[发明专利]一种液压支架低功耗快速供液系统及方法

权利要求书

1.一种液压支架低功耗快速供液系统，其特征在于：包括乳化液泵（2）、多台液压支架构成的液压支架群、若干个蓄能单元、蓄能器流量计算器（8）、流量比较器（9）和支架流量计算器（10），蓄能单元依序连接在蓄能器公共进液管和支架群公共供液管之间；每个蓄能单元包括一个蓄能器（6），每台液压支架都安装有独立的乳化液比例多路阀（11），乳化液比例多路阀（11）的控制端与乳化液比例多路阀驱动控制器（12）相连，乳化液比例多路阀（11）并联设置在支架群公共供液管与支架群公共回液管之间，乳化液泵（2）的进口与公共回液管相连，乳化液泵（2）的出口与蓄能器公共进液管相连，蓄能器流量计算器（8）用于计算全部蓄能单元向液压支架群供液的瞬时总流量Q1，支架流量计算器（10）用于计算全部液压支架所需瞬时总流量Q2，流量比较器（9）用于比较Q1与Q2的大小，通过开启或关闭一定数量的蓄能器（6），使液压支架群的供液需求达到平衡；蓄能单元的数目为n1+n2+1个，n1为待命状态的蓄能器的数目，n2为向液压支架群供液蓄能器的数目，1表示任何时刻都有一个蓄能器处于充液状态；

所述液压支架低功耗快速供液系统采用单泵-蓄能阵列模式向液压支架群供液，一部分蓄能器向液压支架群供液，一部分蓄能器待命，另一部分蓄能器充液，供液的蓄能器与充液的蓄能器不发生交叉重叠，依靠蓄能阵列里的蓄能器不断在充液、待命、供液之间切换；在蓄能阵列向液压支架群供液时，当蓄能器压力传感器（4）检测到压力值降低至设定工作压力下限时，通过蓄能器电磁阀驱动控制器（7）将第一个蓄能器（6）的出液电磁开关阀（5）由开启转为关闭，停止向液压支架群供液，同时，下一个蓄能器（6）的出液电磁开关阀（5）开启，按顺序逐个向外供液；

每一个所述蓄能器（6）的进出口分别与进液电磁开关阀（3）的出液口和出液电磁开关阀（5）的进液口相连，进液电磁开关阀（3）的进液口与蓄能器公共进液管相连，出液电磁开关阀（5）的出液口通过单向阀（15）与支架群公共供液管相连；蓄能器压力传感器（4）设置在蓄能器（6）的进出口，所述支架群公共供液管上设置有蓄能器出液压力传感器（13），所述蓄能器公共进液管上设置有蓄能器进液压力传感器（14）。

2.根据权利要求1所述的一种液压支架低功耗快速供液系统，其特征在于：所述蓄能器公共进液管的一端安装有安全阀（1），安全阀（1）的出口处于常闭状态，所述安全阀（1）的调定压力高于31.5MPa。

3.根据权利要求1所述的一种液压支架低功耗快速供液系统，其特征在于：所述进液电磁开关阀（3）和所述出液电磁开关阀（5）的控制端都与蓄能器电磁阀驱动控制器（7）相连，所述蓄能器压力传感器（4）、所述蓄能器出液压力传感器（13）和所述蓄能器进液压力传感器（14）都与所述蓄能器流量计算器（8）相连。

4.一种液压支架低功耗快速供液方法，使用如权利要求1~3任一权利要求所述的液压支架低功耗快速供液系统，其特征在于：包括：

获取液压支架群所需瞬时总流量Q2；

计算全部蓄能器向液压支架群供液的瞬时总流量Q1；

比较Q1与Q2的大小，当Q1﹤Q2时，增加|(Q2-Q1)/Q0|_取整+1个蓄能器（6）对液压支架群供液，其中 Q0为单个蓄能器初始时刻最大流量；当Q1＞Q2时，减少|(Q1-Q2)/Q0|_取整个蓄能器（6）向液压支架群供液。

5.根据权利要求4所述的一种液压支架低功耗快速供液方法，其特征在于：所述获取液压支架群所需瞬时总流量Q2包括：

每台液压支架上装一台乳化液比例多路阀（11），用于控制单台液压支架乳化液流量大小，每台乳化液比例多路阀（11）又连接于乳化液比例多路阀驱动控制器（12）；乳化液比例多路阀（11）的控制端与乳化液比例多路阀驱动控制器（12）相连，乳化液比例多路阀（11）并联设置在支架群公共供液管与支架群公共回液管之间,能实现液压支架各个液压缸乳化液流量连续调节；

将单台液压支架各个液压缸两个腔上均安装压力传感器，每个液压缸的参数和流量计算算法均存储在支架流量计算器（10）中，根据液压缸上压力传感器值、蓄能器出液压力传感器值、乳化液比例多路阀（11）的阀芯开口量值和每个液压缸的流量计算，得到整个液压支架群所需的总流量Q2。