基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统技术方案

本申请提出了一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统，该系统包括：液压支架群组，每个液压支架包括：总线控制器、检测设备和至少一个增量式数字液压缸，增量式数字液压缸包括：电机、多通比例阀和液压缸本体，其中，检测设备，用于检测液压支架的状态信息；总线控制器，用于根据状态信息向电机发送旋转控制指令；电机，用于根据旋转控制指令正向旋转或反向旋转至相应的角度，以控制多通比例阀的左右换向和比例开度变化；多通比例阀，用于通过左右换向和调整比例开度控制液压缸本体伸出或缩回相应的位移量。该系统通过增量式数字液压缸控制液压支架，提高了支架控制的精确性，简化了结构。简化了结构。简化了结构。

【技术实现步骤摘要】
基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统


[0001]本申请涉及煤矿设备
，尤其涉及一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统。

技术介绍

[0002]目前，在矿井下综采工作面的开采过程中，液压支架是必不可少的基础设备，通过液压支架可以控制工作面矿山压力，实现恒阻支撑。并且，随着综采工作面中采煤机的不断运行，液压支架需要随之进行移架、推溜和升降等操作。
[0003]相关技术中，通常是在液压支架中设置开关式主阀以及推移千斤顶、立柱千斤顶和护帮千斤顶等液压缸，通过各类控制阀控制相应的液压缸进行动作，实现液压支架的上述操作。
[0004]然而，在上述的液压支架控制方案中，受限于液压支架中元件的性能和控制方式等因素的影响，液压支架的控制精度较低，无法满足实际的控制需求。比如，在推移液压支架过程中，相关技术中的方案对液压支架位移的控制精度较低，移架结果存在偏差。因此，如何实现一种具有高控制精度的液压支架成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的目的在于提出一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统，该系统通过增量式数字液压缸控制液压支架，通过对液压缸中的电机进行数字化控制，提高了支架控制的精确性，简化了结构。
[0007]为达上述目的，本申请的实施例在于提出一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统，该系统包括：液压支架群组，每个液压支架包括：总线控制器、检测设备和至少一个增量式数字液压缸，所述增量式数字液压缸包括：电机、多通比例阀和液压缸本体，其中，所述检测设备，用于检测所述液压支架的状态信息；所述总线控制器，用于根据所述状态信息向所述电机发送旋转控制指令；所述电机，用于根据所述旋转控制指令正向旋转或反向旋转至相应的角度，以控制所述多通比例阀的左右换向和比例开度变化；所述多通比例阀，用于通过左右换向和调整比例开度控制所述液压缸本体伸出或缩回相应的位移量，以控制所述液压支架位移。
[0008]可选地，在本申请的一个实施例中，增量式数字液压缸，还包括：反馈单元，用于检测所述液压缸本体实际的位移量，并将所述实际的位移量反馈至所述总线控制器。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，检测设备，包括：测距传感器，用于检测所述液压支架与采煤面之间的距离信息，并将所述距离信息发送至所述总线控制器。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，各个液压支架的所述总线控制器通过所述液压支架群组的总线进行通讯，所述总线控制器，具体用于：获取相邻的总线控制器发送的对应的液压支架的移动距离；结合所述移动距离、所述实际的位移量和所述距离信息生成所
述旋转控制指令。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，基于所述增量式数字液压缸构成单闭锁液压缸或双闭锁液压缸，所述总线控制器，具体用于：根据所述液压支架所处的不同的工作位置和工况，控制所述单闭锁液压缸或所述双闭锁液压缸进行位置保压闭锁。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，单闭锁液压缸包括：安全阀、液控单向阀和所述增量式数字液压缸；所述双闭锁液压缸包括：两个安全阀、两个液控单向阀和所述增量式数字液压缸，其中，每个所述液控单向阀设置在所述多通比例阀与所述液压缸本体相连的一条支路中，每个所述安全阀与对应的液控单向阀的一端相连。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，单闭锁液压缸或所述双闭锁液压缸，还用于：控制所述液压支架进行降柱、升柱、移架、推遛和护帮板伸缩。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，该系统还包括：回液管路和供液管路，每个所述液压支架还包括：输送设备，其中，所述输送设备，用于将所述供液管路中的乳化液传输至所述增量式数字液压缸，并将多余的乳化液返回至所述回液管路。