液壓支架是煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面（以下簡稱綜采工作面）的支護(hù)設(shè)備。沿綜采工作面長度方向布置著100多臺液壓支架，由一臺乳化液泵站集中供液，提供動力，使其完成支護(hù)頂板、推進(jìn)機(jī)采設(shè)備等項(xiàng)工作。每臺液壓支架裝有2-6類液壓缸，即：立柱缸、推移缸、前梁缸、護(hù)幫板缸等。每類液壓缸均由換向閥控制其伸縮，使液壓支架完成各種動作。
        采用手動換向閥操縱的液壓支架液壓原理圖如圖3-19所示。液壓執(zhí)行器為立柱液壓缸2和推移液壓缸（推移千斤頂）4。
        綜采工作面中的液壓支架的動作必須與采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)的運(yùn)行協(xié)調(diào)，才能使綜采工 面的機(jī)采設(shè)備充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力。這種協(xié)調(diào)運(yùn)行關(guān)系就是這三種機(jī)采設(shè)備在運(yùn)行過程中的相互約束關(guān)系。當(dāng)采煤機(jī)沿綜采工作面長度方向往返牽引采煤時(shí)，采煤機(jī)前滾筒將頂煤采出后，暴露出新的頂板，前滾筒后的一臺液壓支架順序執(zhí)行降柱、移架、升柱（以下簡稱為降移升）動作，及時(shí)支護(hù)新暴露的頂板。 
                         
                                                                                                                圖3-19液壓支架液壓系統(tǒng)原理圖
1-頂梁；2-立柱液壓缸；3-底座, 4-推移千斤頂；5-安全溢流閥;6液控單向閥； 7、8-三位四通手動換向閥；9-刮板輸送機(jī)；10-乳化液泵站；11-液箱
降移升動作過程如下。
        1)降柱手動操縱換向閥8使其切換至下位，泵站10的壓力液體經(jīng)換向閥8進(jìn)入立柱缸2的有桿腔并導(dǎo)通液控單向閥6，活塞桿收縮帶動頂梁1下降脫離頂板，缸的無桿腔經(jīng)閥6和閥8向液箱l1排液；操縱換向閥8使之回到中位。
        2)移架手動操縱換向閥7使其切換至下位，泵站10的壓力液體經(jīng)換向闊7進(jìn)入推移千斤頂4的無桿腔（有桿腔經(jīng)閥7向液箱11排液），活塞桿收縮，以刮板輸送機(jī)0的支點(diǎn)將液壓支架前移；操縱換向閥7使之回到中位。
        3)升柱手動操縱換向閥8使其切換至上位，泵站10的壓力液體經(jīng)閥8和閥6進(jìn)入立柱缸2的無桿腔（有桿腔經(jīng)閥8向液箱排液），活塞桿帶動頂梁1上升支護(hù)新暴露的頂板，使立柱缸無桿腔壓力升高到泵站壓力；操縱換向閥8使之回到中位。
采煤機(jī)后滾筒采出底部的煤后，采煤機(jī)后滾筒后面的一組液壓支架（一般為8個(gè)液壓支架）將刮板輸送機(jī)按一定的曲線推向煤壁（簡稱為推溜），為采煤機(jī)反向牽引采煤做好準(zhǔn)備。其動作過程如下。
依次操作這組液壓支架的換向閥7使其切換至上位，這組液壓支架的推移千斤頂?shù)幕钊麠U伸出1/8行程（推溜8次推移千斤頂活塞桿才能伸出整個(gè)行程），以液壓支架為支點(diǎn)，將刮板輸送機(jī)按一定曲線推向煤壁。隨著采煤機(jī)沿采煤工作面牽引移動，走過一臺臺液壓支架，液壓支架重復(fù)上述動作。 
       (3)液壓支架的計(jì)算機(jī)電液控制系統(tǒng)
液壓支架系統(tǒng)若采用電磁換向閥作導(dǎo)閥、液動換向閥作主閥的換向閥操縱，則可通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電液自動控制。但由于綜采工作面中有100多臺液壓支柱，支架有2～6類液壓缸，每類液壓缸需要兩個(gè)控制信號，連同立柱缸的壓力檢測信號和推移千斤頂缸的位移信號，整個(gè)綜采工作面的液壓支架需要上千個(gè)測控信號。另外，又要求液壓支架之間必須能夠相互控制。據(jù)此采用多節(jié)點(diǎn)互控型綜采工作面液壓支架計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)（見圖3-20）。每個(gè)液壓支架由一臺子控器進(jìn)行控制，構(gòu)成一個(gè)電液控制子系統(tǒng)（見圖3-21）；主控器和所有子控器通過串行通信接口均掛接在單根通信總線上，構(gòu)成綜采工作面液壓支架計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 
                                                             
