本發(fā)明涉及一種基于電液控制的液壓支架液壓系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

綜采液壓支架的液壓系統(tǒng)從遠(yuǎn)距離集中供液的乳化液泵站到各支架的每個(gè)執(zhí)行缸，形成了多級(jí)多單元的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。支架單元之間以及支架單元內(nèi)的每個(gè)執(zhí)行缸之間都是并聯(lián)。 隨著采煤機(jī)在工作面往復(fù)切割，依架進(jìn)行降架—拉架—支撐—推溜等作業(yè)，便可實(shí)現(xiàn)移架和工作面的推進(jìn)。

隨著電牽引采煤機(jī)和大運(yùn)量輸送機(jī)采運(yùn)能力的不斷提高，液壓支架的移架速度已成制約工作面生產(chǎn)能力的主要瓶頸。 采用電液控制技術(shù)以提高作業(yè)自動(dòng)化和優(yōu)化液壓系統(tǒng)配置以提高通流能力是提高液壓支架移架速度的主要途徑，而后者更是決定性的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于電液控制的液壓支架液壓系統(tǒng)，主要控制液壓元件在非工作狀態(tài)時(shí)與高壓切斷，可免受高壓沖擊波動(dòng)的影響，因此可提高液壓元件的密封性能和延長(zhǎng)使用壽命。 另外，除主控截止閥的驅(qū)動(dòng)電磁閥外，其余功能電磁閥均在低壓空載起動(dòng)，沒(méi)有瞬態(tài)液動(dòng)力的影響，起動(dòng)電流小，可增加電源的負(fù)載點(diǎn)數(shù)。根據(jù)不同閥的要求，采用多次多點(diǎn)過(guò)濾方法，有效地保證了介質(zhì)的清潔度，提高了閥動(dòng)作的可靠性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述電液控制采用以每個(gè)支架為單元的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制有手動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)電液控制兩種方式。主要由主控閥組、電磁先導(dǎo)控制閥組、手動(dòng)先導(dǎo)控制閥組和基于分布式的單片機(jī)控制器等四大部分組成。主控閥是前、后立柱和推移千斤頂?shù)墓β瘦敵隹刂圃瓤捎呻姶畔葘?dǎo)閥驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電液控制，又可由手動(dòng)閥進(jìn)行手動(dòng)先導(dǎo)控制。電液控制為系統(tǒng)的主要控制方式，控制立柱、推移千斤頂在大流量供液條件下，快速完成支架的降、移、升和推溜等主要?jiǎng)幼?。手?dòng)先導(dǎo)控制作為電液控制的補(bǔ)充，除可驅(qū)動(dòng)主控閥外，前梁短柱和調(diào)架千斤頂?shù)容o助動(dòng)作則直接由其操縱。對(duì)任何處在當(dāng)前工作位置上的支架單元來(lái)說(shuō)，降架—移架—支撐—推溜（ 滯后完成）是基本的動(dòng)作要素。

在電液控制方式下，各動(dòng)作命令的切換是由時(shí)間開(kāi)關(guān)量和壓力開(kāi)關(guān)量?jī)煞N方式進(jìn)行的，時(shí)間量為實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)值加適當(dāng)?shù)脑Ａ?，用于降架行程的控制。其他?dòng)作則采用壓力開(kāi)關(guān)信號(hào)作反饋信號(hào)。立柱下腔與壓力開(kāi)關(guān)相通，壓力開(kāi)關(guān)的觸發(fā)值即為支架的初撐壓力（設(shè)定），升柱支撐時(shí)，壓力達(dá)到初撐壓力后，壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)向控制器發(fā)送信號(hào)；推移千斤頂?shù)母椎籽b有一個(gè)二位二通開(kāi)關(guān)閥，該閥處于常閉狀態(tài)，桿腔進(jìn)液，拉架到位后，活塞碰撞開(kāi)關(guān)閥的頂桿將閥打開(kāi)，與桿腔連通的高壓液通過(guò)開(kāi)關(guān)閥作用到壓力開(kāi)關(guān)上，觸發(fā)后便向控制器發(fā)送拉架到位信號(hào)。

在250m長(zhǎng)的工作面，泵站遠(yuǎn)距離集中供液，供液流量、壓力和管路的液阻（尤其是回液管路）是決定支架移架速度的關(guān)鍵因素。 用雙泵同時(shí)從工作面頭、尾向支架進(jìn)行并聯(lián)環(huán)形供液，可增加總供液流量和大大降低回液阻力。

支架的承載立柱的上、下腔面積比較大（1：6～8），降柱時(shí)，下腔的回液量大，在通常的設(shè)計(jì)回路中，回液阻力非常大，導(dǎo)致降架緩慢。為增大回液通流能力，減小回液管路的阻力，采用旁路回液技術(shù)，即從立柱下腔控制閥板到回液截止閥之間并聯(lián)一條僅供回液的管路，由旁路回液?jiǎn)蜗蜷y控制。這樣降柱時(shí)，下腔可同時(shí)通過(guò)2條管路回液。相同直徑的2條管并聯(lián)，其等效阻力系數(shù)僅是原單路的1/4，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，在相同條件下，帶旁路回液的系統(tǒng)降柱速度可提高1倍以上。