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，输送设备，包括：截止阀、高压过滤器、回液单向阀和多通阀块，其中，所述截止阀的第一端与所述供液管路相连，所述截止阀的第二端与所述回液单向阀的第一端相连，所述回液单向阀的第二端与所述多通阀块相连；所述高压过滤器的第一端与所述回液管路相连，所述高压过滤器的第二端与所述多通阀块相连；所述多通阀块具有多组供回液端口，每组所述供回液端口包括回液端口和供液端口，每组所述供回液端口与对应的增量式数字液压缸中的所述多通比例阀相连。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，检测设备，包括：智能传感器单元、智能仪器仪表和智能控制单元，其中，所述智能控制单元，用于辅助所述总线控制器生成所述旋转控制指令。
[0017]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请通过增量式数字液压缸控制液代替传统的开关阀和液压缸控制液压支架，通过对电机正反转角度的控制，控制数字阀的左右换向和比例开度变化，进而精确控制液压缸的伸出和缩回。从而依靠电机进行驱动实现对液压系统的回路的比例控制，实现液压系统的数字化控制，能够提高对液压支架控制的精确度，有利于煤矿设备的数字化发展。每个增量式液压缸上集成了控制、检测和闭锁等功能，丰富了单个支架的功能，且简化了系统结构，降低了系统复杂程度。并且，所有数据处理和信号生成等计算过程均可在总线控制器中进行，通过各个支架的总线控制器之间协同，对液压支架群组进行控制，能够保证综采工作面的直线精度，有利于开采工作的正常运行。
[0018]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为本申请实施例提出的一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统的结构示意图；
[0021]图2为本申请实施例提出的一种单闭锁液压缸的结构示意图；
[0022]图3为本申请实施例提出的一种双闭锁液压缸的结构示意图；
[0023]图4为本申请实施例提出的一种具体的基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统的结构示意图；
[0024]图5为本申请实施例提出的一种液压支架群组协同控制的原理示意图。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]下面参考附图描述本专利技术实施例所提出的一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统。
[0027]图1为本申请实施例提出的一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统的结构示意图，如图1所示，该液压系统设置在综采工作面处，该系统包括：液压支架群组，液压支架群组由多个液压支架100组成，每个液压支架100包括：总线控制器110、检测设备120和至少一个增量式数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增量式数字液压缸的综采工作面液压系统，其特征在于，包括：液压支架群组，每个液压支架包括：总线控制器、检测设备和至少一个增量式数字液压缸，所述增量式数字液压缸包括：电机、多通比例阀和液压缸本体，其中，所述检测设备，用于检测所述液压支架的状态信息；所述总线控制器，用于根据所述状态信息向所述电机发送旋转控制指令；所述电机，用于根据所述旋转控制指令正向旋转或反向旋转至相应的角度，以控制所述多通比例阀的左右换向和比例开度变化；所述多通比例阀，用于通过左右换向和调整比例开度控制所述液压缸本体伸出或缩回相应的位移量，以控制所述液压支架位移。2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述增量式数字液压缸，还包括：反馈单元，用于检测所述液压缸本体实际的位移量，并将所述实际的位移量反馈至所述总线控制器。3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述检测设备，包括：测距传感器，用于检测所述液压支架与采煤面之间的距离信息，并将所述距离信息发送至所述总线控制器。4.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，各个液压支架的所述总线控制器通过所述液压支架群组的总线进行通讯，所述总线控制器，具体用于：获取相邻的总线控制器发送的对应的液压支架的移动距离；结合所述移动距离、所述实际的位移量和所述距离信息生成所述旋转控制指令。5.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，基于所述增量式数字液压缸构成单闭锁液压缸或双闭锁液压缸，所述总线控制器，具体用于：根据所述液压支架所处的不同的工作位置和工况，控制所述单闭锁液压缸或所述双闭锁液压缸进行位置保压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周如林，乔子石，王树胜，张阳，夏杰，李业龙，张晶晶，
申请(专利权)人：北京煤科天玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：