一種液壓支架的立柱回路及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于液壓支架技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓支架的立柱回路及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓支架作為采煤技術(shù)中的主要安全支護(hù)設(shè)備，正向大流量、高壓力、節(jié)能方向發(fā)展。目前，綜采面液壓支架的立柱在工作過程中存在如下問題:
[0003](I)綜采工作面的高壓栗站距離液壓支架為200m?500m，該高壓供液路額定壓力為31.5MPa，由于管路通徑大，其壓力等級難以提高;立柱初撐階段，受移架速度和多支架同時移架等因素影響，立柱缸的無桿腔難以達(dá)到更高初撐力。
[0004](2)根據(jù)液壓支架支護(hù)要求，液壓支架立柱初撐階段的無桿腔壓力需達(dá)到25MPa以上，在承載階段，無桿腔壓力會接近安全壓力40MPa。因此，移架降柱初期，立柱缸的無桿腔內(nèi)儲存的壓力能需要在短時間內(nèi)泄壓，這部分能量沒有得到利用，降低了能量利用率。綜采工作面一般約有100?200臺液壓支架，每臺液壓支架有兩條立柱，立柱高度可達(dá)7m以上，立柱缸內(nèi)徑可達(dá)500mm，因此立柱缸內(nèi)儲存的總壓力能相當(dāng)可觀。
[0005]目前，國內(nèi)外使用的液壓支架的立柱回路，一部分可以實(shí)現(xiàn)立柱缸增壓，一部分可以實(shí)現(xiàn)降柱能量回收再利用，但任一立柱回路均沒有很好地兼?zhèn)鋬煞N功能，降低了立柱回路的性價比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種液壓支架的立柱回路及控制方法，可有效地實(shí)現(xiàn)立柱缸增壓和降柱泄壓能量回收再利用的問題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)特征是:乳化液栗站分別與低壓回液路和主供液路連通，主供液路經(jīng)過第一兩位四通閥、第二兩位四通閥與增壓缸的A 口連通，增壓缸的B 口經(jīng)第二兩位四通閥與第二儲液箱連通，增壓缸的C 口經(jīng)第四單向閥與第一兩位四通閥的A 口連通，增壓缸的D 口經(jīng)第三單向閥、第四單向閥與第一兩位四通閥的A 口連通，增壓缸的E口經(jīng)第二單向閥、第一單向閥與第一兩位四通閥的A口連通，增壓缸的F口經(jīng)第一單向閥與第一兩位四通閥的A 口連通，第一兩位四通閥的B 口分別與安全閥的進(jìn)油口、第一壓力傳感器、兩位兩通閥的B口、第一兩位三通閥的A口、第二兩位三通閥的A口、第一液控單向閥的B 口連通，安全閥的出油口與低壓回液路連通，兩位兩通閥的A 口與蓄能器的進(jìn)液口連通，第一兩位三通閥的B 口和第二兩位三通閥的B 口與第一儲液箱連通，第一兩位三通閥的C 口與第一液控單向閥的控制口連通，第二兩位三通閥的C 口與第二液控單向閥的控制口連通，第二液控單向閥的B口分別與立柱缸的無桿腔進(jìn)油口、第二壓力傳感器連通；
[0007]所述的液壓支架的立柱回路的控制方法是:
[0008](I)立柱無桿腔在增壓階段:第二兩位四通閥的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為At，第一兩位三通閥的電磁鐵4Y通電，主供液路的高壓乳化液經(jīng)過第一兩位四通閥、第二兩位四通閥、增壓缸、第一液控單向閥、第二液控單向閥，進(jìn)入立柱缸的無桿腔，當(dāng)立柱缸的無桿腔壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥的電磁鐵IY和第一兩位三通閥的電磁鐵4Y斷電，增壓階段結(jié)束；
[0009](2)液壓支架在降柱泄壓能量回收階段:如果第二壓力傳感器的信號值大于第一壓力傳感器的信號值時，第二兩位四通閥的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為Λt，第一兩位四通閥的電磁鐵2Y、兩位兩通閥的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥的電磁鐵5Y通電，立柱缸的無桿腔內(nèi)的壓力能進(jìn)入蓄能器，然后經(jīng)過第一兩位四通閥、第二兩位四通閥、增壓缸，進(jìn)入主供液路;當(dāng)?shù)诙毫鞲衅鞯男盘栔禍p小到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥的電磁鐵IY、第一兩位四通閥的電磁鐵2Y、兩位兩通閥的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥的電磁鐵5Y斷電，降柱泄壓能量回收階段結(jié)束。
