支架液压系统(Hydraulic systems)的简单介绍

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作者:admin     来源:未知       发布时间: 2017-08-04 01:34
导读:随着大功率采煤机和大运量刮板输送机的使用,现代煤矿采运能力正不断增加,支护环节对生产的制约显得越来越突出,为实现同采煤机的协调配合,改善对顶板的控制,加快移架速度


支架液压系统(Hydraulic systems)的简单介绍

  随着大功率采煤机和大运量刮板输送机的使用,现代煤矿采运能力正不断增加,支护环节对生产的制约显得越来越突出,为实现同采煤机的协调配合,改善对顶板的控制,加快移架速度,提高支护效率,减轻劳动强度,液压支架(hydraulic support)正向高压、大流量和采用电液控制方向发展。
  1电液控制支架液压系统(Hydraulic systems)现状
  目前,使用较多的支架电液自动控制系统是由电气和液压两部分组成,其液压部分的主要控制元件是由电磁先导阀和主操纵阀组成的电液操纵阀,在接到控制器所发出的指令后,先导阀先动作,切换阀位,进而使主阀切换阀位,改变油路,其工作原理和电液换向阀相同农机液压泵柱塞组建便于维修,使用标准工具就可以拆装,所以零件和组件都是通用的该阀是液压系统(Hydraulic systems)的关键元件,其性能优劣,对系统工作性能有较大影响。现有的采用电液控制的试验用支架所使用的电液操纵阀,是由电磁先导阀同专门设计的大流量管式主操纵阀组合而成,但管式阀的通流能力差、压力损失和泄漏量大,难以适应高压、大流量的工况,若只是靠增大阀的通径等措施来加大阀的通流能力,势必会导致阀的体积增大,工作性能变坏,压力损失和泄漏增加,操纵阻力大、系统效率和工作可靠性降低等负面效应。
  插装式方向阀也是采用电磁阀(magnet valve )作为先导阀,对主阀进行先导控制,控制原理等同于电液操纵阀,但插装阀的通流能力大、响应快、工作可靠,是管式阀无可比拟的,使其更适于在电液控制支架的液压系统(Hydraulic systems)中使用,而无需费时费力地研制专用的电液操纵阀,既可满足使用要求,又能改善工作性能,提高通用化程度,从根本上解决由管式阀固有缺陷所产生的问题,收到事半功倍的效果。因此,若在电液控制支架的液压系统(Hydraulic systems)中采用插装阀,必将在改善支架的工作性能,提高其工作可靠性和效率,便于使用、维护等方面起到重要作用。
  此外,采用插装阀设计支架液压系统(Hydraulic systems)还具有下列优势:插装阀的优点十分适合支架的工况液压支架(hydraulic support)的工况特性是:介质(起决定作用的物质)粘度低,工作压力高,流量大,工作环境恶劣,介质(起决定作用的物质)污染严重液压泵主轴的轴承均为圆锥磙子轴承,可以承受较大的外部轴向力插装阀的长处能得到充分发挥;符合流体传动技术的发展趋势为降低使用成本,消除环境污染,流体传动技术正向着使用纯水介质方向发展。液压支架(hydraulic support)是用同纯水性质比较接近的高水基乳化液作为工作介质,可能成为该技术发展成果的受益者,正趋向于采用纯水工作介质。由于水的粘度低,要求阀的密封性好,以提高系统的效率。插装阀采用锥面密封,具有优良的密封性能,更适于在纯水介质中工作,应作为纯水支架的首选阀种;抗污染能力强、工作可靠支架工作在采煤面,介质污染程度高,使阀芯(隶属阀体)磨损严重,缩短了阀的使用的时长,由此也导致了支架的各种故障,使工作可靠性降低,增加了维护时间,降低了工作面的生产率。插装阀的阀芯(隶属阀体)和阀套间无严格的配合要求,磨损轻,不易堵塞,也不会产生液压卡紧现象,在介质较脏时仍能保证支架液压系统(Hydraulic systems)正常、可靠地工作;满足某些特殊工况的需要如用于周期来压强烈的、坚硬且难以冒落顶板的支撑式支架,在老顶突然来压时,立柱无杆腔控制阀中的安全阀,要通过很大的瞬时流量,普通安全阀的通流能力远不能满足通流要求,因而专门设计了充气式大流量安全阀,来适应这种工况。但该种阀的结构复杂,制造难度大,装配要求高,工作可靠性差,很难满足使用要求。而且,立柱无杆腔还要装设普通安全阀来适应正常工况的需要,这无疑会增加元件数量和制造成本。而采用插装式溢流阀,则能很容易解决这一难题,又会使系统简化。
