CN105626121A - 一种巷道临时支护支架液压同步控制***及其控制方法 - Google Patents

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丁海港
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Abstract

本发明公开了一种巷道临时支护支架液压同步控制***及其控制方法，包括负载敏感多路阀、负载敏感变量泵、自调试同步阀、第一负载油缸、第二负载油缸，所述负载敏感变量泵通过自调试同步阀与负载敏感多路阀连接，所述负载敏感变量泵分别与第一负载油缸和第二负载油缸连接。本发明适用于工况条件恶劣、油缸承受较大偏载的液压控制***如快速掘进工作面的临时支护支架中等。

Description

一种巷道临时支护支架液压同步控制***及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液压同步控制***，尤其是巷道临时支护支架的液压同步控制***。
背景技术
快速掘进工作面的支护问题是长期困扰煤炭生产技术难题，掘进工作面临时支护支架能够及时的支护顶板，消除空顶作业，保证掘进工作面的安全生产，实现多工序平行作业。临时支护支架在支护过程中立柱油缸伸出使得支架支撑巷道顶部，在移架过程中推移油缸将进行伸缩循环，使得支架交替移动。支架这两种工作过程中都面临着油缸同步的问题。由于快速掘进工作面环境恶劣情况复杂，煤尘、水蒸气、掉落的矿石等等都对液压同步控制***造成影响或者损坏；油缸在工作工程中所受到的阻力往往不是恒定不变的，支架的工作过程中通常会出现较大的偏载。因此必须设计一套应用于临时支护支架的液压同步控制***以解决大偏载情况下的油缸同步控制问题，并提高整个***的效率，实现快速高效移架，为综掘机快速安全掘进提供有利条件。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种巷道临时支护支架液压同步控制***及其控制方法，适用于工况条件恶劣、油缸承受较大偏载的液压控制***如快速掘进工作面的临时支护支架中等。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种巷道临时支护支架液压同步控制***，包括负载敏感多路阀、负载敏感变量泵、自调试同步阀、第一负载油缸、第二负载油缸，所述负载敏感变量泵通过自调试同步阀与负载敏感多路阀连接，所述负载敏感变量泵分别与第一负载油缸和第二负载油缸连接。
进一步的，所述负载敏感变量泵包括负载敏感阀、压力切断阀、变量油缸、复位油缸、变量泵；所述负载敏感阀弹簧侧控制油口与负载敏感多路阀出油口连接；所述负载敏感阀无弹簧侧控制油口与变量泵出油口连接；所述压力切断阀无弹簧侧与变量泵出油口连接；所述变量油缸无杆腔与压力切断阀以及负载敏感阀串接；所述复位油缸无杆腔与变量泵出油口连接；所述变量油缸和复位油缸的有杆腔分别与变量泵的斜盘作用连接；所述变量泵出油口通过自调试同步阀与负载敏感多路阀连接。
进一步的，还包括电机、单向阀和过滤器，所述电机与变量泵驱动连接，所述变量泵与过滤器串接，所述单向阀与过滤器并联。
进一步的，所述负载敏感多路阀包括梭阀、第一多路换向阀、第二多路换向阀、第一定差减压阀和第二定差减压阀；所述梭阀的进油口分别连接第一多路换向阀和第二多路换向阀；所述梭阀的出油口与负载敏感变量泵的负载敏感阀连接；所述第一定差减压阀和第二定差减压阀的进油口分别与自调试同步阀连接，所述第一定差减压阀和第二定差减压阀的出油口分别与第一多路换向阀和第二多路换向阀连接，所述第一定差减压阀和第二定差减压阀的弹簧侧控制油口以及无弹簧侧控制油口分别与第一多路换向阀和第二多路换向阀中节流口的出油口和进油口连接；所述第一多路换向阀和第二多路换向阀的出油口分别与第一负载油缸和第二负载油缸连接。
一种巷道临时支护支架液压同步控制***的控制方法，第一负载油缸和第二负载油缸承受偏载时，所述梭阀将两缸中较大的压力反馈给负载敏感阀，所述负载敏感阀通过比较梭阀的出油口压力和变量泵出油口压力，使得变量泵出油口压力比第一负载油缸和第二负载油缸承受的最大压力高一个设定值，设定值为负载敏感阀弹簧所设定的压力；所述负载敏感阀控制的变量油缸与变量泵控制的复位油缸共同作用于变量泵的斜盘，从而控制变量泵的排量，进而控制变量泵的出油口流量。
有益效果：本发明优点如下：
(1)利用负载敏感控制***使流进油缸的流量不再随负载的变化而变化，实现流量与负载无关，在承受偏载下也能达到同步。