[0010]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及積極效果是:
[0011](I)實(shí)現(xiàn)了立柱缸的無桿腔增壓，提高了立柱初撐力，有效防止頂板發(fā)生片幫和冒頂，保障了綜采工作面安全；
[0012](2)實(shí)現(xiàn)了立柱缸無桿腔內(nèi)壓力能回收和再利用，提高了能量利用率。
【附圖說明】
[0013]圖1為液壓支架的立柱回路示意圖。
[0014]圖中:1-乳化液栗站，2-低壓回液路，3-主供液路，4-第一兩位四通閥，5-安全閥，6-第一壓力傳感器，7-蓄能器，8-兩位兩通閥，9-第一兩位三通閥，10-第一液控單向閥，11-第一儲液箱，11’ -第二儲液箱，12-第二壓力傳感器，13-第二液控單向閥，14-第二兩位三通閥，15-立柱缸，16-第一單向閥，17-第二單向閥，18-第三單向閥，19-第四單向閥，20-增壓缸，21 -第二兩位四通閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016]如圖1所示，一種液壓支架的立柱回路，各個元件的連接關(guān)系是:乳化液栗站I分別與低壓回液路2和主供液路3連通，主供液路3經(jīng)過第一兩位四通閥4、第二兩位四通閥21與增壓缸20的A口連通，增壓缸20的B 口經(jīng)第二兩位四通閥21與第二儲液箱11 ’連通，增壓缸20的C 口經(jīng)第四單向閥19與第一兩位四通閥4的A 口連通，增壓缸20的D 口經(jīng)第三單向閥18、第四單向閥19與第一兩位四通閥4的A 口連通，增壓缸20的E 口經(jīng)第二單向閥17、第一單向閥16與第一兩位四通閥4的A 口連通，增壓缸20的F 口經(jīng)第一單向閥16與第一兩位四通閥4的A 口連通，第一兩位四通閥4的B口分別與安全閥5的進(jìn)油口、第一壓力傳感器6、兩位兩通閥8的B口、第一兩位三通閥9的A 口、第二兩位三通閥14的A 口、第一液控單向閥9的B 口連通，安全閥5的出油口與低壓回液路2連通，兩位兩通閥8的A 口與蓄能器7的進(jìn)液口連通，第一兩位三通閥9的B 口和第二兩位三通閥14的B 口與第一儲液箱11連通，第一兩位三通閥9的C 口與第一液控單向閥10的控制口連通，第二兩位三通閥14的C 口與第二液控單向閥13的控制口連通，第二液控單向閥13的B 口分別與立柱缸15的無桿腔進(jìn)油口、第二壓力傳感器12連通。
[0017]本發(fā)明中的控制方法及工作過程是:
[0018](I)立柱無桿腔在增壓階段:第二兩位四通閥21的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為At，第一兩位三通閥9的電磁鐵4Y通電，主供液路3的高壓乳化液經(jīng)過第一兩位四通閥4、第二兩位四通閥21、增壓缸20、第一液控單向閥10、第二液控單向閥13，進(jìn)入立柱缸15的無桿腔，當(dāng)立柱缸15的無桿腔壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥21的電磁鐵IY和第一兩位三通閥9的電磁鐵4Y斷電，增壓階段結(jié)束；
[0019](2)液壓支架在降柱泄壓能量回收階段:如果第二壓力傳感器12的信號值大于第一壓力傳感器6的信號值時，第二兩位四通閥21的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為Λ t，第一兩位四通閥4的電磁鐵2Y、兩位兩通閥8的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥14的電磁鐵5Y通電，立柱缸15的無桿腔內(nèi)的壓力能進(jìn)入蓄能器7，然后經(jīng)過第一兩位四通閥4、第二兩位四通閥21、增壓缸20，進(jìn)入主供液路3;當(dāng)?shù)诙毫鞲衅?2的信號值減小到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥21的電磁鐵IY、第一兩位四通閥4的電磁鐵2Y、兩位兩通閥8的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥14的電磁鐵5Y斷電，降柱泄壓能量回收階段結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓支架的立柱回路，其特征在于:乳化液栗站(I)分別與低壓回液路(2)和主供液路(3 )連通，主供液路(3 )經(jīng)過第一兩位四通閥(4 )、第二兩位四通閥(21)與增壓缸(20 )的A 口連通，增壓缸(20)的B 口經(jīng)第二兩位四通閥(21)與第二儲液箱(11’)連通，增壓缸(20)的C 口經(jīng)第四單向閥(19 )與第一兩位四通閥(4)的A 口連通，增壓缸(20 )的D 口經(jīng)第三單向閥(18)、第四單向閥(19)與第一兩位四通閥(4)的A 口連通，增壓缸(20)的E 口經(jīng)第二單向閥(17)、第一單向閥(16)與第一兩位四通閥(4)的A 口連通，增壓缸(20)的F 口經(jīng)第一單向閥(16)與第一兩位四通閥(4)的A 口連通，第一兩位四通閥(4)的B 口分別與安全閥(5)的進(jìn)油口、第一壓力傳感器(6)、兩位兩通閥(8)的B 口、第一兩位三通閥(9)的A 口、第二兩位三通閥(14)的A 口、第一液控單向閥(9 )的B 口連通，安全閥(5 )的出油口與低壓回液路(2 )連通，兩位兩通閥(8 )的A 口與蓄能器(7 )的進(jìn)液口連通，第一兩位三通閥(9 )的B 口和第二兩位三通閥(14 )的B 口與第一儲液箱(11)連通，第一兩位三通閥(9 )的C 口與第一液控單向閥(1 )的控制口連通，第二兩位三通閥(14)的C 口與第二液控單向閥(13 )的控制口連通，第二液控單向閥(13)的B口分別與立柱缸(15)的無桿腔進(jìn)油口、第二壓力傳感器(12)連通。2.如權(quán)利要求1所述的液壓支架的立柱回路的控制方法，其特征在于: (1)立柱無桿腔在增壓階段:第二兩位四通閥(21)的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為At，第一兩位三通閥(9)電磁鐵4Y通電，主供液路(3)的高壓乳化液經(jīng)過第一兩位四通閥(4 )、第二兩位四通閥(21)、增壓缸(20 )、第一液控單向閥(1 )、第二液控單向閥(13)，進(jìn)入立柱缸(15)的無桿腔，當(dāng)立柱缸(15)的無桿腔壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥(21)的電磁鐵IY和第一兩位三通閥(9)電磁鐵4Y斷電，增壓階段結(jié)束； (2)液壓支架在降柱泄壓能量回收階段:如果第二壓力傳感器(12)的信號值大于第一壓力傳感器(6)的信號值時，第二兩位四通閥(21)的電磁鐵IY反復(fù)通電與斷電，通電-斷電周期為Λ t，第一兩位四通閥(4)電磁鐵2Y、兩位兩通閥(8 )的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥(14)的電磁鐵5Y通電，立柱缸(15)的無桿腔內(nèi)的壓力能進(jìn)入蓄能器(7)，然后經(jīng)過第一兩位四通閥(4)、第二兩位四通閥(21)、增壓缸(20)，進(jìn)入主供液路(3);當(dāng)?shù)诙毫鞲衅?12)的信號值減小到預(yù)設(shè)值時，第二兩位四通閥(21)的電磁鐵1Y、第一兩位四通閥(4)的電磁鐵2Y、兩位兩通閥(8)的電磁鐵3Y、第二兩位三通閥(14)的電磁鐵5Y斷電，降柱泄壓能量回收階段結(jié)束。
【專利摘要】一種液壓支架的立柱回路及控制方法，屬于液壓支架技術(shù)領(lǐng)域，其特征是該立柱回路包含增壓缸，第二兩位四通閥控制增壓缸實(shí)現(xiàn)連續(xù)增壓工作，第一兩位四通閥控制增壓缸實(shí)現(xiàn)主供液路和立柱缸的無桿腔之間的雙向增壓，一方面主供液路的高壓乳化液經(jīng)第一兩位四通閥、第二兩位四通閥、增壓缸進(jìn)入立柱缸的無桿腔，另一方面立柱缸的無桿腔內(nèi)的高壓乳化液經(jīng)第一兩位四通閥、第二兩位四通閥、增壓缸進(jìn)入主供液路。優(yōu)點(diǎn)是不僅可以提高立柱缸的無桿腔壓力，還可以實(shí)現(xiàn)立柱缸的無桿腔壓力能回收和再利用。
【IPC分類】E21D23/16, E21D23/26
【公開號】CN105545337
【申請?zhí)枴緾N201510907219
【發(fā)明人】仉志強(qiáng), 李永堂, 金坤善, 劉志奇
【申請人】太原科技大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日