[发明专利]一种液压支架供液回路及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于液压支架技术领域，具体涉及一种液压支架供液回路及控制方法。

背景技术

大流量、高压力、高可靠性、节能是综采面支架液压系统的重要发展方向。目前，国内外综采面液压支架的液压系统均采用一条高压供液路，主要存在如下问题：(1)综采工作面的乳化液泵站距离液压支架为200m～500m，流量超过1000L/min，单一高压供液路的压力范围为25～31.5MPa，由于通径大，供液回路压力等级难以提高；(2)立柱初撑阶段，受移架速度和多支架同时移架等因素影响，立柱缸无杆腔难以达到较高初撑力，目前主动增压方案是在液压支架上设置增压器回路，这种方案导致支架液压系统较复杂，且成本高；(3)单台液压支架包含约20个执行元件，例如立柱液压缸、推移千斤顶、平衡千斤顶、顶梁和掩护梁千斤顶、一级和二级护帮千斤顶、抬底千斤顶、底调千斤顶等等。液压支架在周期移架工作过程中，这些执行元件的工作压力均不相同，其中绝大多数执行元件的动作压力低于20MPa，有的甚至低于5MPa。由此可知，这些执行元件在工作时，高压供液路的大量压力能会转化为热能，增加了系统发热量，降低了系统能量效率。目前，国内外使用的液压支架供液回路无法较好地解决以上这些问题，造成很大的能耗，降低了可靠性和初撑力。

发明内容

本发明目的是提供一种液压支架供液回路及其控制方法，可有效地克服现有技术中存在的问题。本发明的目的是这样实现的，如图1所示，其特征在于液压支架群的液压系统包含第一液压支架12’、第二液压支架12”、…、第m液压支架12^m’，m为大于1的整数，每个液压支架的供液回路结构都相同，现以第一液压支架12’的供液回路为例，它包括第一高压供液路3、中间高压供液路4、第二高压供液路5，第一高压供液路3、中间高压供液路4、第二高压供液路5的设定压力范围分别为P₁’～P₂’、P_Z1～P_Z2、P₁”～P₂”，其大小关系为P₁”<P₂”<P_Z1<P_Z2<P₁’<P₂’，第一液压支架12’的供液回路结构是：

乳化液泵站1分别与低压回液路2、第一高压供液路3、中间高压供液路4、第二高压供液路5连通，低压回液路2与第一液压支架12’的液路连通，第一高压供液路3经过液控单向阀11与第一液压支架12’的液路连通，液控单向阀11的控制口经过两位三通阀10与第一高压供液路3连通，中间高压供液路4经过中间液控单向阀8、中间单向阀9与第一液压支架12’的液路连通，中间液控单向阀8的控制口经过中间两位三通阀7与中间高压供液路4连通，第二高压供液路5经过单向阀6与第一液压支架12’的液路连通；

所述的液压支架供液回路的控制方法是：

(1)当第一液压支架12’的工作压力小于第二高压供液路5的设定压力P₂”时，第二高压供液路5的乳化液经过单向阀6，进入第一液压支架12’的液路；

(2)当第一液压支架12’的工作压力大于第二高压供液路5的设定压力P₂”且小于中间高压供液路4的设定压力P_Z2时，中间两位三通阀7的电磁铁2Y通电，中间高压供液路4的乳化液经过中间液控单向阀8、中间单向阀9，进入第一液压支架12’的液路；

(3)当第一液压支架12’的工作压力大于中间高压供液路4的设定压力P_Z2时，两位三通阀10的电磁铁1Y通电，第一高压供液路3的乳化液经过液控单向阀11，进入第一液压支架12’的液路；

本发明优点及积极效果是：

(1)根据液压支架实际工作压力不同，分为多个压力等级对液压支架进行供液，可以大大降低系统发热和能量损耗，提高能量利用率。

(2)液压支架的多条高压供液路采用多层钢丝软管，最高耐压等级均超过最大额定工作压力31.5MPa，那么，任一条高压供液路出现故障，液压支架系统仍能正常工作，提高了系统可靠性。

(3)通过减小第一高压供液路通径，提高额定工作压力至31.5MPa以上，可以实现更高的初撑力，保障综采面安全。

(4)多个液压支架同时动作时，多条高压供液路可减小支架间的相互干扰。

(5)该供液回路在原有液压支架供液回路的基础上经过改造即可实现。