文献翻译-液压支架电液控制技术研究与应用.docVIP

液压支架电液控制技术研究与应用 随着采煤技术的不断发展,液压支架的控制系统和支架制造材料都得到了很大的改进,其中控制系统由原来的手动操作逐渐改进为电液自动控制,大大加快了工作面的移架速度。另外,高强度钢板的开发和应用也进一步减少了支架单位工作阻力所具有的质量,支护性能也有很大的提高,从而使工作面产量成倍增加,实现了回采工作面的自动化,成为煤炭开采技术的一次重大革新。目前,电液控制技术在美国、德国等综采技术领先的国家得到了广泛的应用,而我国则是近几年才逐步在一些液压支架上配套使用电液控制技术。 1　电液控制技术基本原理及主要组成 1.1 电液控制技术的基本原理 双向邻架控制系统。 综采工作面每一支架均配有架控箱,操作者通过支架架控箱选择邻架控制方式,然后根据指令发出相应控制命令(给出电信号) ,使邻架上对应的电磁铁或微电机动作,让电信号转化为液压信号,控制主控阀开启,向支架液压缸供液,实现邻架支架相应的动作。支架工作状态由位移传感器和压力传感器反馈回架控箱,架控箱再根据传感器反馈信号决定支架的下一个动作。 （2） 双向成组控制系统。 将工作面的支架编为若干组,在本组内首架上由操作人员按动架控箱的启动键,发出一个指令,邻架就按预定程序动作,移架完成后自动发出控制信号给下一架控箱,下一架开始动作。依此类推,实现组内支架的自动控制。 （3） 全工作面自动控制系统。 功能完善的电液控制系统设有主控制台、红外线装置,能实现支架与采煤机联动的全工作面自动化控制。其原理为:每一支架上的架控箱均与主控制台联网,当支架红外线接收装置收到采煤机红外线发射器发出的位置信号后,反馈给主控制台,主控制台根据反馈信号发出指令,使相应的支架动作。 1.2　主要组成部分 (1) 电液控制器( SCU) 电液控制器是控制系统的“心脏”,它由微处理机、信息传输单元、操作键盘和数据接收装置等组成。电液控制器有两方面的功能:一方面是按照操作指令和预定程序完成电磁阀组的启闭,进而控制支架立柱、千斤顶的动作;另一方面它又接收支架上测得的状态数据(包括压力、位移等)并加以分析判断,进而控制支架的动作,并显示出支架状态参数和支架故障。 (2) 电液控制阀组( FZ) 控制阀组是一种多用途的控制液压的电磁阀,可代替液体循环选择阀,这种阀组装有使支架动作的阀组和监视支架工作条件的压力开关,根据控制器指令开启或闭合阀门通道。 (3) 中心控制台(MCU) 系统是否采用MCU,要根据用户确定的工作面的自动化水平高低来决定。只安装电液控制器,甚至不需要安装地面中央控制室(MCU1)和井下控制室(MCU2) ,也可以实现全自动化。最低水平的控制系统是双向邻架单一控制,目前较常用的是“一控四”系统,然后扩展到自动排序、成组控制、成组推移及组合功能等,这些都不需要中心控制台。 (4)外围辅助部件 电液控制系统有能测量支架的状态, 并将液压参数转换为电子信号的原件—压力传感器,反映推移千斤顶行程位置的接触传感器以及用来自动启动采煤机远程控制液压支架电液控制器的红外接收器等。所有的传感器都有各自的输出信号,从而可以找出线路中断的位置,并被每一台支架的电液控制器所鉴别。如果系统在井下工作面或地面控制室配有中心控制台,发生故障的电缆线路或传感器会在主控台屏幕上显示出来,这样就很容易确定故障位置。 2　电液控制支架的优点 该支架与手动控制系统相比有以下优点 架移动速度快。 目前国内液压支架普遍采用手动控制,其推移速度除受系统流量和液压元件过流能力的限制外,工人在架间的移动速度也对其有直接的影响,这种影响在薄煤层中显得尤为突出。电液控制支架工作过程可自动循环进行,加快了移架速度(8～10 s) ,此速度能跟上13113～1315m /min的采煤机速度,单台泵流量400 L /min,需要2台泵同时工作。满足了大功率采煤机快速切割。 （2） 改善了顶板支护条件。 由于每使用一个按钮操作,可以使支架能紧跟在采煤机之后进行支护,而且,要动作的支架要求其两侧的支架紧固支护顶板,这一特征与正确的支撑相结合,保证沿工作面形成一个坚固的支护带。 （3）保证液压支架额定初撑力。 电液控制系统可通过压力传感器反馈信号或延长控制电磁先导阀的供电时间实现支架初撑力自保。保证额定初撑力,减少了立柱的增阻所需时间,提高了支护效率,且全工作面支架初撑力均匀一致,改善了顶板控制。 （4）可带压移架。 采用电液控制系统,在移架过程中,易于实现带压移架,减少了工作面顶板对液压支架产生频繁的冲击载荷,保护顶板围岩的稳定,延长液压支架的使用寿命。 （5） 改善了工作面的直线性。 与手动操作相比,绝大多数电液控制支架都是推进式的,这就意味着输送机的拉回现象较少,以最大的位移量使所有支架紧靠在工作面输送机的铠装电缆一侧,保持一个