(2)负载敏感泵出口压力始终与负载压力相适应，且高出某一固定值即负载敏感阀弹簧设定压力，变量泵出油口流量不受负载压力变化的影响，具有明显的节能效果。
(3)负载敏感多路阀可以对每个油缸单独调控，微调性能好。
(4)自调试同步阀在承受油液波动或其他扰动下能自动调节，保证分配的流量同等。
附图说明
图1是巷道临时支护支架液压同步控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
图1所示，一种巷道临时支护支架液压同步控制***，包括负载敏感多路阀002、负载敏感变量泵001、自调试同步阀501、第一负载油缸101、第二负载油缸102，所述负载敏感变量泵001通过自调试同步阀501与负载敏感多路阀002连接，所述负载敏感变量泵001分别与第一负载油缸101和第二负载油缸102连接。
具体的连接结构如下。负载敏感变量泵001的构造：所述负载敏感变量泵001包括负载敏感阀301、压力切断阀302、变量油缸303、复位油缸305、变量泵304；所述负载敏感阀301弹簧侧控制油口与负载敏感多路阀002出油口连接；所述负载敏感阀301无弹簧侧控制油口与变量泵304出油口连接；所述压力切断阀302无弹簧侧与变量泵304出油口连接；所述变量油缸303无杆腔与压力切断阀302以及负载敏感阀301串接；所述复位油缸305无杆腔与变量泵304出油口连接；所述变量油缸303和复位油缸305的有杆腔分别与变量泵304的斜盘作用连接；所述变量泵304出油口通过自调试同步阀501与负载敏感多路阀002连接。在上述基础之上，负载敏感变量泵001还包括电机401、单向阀601和过滤器701，所述电机401与变量泵304驱动连接，所述变量泵304与过滤器701串接，所述单向阀601与过滤器701并联。
负载敏感多路阀002的构造：所述负载敏感多路阀002包括梭阀205、第一多路换向阀204、第二多路换向阀201、第一定差减压阀203和第二定差减压阀202；所述梭阀205的进油口分别连接第一多路换向阀204和第二多路换向阀201；所述梭阀205的出油口与负载敏感变量泵的负载敏感阀301连接；所述第一定差减压阀203和第二定差减压阀202的进油口分别与自调试同步阀501连接，所述第一定差减压阀203和第二定差减压阀202的出油口分别与第一多路换向阀204和第二多路换向阀201连接，所述第一定差减压阀203和第二定差减压阀202的弹簧侧控制油口以及无弹簧侧控制油口分别与第一多路换向阀204和第二多路换向阀201中节流口的出油口和进油口连接；所述第一多路换向阀204和第二多路换向阀201的出油口分别与第一负载油缸101和第二负载油缸102连接。
本发明巷道临时支护支架液压同步控制***的控制方法，如下：第一负载油缸101和第二负载油缸102承受偏载时，所述梭阀205将两缸中较大的压力反馈给负载敏感阀301，所述负载敏感阀301通过比较梭阀205的出油口压力和变量泵304出油口压力，使得变量泵304出油口压力比第一负载油缸101和第二负载油缸102承受的最大压力高一个设定值，设定值为负载敏感阀301弹簧所设定的压力；所述负载敏感阀301控制的变量油缸303与变量泵304控制的复位油缸305共同作用于变量泵304的斜盘，从而控制变量泵304的排量，进而控制变量泵304的出油口流量。
具体操作时的实施例：操作第一多路换向阀204、第二多路换向阀201的换向手柄，使得第一多路换向阀204、第二多路换向阀201左位工作，此时第一负载油缸101、第二负载油缸102作伸出运动。假如第一负载油缸101承受的载荷大于第二负载油缸102承受的载荷，那么反映到第一负载油缸101、第二负载油缸102的无杆腔的压力将作用于梭阀205的进油口，梭阀205出油口压力即是第一负载油缸101无杆腔的压力，梭阀205将较大的压力反馈给负载敏感阀301的弹簧侧控制油口，作用于负载敏感阀301无弹簧侧的变量泵304出油口压力随之增大，并且该压力高于梭阀205反馈较大的压力一个固定值即负载敏感阀301弹簧所设定的压力(设定为1.5MPa)。因此变量泵304的出油口压力始终比油缸101承受的最大压力高出1.5MPa。作用在第一多路换向阀204、第二多路换向阀201的节流口进油口与出油口两端的第一定差减压阀203和第二定差减压阀202设定的压力一致，根据小孔流量公式，在压差一定情况下，流量只与节流口的开口面积成正比，而第一多路换向阀204、第二多路换向阀201中节流口开口面积一致，自调试同步阀501分配的流量同等，因而在第一负载油缸101承受的载荷大于第二负载油缸102时，两个油缸依然能保持同步伸出。当第一负载油缸101、第二负载油缸102伸出到极限位置时，变量泵304出油口压力升高，当压力升高至压力切断阀302弹簧所设定的压力时(设定为30MPa)，压力切断阀302左位工作，此时油液通过压力切断阀302进入到变量油缸303的无杆腔，变量油缸303伸出控制变量泵304的斜盘使其角度最小，变量泵304排量达到最小。此时，变量泵304处于高压状态，虽然压力高，但流量很小，因而能量损失较小。