                                                                                                  圖3-20液壓支架汁算機(jī)分布控制系統(tǒng)原理框圖 
       
                                                                       圖3-21液壓支架計(jì)算機(jī)子{制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖
1-子控制器；2-先導(dǎo)電磁換向閥； 3-液動換向主閥；4、6-單向閥；5-溢流閥 7- 立柱液壓缸；8-推移液壓缸；9-壓力傳感器；10-位移傳感器
        系統(tǒng)中主控器和子控器是8031單片計(jì)算機(jī)為核心，經(jīng)必要的硬件擴(kuò)展和相應(yīng)的軟件設(shè)置構(gòu)成的。系統(tǒng)根據(jù)液壓支架與其他機(jī)采設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)行關(guān)系，設(shè)置有按鍵控制功能，即：當(dāng)采煤機(jī)在工作面往返牽引采煤時(shí)，液壓支架操作者與采煤機(jī)機(jī)身中心保持不變的位置；以采煤機(jī)牽引方向和速度相同的方向和速度，跟隨采煤機(jī)移動，走過一個(gè)一個(gè)液壓支架，并逐一按下液壓支架子控器上的“自動”鍵，采煤機(jī)前滾筒之后的液壓支降移升動作，采煤機(jī)后滾筒之后的8個(gè)液壓支架順序執(zhí)行推溜1/8—1/4-3／8—1／2—5／8—3／4—7／8—1個(gè)行程的動作。
        由于綜采工作面工況的復(fù)雜性，液壓支架動作不到位或在不正確的姿態(tài)下工作等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了調(diào)整液壓支架，提高系統(tǒng)的靈活性，使操作人員能更好地管理工作面的液壓支架，維護(hù)和管理頂板，系統(tǒng)還設(shè)置有：按鍵本架5個(gè)動作的控制（升柱、降柱、推溜、移架、降移升）與按鍵左右鄰架5個(gè)動作的控制（升柱、降柱、推溜、移架、降移升）的功能。
        子控器1（參見圖3-21）是以8031單片計(jì)算機(jī)為核心，通過鍵盤、LED顯示器、通信接口、控制通道和檢測通道以及EPROM等的擴(kuò)展構(gòu)成的?？赏ㄟ^鍵盤輸入命令，控制本架液壓支架的動作或通過通信接口向其他子控器發(fā)出控制命令，控制其他液壓支架的動作；通過LED顯示器可以及時(shí)了解子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；子控器的控制信號經(jīng)功率放大，再由先導(dǎo)電磁換向閥2放大并轉(zhuǎn)換為液壓信號，驅(qū)動主換向閥3的啟閉，從而控制立柱液壓缸7與推移液壓缸8的動作。系統(tǒng)為閉環(huán)控制，當(dāng)液壓缸動作時(shí)，壓力傳感器9和位移傳感器10將檢測到的壓力信號和位移信號經(jīng)檢測接口反饋至于控器中，液壓缸動作到位或壓力達(dá)到要求值時(shí)，子控器輸出關(guān)閉命令，關(guān)閉主閥3。通過通信接口，子控器可以接收其他子控器發(fā)來的控制信號，控制本架液壓支架完成相應(yīng)的動作。
        (4)技術(shù)特點(diǎn)
        1)液壓支架的計(jì)算機(jī)電液控制系統(tǒng)，采用主控器下掛若干子控器的配置形式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、可維護(hù)性好。
        2)子控系統(tǒng)采用電磁換向閥作導(dǎo)閥、液動換向閥作主閥的液壓換向回路；通過采用閉環(huán)控制，可以自身控制本液壓支架的動作，也可以接收其他子控器傳來的信號控制本支架，或向其他子控器發(fā)出控制信號控制其他液壓支架的動作；具有鍵人、顯示等功能，功能完備。
        3)與采用手動操縱的液壓支架系統(tǒng)相比，液壓支架計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以改善綜采工作面機(jī)采設(shè)備運(yùn)行的協(xié)調(diào)性和工作條件，提高機(jī)采設(shè)備的自動化程度和綜采工作面的產(chǎn)量。

本文標(biāo)題：煤礦液壓支架系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)液壓系統(tǒng)控制

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分類：液壓行業(yè)知識
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)