液壓支架操作與控制方式的分析

1、液 壓支 架操 作與控 制方 式 的分析 蘇 啟棠 液 壓支 架操 作 與控 制方式 的分 析 貴 州 工 業(yè) 大 學(xué) ( 5 5 0 0 。 。 )莖 宴 塞 一 【 摘要】本文根據(jù)液壓支架的工作過(guò)程和動(dòng)作 要 求． 分析 了支 架操 作 與柱 制 方式 的基 本 原理 和 控 制 系統(tǒng) 的組成 與特 點(diǎn)， 指 出在 我 國(guó)液 壓 支 架 的 生 產(chǎn)和使 用 中， 應(yīng)積極 研 究 電液控 制 的 單 架 和 分組 程 序控 制， 以適

2、 應(yīng) 綜合機(jī)械 化 和 自動(dòng)化發(fā) 展 的 需要 。2 液壓支架 的操作與控制方式 2 ． 1 本 架控 制 本架 控制 是在 本架 內(nèi)進(jìn)行操 作控 制。其 管路 布 置較 簡(jiǎn)單 ， 操 作也 較 方便 但 支 架 工 處于 被 移 動(dòng) 的本 架 空間 內(nèi)， 安 全性較差 ， 一 般僅適 用于 頂板 條件 較 好 的煤 層 。早期 的液 壓支架 均采 用本架 控制 本 架控 制 屬于 全 流 量 控制 鄙 操縱 閣控 制 的 流 量直接

3、 進(jìn)A 立柱 或 千 斤頂 ， 故 操 縱 閥 的結(jié) 構(gòu) 尺 寸 鞍 大 。2 ． 2 鄰 架控 制鄰 架控制 是在 支架 內(nèi)控 制 柑鄰 支架 的 動(dòng) 作 即 被控 支 架的操 縱 閥位 于擁 鄰 支 架 內(nèi)。因 而， 操 作 較 安 全， 利于 觀察 ， 但 管路 布置較 復(fù)雜 按 鄰控 方式 的不 同有 ：( a j 單 向鄰 架控 制 3午圖 I 所示 為左控 右單 向鄰 架控 制。 當(dāng)采煤 機(jī) 向左 運(yùn) 行 時(shí)， 移 架 順

4、 序 由右 ÷ 左 ， 此 時(shí) 支架 A處 于 未 移 動(dòng)的左 側(cè) 支架 內(nèi)操作 ， 使 右側(cè) 支完 成有關(guān) 動(dòng)作 ； 當(dāng)采煤機(jī) 向右 移動(dòng) 時(shí)， 移 架順序 由左 一 右． 支架工 處于 已移 架支撐 的左 側(cè) 支架 內(nèi)操作 ， 同樣 使右 側(cè)支 架完 成相關(guān) 動(dòng)作 。所 以， 單 向鄰 架 控 制 亦 可用 于雙 向采 的通 路 與位數(shù) 應(yīng)滿 足 主 換 向閥 的 控 制要 求， 而 主換 向閥均 為液控 式． 其 組 成

5、 與控制 功 能 取 決 于 所控 液 壓缸 的組數(shù) 圖 I 單向鄰 架控 制 原理 在雙 向鄰控系 統(tǒng) 中， 由于 控制進(jìn) 、 出支架各 液壓 一 一一 洲 一 一 一一 一 一 ～ 一—～ 一 一 一 一 一 ． 一 一 一 一圃靴 齜姚觸一 一 耱 一 一 一 一 ～ ～ 一 一 一 一 一維普資訊 http://www.cqvip.com 液壓 支架 操 作 與控制 方式 的分 析 蘇啟 棠 圖 5 單袈程 控 原理 1 一 電

6、 _ 旌操 縱閥 2 一 立柱 3 一推 蔣 斤項(xiàng) 4 一 點(diǎn) 架 控 器 K一 立 柱 下 苦J傳感 器 K一 推 移 千 斤頂 位 移 傳感 器 A 一 動(dòng)作指 夸 B 一 電氣控 制 信號(hào) 線可達(dá)的范 圍內(nèi)。 一般在 1 0 架左右， 最多可達(dá) ∞ 架 圖 6 是 英 國(guó)的一 種分組 程序 遙控 系統(tǒng) 該 系統(tǒng) 由遠(yuǎn)方 控制 臺(tái)進(jìn) 行 監(jiān) 視和 控制 ， 工 作 面 上 的支 架 每 四架構(gòu) 成一組 1 、 4為 電控 架 。 接

7、 受 控 制 臺(tái) 的 電氣 指 令而 動(dòng)作 ； 2 、 3 為 液控架 ， 接受 鄰架 的液壓 信 號(hào) 而 動(dòng)作 當(dāng)控 制 臺(tái)上反 映 出采 煤機(jī) 已截 割超前 一段 距 離后 。 由 控制 臺(tái) 電控 的 S P E 架 首 先移 架 ， 然 后依 次 根據(jù)采 煤機(jī) 的工 況 ， 發(fā) 出相 應(yīng) 的電 控指 令 ， 使 A 組 內(nèi)電控 的 ， ． 架 ( 或 架 ) 按 降 、 移 、 升 動(dòng)作 ， 并 在達(dá) 到 預(yù)定 的初撐 力后 ，