  3系统设计和工作原理分析
  基于上述分析,提出了用插装阀取代管式阀设计电液控制支架液压系统(Hydraulic systems)的设计思想,并用插装阀设计了某支撑式支架的液压系统(Hydraulic systems),该系统采用了4组三位四通插装式方向阀分别控制前梁千斤顶、立柱和推移千斤顶的动作,插装式方向阀中的电磁先导阀在接到指令后,先切换阀位,启闭相应的二通锥阀,接通或断开立柱和各千斤顶的油路,使之按照一定顺序动作农机液压泵柱塞组建便于维修,使用标准工具就可以拆装,所以零件和组件都是通用的立柱、前梁及推移千斤顶的工作状况由压力和位移传感器反馈到控制器,控制器根据反馈信号决定下一个动作液压阀是自动降低管路工作压力的专门装置,用于气动回路中,对压缩空气的压力值进行调节,使设定的压力值近于恒定。现对支架的各主要动作分析如下。
  前梁的摆动由前梁千斤顶控制,前梁千斤顶由插装式方向阀21控制,其无杆腔油路上设有插装式液控单向阀和溢流阀组成的控制阀组,同插装式方向阀21的a口相连,有杆腔油路同方向阀21的b口相连。当将先导阀切换至右阀位时,方向阀21中的4个二通阀中的a和c的上腔通压力油,阀口关闭,b和d的上腔通油箱;阀口开启,此时油流:p→a,b→o,泵站压力液经a口和液控单向阀进入前梁千斤顶的无杆腔,千斤顶有杆腔的油液经方向阀1的b口流回油箱,实现伸出动作。当需要缩回时,可将方向阀中的先导阀切换至左阀位,方向阀21中4个二通阀中的a和c上腔通油箱,阀口打开,b和d的上腔通压力油,阀口关闭,此时油流:p→b,a→o,泵站压力液到达千斤顶有杆腔的同时,将液控单向阀中的液动二位三通阀切换至左阀位,该单向阀开启,千斤顶无杆腔的油液经a口和二通阀a流回油箱,千斤顶缩回。
  当方向阀21中先导阀处于图中间阀位时,4个二通阀上腔均通压力油,
  A、
  B、
  P、o口均被关闭,前梁千斤顶2腔油路也均被封闭,停留在某一位置,在顶板下沉和老顶来压时,前梁千斤顶无杆腔的压力上升至溢流阀中先导阀的调定压力时,先导阀开启,二通阀也随着开启,千斤顶无杆腔卸载,前梁收回,压力降低后,溢流阀中的先导阀和二通阀又随之关闭,恢复千斤顶的正常工作状态液压阀多路换向阀的滑阀机能,油路形式,A、B口辅助阀的配备,控制及定复位方式
  支架的升降靠立柱的伸缩实现。该支架共有两排立柱,其前、后排立柱分别由方向阀20和19控制,两排立柱的油路完全相同。每排立柱中的2个油缸并联。前、后排立柱的有杆腔同方向阀20和19中的b口相连,无杆腔经液控单向阀同方向阀20和19中的a口相连,其无杆腔油路上也接了一个由插装式液控单向阀和溢流阀组成的控制阀组。当方向阀中先导阀处于右位时,方向阀20和19中的4个二通阀中a和c的上腔通压力油,阀口关闭,b和d的上腔通油箱;阀口开启,此时油流:p→a,b→o,泵站压力液经a口和液控单向阀进入前梁立柱的无杆腔,立柱有杆腔的油液经方向阀20和19的b口流回油箱,立柱伸出实现升架。当方向阀20和19中的先导阀切换至左阀位,方向阀20和19中4个二通阀中的a和c上腔通油箱,阀口打开,b和d的上腔通压力油,阀口关闭,此时油流:p→b,a→o,泵站压力液到达千斤顶有杆腔的同时,将液控单向阀中的液动二位三通阀切换至左阀位,该单向阀开启,立柱无杆腔的油液经a口和二通阀a流回油箱,立柱缩回,实现降架。