操作第一多路换向阀204、第二多路换向阀201的换向手柄，使得第一多路换向阀204、第二多路换向阀201右位工作，此时第一负载油缸101、第二负载油缸102作缩回运动。此工作过程同步控制与第一负载油缸101、第二负载油缸102伸出时同理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种巷道临时支护支架液压同步控制***，其特征在于：包括负载敏感多路阀(002)、负载敏感变量泵(001)、自调试同步阀(501)、第一负载油缸(101)、第二负载油缸(102)，所述负载敏感变量泵(001)通过自调试同步阀(501)与负载敏感多路阀(002)连接，所述负载敏感变量泵(001)分别与第一负载油缸(101)和第二负载油缸(102)连接。
2.根据权利要求1所述一种巷道临时支护支架液压同步控制***，其特征在于：所述负载敏感变量泵(001)包括负载敏感阀(301)、压力切断阀(302)、变量油缸(303)、复位油缸(305)、变量泵(304)；所述负载敏感阀(301)弹簧侧控制油口与负载敏感多路阀(002)出油口连接；所述负载敏感阀(301)无弹簧侧控制油口与变量泵(304)出油口连接；所述压力切断阀(302)无弹簧侧与变量泵(304)出油口连接；所述变量油缸(303)无杆腔与压力切断阀(302)以及负载敏感阀(301)串接；所述复位油缸(305)无杆腔与变量泵(304)出油口连接；所述变量油缸(303)和复位油缸(305)的有杆腔分别与变量泵(304)的斜盘作用连接；所述变量泵(304)出油口通过自调试同步阀(501)与负载敏感多路阀(002)连接。
3.根据权利要求2所述一种巷道临时支护支架液压同步控制***，其特征在于：还包括电机(401)、单向阀(601)和过滤器(701)，所述电机(401)与变量泵(304)驱动连接，所述变量泵(304)与过滤器(701)串接，所述单向阀(601)与过滤器(701)并联。
4.根据权利要求1、2或3所述一种巷道临时支护支架液压同步控制***，其特征在于：所述负载敏感多路阀(002)包括梭阀(205)、第一多路换向阀(204)、第二多路换向阀(201)、第一定差减压阀(203)和第二定差减压阀(202)；所述梭阀(205)的进油口分别连接第一多路换向阀(204)和第二多路换向阀(201)；所述梭阀(205)的出油口与负载敏感变量泵的负载敏感阀(301)连接；所述第一定差减压阀(203)和第二定差减压阀(202)的进油口分别与自调试同步阀(501)连接，所述第一定差减压阀(203)和第二定差减压阀(202)的出油口分别与第一多路换向阀(204)和第二多路换向阀(201)连接，所述第一定差减压阀(203)和第二定差减压阀(202)的弹簧侧控制油口以及无弹簧侧控制油口分别与第一多路换向阀(204)和第二多路换向阀(201)中节流口的出油口和进油口连接；所述第一多路换向阀(204)和第二多路换向阀(201)的出油口分别与第一负载油缸(101)和第二负载油缸(102)连接。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述一种巷道临时支护支架液压同步控制***的控制方法，其特征在于：第一负载油缸(101)和第二负载油缸(102)承受偏载时，所述梭阀(205)将两缸中较大的压力反馈给负载敏感阀(301)，所述负载敏感阀(301)通过比较梭阀(205)的出油口压力和变量泵(304)出油口压力，使得变量泵(304)出油口压力比第一负载油缸(101)和第二负载油缸(102)承受的最大压力高一个设定值，设定值为负载敏感阀(301)弹簧所设定的压力；所述负载敏感阀(301)控制的变量油缸(303)与变量泵(304)控制的复位油缸(305)共同作用于变量泵(304)的斜盘，从而控制变量泵(304)的排量，进而控制变量泵(304)的出油口流量。
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