8、將 液 壓信號(hào) 傳輸 給相 應(yīng) 的鄰架 ， 直 至該組 支架 依次 動(dòng)作移 至新 的位 置?？?制 臺(tái)上 收到 A 組 的 架 ( 或 ， ． 架 ) 表示 完成 監(jiān)視 信號(hào)后 。 再 發(fā) 出 指 令， 使 下一組 按 同樣程 序動(dòng) 作。而 運(yùn)輸 機(jī) 的移動(dòng) 。則在采 煤機(jī)運(yùn) 行 一定距 離 之后， 分段 自動(dòng)前移 ?？?見(jiàn)， 分組 程控 是在 單架 程控 的基礎(chǔ) 上 ． 依次 向鄰 架發(fā) 出動(dòng)作 指令 來(lái)完 成 的。如果 將 圖 5中

9、的若 干 架編 組 ． 每 組 兩端支 架 為主控 架 ． 其 控制器 接受 中央 控制 臺(tái)發(fā) 出 的初 始 指 令， 而 每 架 控制 器 在本 架 動(dòng) 作 程序完 成后 ， 自動(dòng) 向鄰架 的控制 器 發(fā) 出動(dòng)作指令 ， 則 可構(gòu) 成 自動(dòng) 化程 度 較 高 的 電 渡 控 制 的 分 組 程 控 系統(tǒng)。分 組程 控 的優(yōu) 點(diǎn) 是 可 減少 操 作 時(shí) 閫． 提 高 移 架 速度和 自動(dòng) 化程 度。 特別 在薄煤 層或 大傾 角煤層

10、中應(yīng) 用時(shí) ， 安 全性 好， 可 使 支 架較 快 地 達(dá) 到 支 撐力 ， 有 利 于對(duì) 頂板 的控 制。在 單架程 控 中， 指 令信 號(hào)均 為 電氣信號(hào) ． 由就 近 或遠(yuǎn) 方 按鈕 向 電渡 控制 閥發(fā) 出韌始 動(dòng)作 指令 ：而 支 架 支作程 序和 動(dòng)作 轉(zhuǎn) 換 ． 則 由液壓 系 統(tǒng)或 支 架 上 設(shè) 置的 壓 力 、 行程或 位 置 傳感 器來(lái) 控 制c 在分 組 程控 中， 除單 架程 控 的有關(guān)元 件外 ， 可利 用

11、遠(yuǎn)方 控制 臺(tái)上 的計(jì) 算機(jī) 。 控 制 、 監(jiān)督 和記 錄支 架的 位置 、 工況 、 參數(shù) 和故 障等 。圖 6A TM 支 架成組程 序 遙控 系統(tǒng) s F一 電控獨(dú)立移溜支架 _ 。 組中的液控支架 L一 一 組中的 左側(cè) 屯控支架 ， 用 于 從右 至左 進(jìn) 行控 制和 臨規(guī) R 一 一組 中 的右側(cè) 電控支 架 ． 用 于從 左 至 右 進(jìn) 行控制 和監(jiān)視 2 ． 4 自動(dòng)控 制 上述程 序控制 方 式 未考 慮 支 架

12、與 采 煤 機(jī) 、 運(yùn) 輸 機(jī)之 間 的相 互關(guān) 系 ， 而 且 支架 的動(dòng) 作指 令 是 由操 縱 人 員來(lái) 控制 的， 屬于 半 自動(dòng) 的控制 方式 。在綜采 工作 面生 產(chǎn)過(guò)程 中， 支架 動(dòng)作 、 運(yùn) 輸 機(jī)移 動(dòng)與 采煤 機(jī)之 間存 在 一定 的位 置 配 合關(guān) 系。 通 常，在采煤 機(jī)截 割 之后 ． 為 即時(shí)支 護(hù)新暴 露 的頂板 。 支架 將 按 降 、 移 、 升等 動(dòng) 作程 序 立 即 前移 一 個(gè)步 距 ， 并 在

13、 新 的位 置 支護(hù)頂 板 ； 而 在采煤 機(jī)運(yùn)行 一定 距離后 ， 一 般為 6 ～1 0 m, 再 利用 推移千斤 頂將 可彎 曲運(yùn) 輸機(jī) 推 向煤壁 。 因此 。 耍 想使 支 架完 全 自動(dòng)地 適 應(yīng)采 煤 機(jī) 的工作 和 支護(hù)頂 板 的要 求， 可 利用支 架 與煤 壁 、 運(yùn) 輸 機(jī)與采 煤機(jī) 之 間 的相 對(duì) 位 置 和距 離 作 為控 制參 數(shù)．經(jīng)信號(hào) 檢測(cè) 裝置 和 中央 控 制 臺(tái)處 理 后， 向 支架 發(fā) 出動(dòng)作指

14、 令 ． 從 而使 支架 自動(dòng)地完 成升 、 降 、 推 、 移等 各 項(xiàng) 動(dòng)作 ， 實(shí) 現(xiàn)工作 面 的全 自動(dòng)生產(chǎn) 。支架 的 程序控 制和 自動(dòng) 控制 的基 本型 式 如 圖 7所 示 。3 結(jié) 論 ( a )液壓 支架 的操 作與 控 制 方 式 ， 直 接影 響 支 架 的移架 速度 和操 作安 全 性。 目前 ． 支架 結(jié) 構(gòu) 已 日益完 善 ． 應(yīng) 積極 開(kāi)展 支架操 作 與控制 方式 的研究 ， 以進(jìn)一步 改善 和提 高