一般支架的移架力大于推溜力，對(duì)直推式推移機(jī)構(gòu)，推移千斤頂都使用浮動(dòng)活塞式結(jié)構(gòu)。 推溜時(shí)，浮動(dòng)的活塞首先空跑全行程，然后，活塞桿才伸出推移輸送機(jī)。浮動(dòng)活塞的空行程運(yùn)動(dòng)造成的弊端是執(zhí)行動(dòng)作的延遲和系統(tǒng)壓力的波動(dòng)。固定式活塞的推移千斤頂，配以差動(dòng)推溜控制回路，便可克服浮動(dòng)活塞的弊端，并且可以提高推溜速度。實(shí)現(xiàn)差動(dòng)回路的差動(dòng)閥由插裝閥形成。此外，千斤頂?shù)幕钊贿€設(shè)有旁路回液，以減小拉架的回液阻力，提高拉架速度。

本發(fā)明的有益效果是：主要控制液壓元件在非工作狀態(tài)時(shí)與高壓切斷，可免受高壓沖擊波動(dòng)的影響，因此可提高液壓元件的密封性能和延長(zhǎng)使用壽命。 另外，除主控截止閥的驅(qū)動(dòng)電磁閥外，其余功能電磁閥均在低壓空載起動(dòng)，沒(méi)有瞬態(tài)液動(dòng)力的影響，起動(dòng)電流小，可增加電源的負(fù)載點(diǎn)數(shù)。根據(jù)不同閥的要求，采用多次多點(diǎn)過(guò)濾方法，有效地保證了介質(zhì)的清潔度，提高了閥動(dòng)作的可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的支架電液控制系統(tǒng)圖。

圖2是本發(fā)明的液壓支架及配套設(shè)備關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，電液控制采用以每個(gè)支架為單元的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制有手動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)電液控制兩種方式。主要由主控閥組、電磁先導(dǎo)控制閥組、手動(dòng)先導(dǎo)控制閥組和基于分布式的單片機(jī)控制器等四大部分組成。主控閥是前、后立柱和推移千斤頂?shù)墓β瘦敵隹刂圃?，它既可由電磁先?dǎo)閥驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電液控制，又可由手動(dòng)閥進(jìn)行手動(dòng)先導(dǎo)控制。電液控制為系統(tǒng)的主要控制方式，控制立柱、推移千斤頂在大流量供液條件下，快速完成支架的降、移、升和推溜等主要?jiǎng)幼?。手?dòng)先導(dǎo)控制作為電液控制的補(bǔ)充，除可驅(qū)動(dòng)主控閥外，前梁短柱和調(diào)架千斤頂?shù)容o助動(dòng)作則直接由其操縱。對(duì)任何處在當(dāng)前工作位置上的支架單元來(lái)說(shuō)，降架—移架—支撐—推溜（ 滯后完成）是基本的動(dòng)作要素。

在電液控制方式下，各動(dòng)作命令的切換是由時(shí)間開(kāi)關(guān)量和壓力開(kāi)關(guān)量?jī)煞N方式進(jìn)行的，時(shí)間量為實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)值加適當(dāng)?shù)脑Ａ?，用于降架行程的控制。其他?dòng)作則采用壓力開(kāi)關(guān)信號(hào)作反饋信號(hào)。立柱下腔與壓力開(kāi)關(guān)相通，壓力開(kāi)關(guān)的觸發(fā)值即為支架的初撐壓力（設(shè)定），升柱支撐時(shí)，壓力達(dá)到初撐壓力后，壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)向控制器發(fā)送信號(hào)；推移千斤頂?shù)母椎籽b有一個(gè)二位二通開(kāi)關(guān)閥，該閥處于常閉狀態(tài)，桿腔進(jìn)液，拉架到位后，活塞碰撞開(kāi)關(guān)閥的頂桿將閥打開(kāi)，與桿腔連通的高壓液通過(guò)開(kāi)關(guān)閥作用到壓力開(kāi)關(guān)上，觸發(fā)后便向控制器發(fā)送拉架到位信號(hào)。

如圖2，在250m長(zhǎng)的工作面，泵站遠(yuǎn)距離集中供液，供液流量、壓力和管路的液阻（尤其是回液管路）是決定支架移架速度的關(guān)鍵因素。 用雙泵同時(shí)從工作面頭、尾向支架進(jìn)行并聯(lián)環(huán)形供液，可增加總供液流量和大大降低回液阻力。

支架的承載立柱的上、下腔面積比較大（1：6～8），降柱時(shí)，下腔的回液量大，在通常的設(shè)計(jì)回路中，回液阻力非常大，導(dǎo)致降架緩慢。為增大回液通流能力，減小回液管路的阻力，采用旁路回液技術(shù)，即從立柱下腔控制閥板到回液截止閥之間并聯(lián)一條僅供回液的管路，由旁路回液?jiǎn)蜗蜷y控制。這樣降柱時(shí)，下腔可同時(shí)通過(guò)2條管路回液。相同直徑的2條管并聯(lián)，其等效阻力系數(shù)僅是原單路的1/4，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，在相同條件下，帶旁路回液的系統(tǒng)降柱速度可提高1倍以上。

一般支架的移架力大于推溜力，對(duì)直推式推移機(jī)構(gòu)，推移千斤頂都使用浮動(dòng)活塞式結(jié)構(gòu)。 推溜時(shí)，浮動(dòng)的活塞首先空跑全行程，然后，活塞桿才伸出推移輸送機(jī)。浮動(dòng)活塞的空行程運(yùn)動(dòng)造成的弊端是執(zhí)行動(dòng)作的延遲和系統(tǒng)壓力的波動(dòng)。固定式活塞的推移千斤頂，配以差動(dòng)推溜控制回路，便可克服浮動(dòng)活塞的弊端，并且可以提高推溜速度。實(shí)現(xiàn)差動(dòng)回路的差動(dòng)閥由插裝閥形成。此外，千斤頂?shù)幕钊贿€設(shè)有旁路回液，以減小拉架的回液阻力，提高拉架速度。