁感应头、液体流量电压调理电路、流量监测插头组成；所述液体流量电磁感应头接入压力流量函数控制阀座的流量监测部分接口；所述流量监测插头接入监测网络。所述压力监测部分，由液体压力监测部分壳体、高压液体进口、液体压力敏感元件、液体压力电压调理电路、压力监测插头组成；所述高压液体进口接入压力流量函数控制阀座的压力监测部分接口；所述压力监测插头接入监测网络。所述快速启动小流量序列控制部分，由小流量液体溢流控制阀壳体、高压液体进口、超压安全保护盒、导液溢流孔、球形顶针、碳纤维导向体、弹簧、碳纤维弹簧座、刻度手柄、出液孔、阀体盖组成；所述快速启动小流量序列控制部分的高压液体进口与快速启动小流量序列控制部分接口连接。所述慢速启动大流量序列控制部分，由大流量液体溢流控制阀壳体、高压液体进口、碳纤维滑动块体、阻尼溢流孔、大流量出液口、弹簧、导液溢流孔、球形顶针、碳纤维导向体、弹簧、碳纤维弹簧座、刻度手柄、导液出液孔、阀体盖组成；所述慢速启动大流量序列控制部分的高压液体进口与慢速启动大流量序列控制部分接口连接。所述远程液压升降柱控制部分，由升降柱液压换向控制阀壳体、高压液体进口、转动圆形块体、导液槽、塔式弹簧、球形顶针、保护弹簧、阀体盖、刻度手柄、高压排液口、高压注液口组成；所述高压注液口与注液设备连接。所述远程连接胶管，由高压液体进口、螺丝、高压软管、螺母组成；所述远程液压升降柱控制部分接口连接远程连接胶管的高压液体进口并拧紧螺丝经过高压软管通过螺母连接远程液压升降柱控制部分的高压液体进口。一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组的控制方法，采用上述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，包括以下步骤：步骤1，根据现场情况设置控制阀：将快速启动小流量序列控制部分的刻度手柄根据压力设计调到相应阈值；将慢速启动大流量序列控制部分的刻度手柄根据压力设计调到相应阈值；所述阈值根据不同煤矿要求设定；步骤2，使用过程中，控制阀根据现场情况进行相应动作：(1)静载条件下，当支柱受顶板缓慢变形加载超过安全压力时，液压支架支柱的液体通过高压液体进口进入流量函数控制阀座，由流量监测部分和压力监测部分实现对液体流量和压力的监测；通过快速启动小流量序列控制部分接口液体进入快速启动小流量序列控制部分，推动相应阈值的球形顶针，液体从出液孔流出，降低了支柱缸内液体压力；当小流量序列控制部分所受压力高于初步压力时，快速启动小流量序列控制部分的超压安全保护盒受压破裂从而降压；(2)冲击地压发生时，高压推动液体慢速启动大流量序列控制部分相应阈值的球形顶针，液体从大流量出液口流出，实现大流量快速让位吸能卸压，消耗冲击能量，保护液压支柱免遭冲击破坏；通过小流量序列控制部分和大流量序列控制部分的配合，达到不同条件下的压力函数要求，使得液压支柱缸内液体压力不超过支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，包括：压力流量函数控制阀座、流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分、远程液压升降柱控制部分、远程连接胶管和堵孔螺丝；其中，压力流量函数控制阀座与防冲液压支架支柱接口连接，并分别与流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分和远程连接胶管的一端连接；所述远程连接胶管的另一端与远程液压升降柱控制部分连接；所述流量监测部分和压力监测部分接入监测网络；所述远程液压升降柱控制部分与注液设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，包括：压力流量函数控制阀座、流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分、远程液压升降柱控制部分、远程连接胶管和堵孔螺丝；其中，压力流量函数控制阀座与防冲液压支架支柱接口连接，并分别与流量监测部分、压力监测部分、快速启动小流量序列控制部分、慢速启动大流量序列控制部分和远程连接胶管的一端连接；所述远程连接胶管的另一端与远程液压升降柱控制部分连接；所述流量监测部分和压力监测部分接入监测网络；所述远程液压升降柱控制部分与注液设备连接。2.根据权利要求1所述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，所述压力流量函数控制阀座，由高压液体进口、流量监测部分接口、压力监测部分接口、快速启动小流量序列控制部分接口、慢速启动大流量序列控制部分接口、远程液压升降柱控制部分接口组成；所述高压液体进口接入防冲液压支架支柱接口；闲置的压力流量函数控制阀座的接口用堵孔螺丝拧紧堵塞。3.根据权利要求1所述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，所述流量监测部分，由液体流量监测部分壳体、液体流量电磁感应头、液体流量电压调理电路、流量监测插头组成；所述液体流量电磁感应头接入压力流量函数控制阀座的流量监测部分接口；所述流量监测插头接入监测网络。4.根据权利要求1所述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，所述压力监测部分，由液体压力监测部分壳体、高压液体进口、液体压力敏感元件、液体压力电压调理电路、压力监测插头组成；所述高压液体进口接入压力流量函数控制阀座的压力监测部分接口；所述压力监测插头接入监测网络。5.根据权利要求2所述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，所述快速启动小流量序列控制部分，由小流量液体溢流控制阀壳体、高压液体进口、超压安全保护盒、导液溢流孔、球形顶针、碳纤维导向体、弹簧、碳纤维弹簧座、刻度手柄、出液孔、阀体盖组成；所述快速启动小流量序列控制部分的高压液体进口与快速启动小流量序列控制部分接口连接。6.根据权利要求5所述的防冲液压支架用压力流量函数控制阀组，其特征在于，所述慢速启动大流量序列控制部分，由大流量液体溢流控制阀壳体、高压液体进口、碳纤维滑动块体、阻尼溢流孔、大流量出液口、弹簧、导液溢流孔、球形顶针、碳纤维导向体、弹簧、碳纤维弹簧座、刻度手柄、导液出液孔、阀体盖组成；所述慢速启动大流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂颖，李祁，王伟丽，潘一山，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21