[发明专利]一种液压支架低功耗快速供液系统及方法

说明书

本发明一种液压支架低功耗快速供液系统及方法，其中系统包括安全阀、乳化液泵、蓄能器电磁阀驱动控制器、蓄能器流量计算器、流量比较器、蓄能器出液压力传感器、蓄能器进液压力传感器和若干蓄能单元，蓄能单元包括进液电磁开关阀、蓄能器压力传感器、出液电磁开关阀、蓄能器和单向阀，多个蓄能单元组成蓄能阵列，同一时刻蓄能阵列中所有蓄能器分为充液、待命、供液三种状态组合，且本系统中单台乳化液泵供液，不含卸荷阀，减少了煤矿综采工作面配备的乳化液泵数量。本发明不但能够向煤矿综采工作面液压支架群按需供液，还能够实现流量大范围快速智能跟踪响应，还消除了综采工作面现有乳化液供液系统中卸荷阀带来的能量损耗、系统振动、冲击、噪声等问题和目前多泵供液系统能源浪费问题。

技术领域

本发明一种液压支架低功耗快速供液系统及方法，属于煤矿液压支架技术领域。

背景技术

煤矿综采工作面液压支架多达一百多架,每个支架多达十几个动作,每个动作均由单独的液压缸执行。一方面，随着智能化工作面的推进，需要支架各个液压缸速度位置可精确调节，但当前液压支架所用操纵阀均为开关阀，不能对流量连续调节，满足不了液压支架的精确调节要求。另一方面，液压支架有时执行单个动作，有时多个动作同时执行，甚至多台液压支架同时成组动作,也就是说，工作面液压支架所需流量是大范围实时变化的。但目前供液系统一般采用多台电驱大流量定量泵同时向液压支架群组供液,依靠乳化液泵的频繁加载与卸荷阀的频繁卸载来调节供向液压支架的总流量。这种多泵并联供液方式，会在井下占用很大空间，而且靠卸荷阀调节工作面供液流量的方式造成严重的电能浪费，使很大一部分能量消耗在卸荷阀上，甚至在液压支架不动作时，乳化液泵完全在做无用功。系统还会因卸荷阀频繁开启带来振动、压力冲击和噪声等问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的一系列问题，本发明提出了一种液压支架低功耗快速供液系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种液压支架低功耗快速供液系统，包括乳化液泵、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、流量比较器和支架流量计算器，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，每台液压支架都安装有独立的乳化液比例多路阀，用于控制单台液压支架乳化液流量大小，乳化液比例多路阀的控制端与乳化液比例多路阀驱动控制器相连，乳化液比例多路阀并联设置在支架群公共供液管与支架群公共回液管之间，乳化液泵的进口与公共回液管相连，乳化液泵的出口与蓄能器公共进液管相连，蓄能器流量计算器用于计算全部蓄能单元向外供液的瞬时总流量Q1，支架流量计算器用于计算全部液压支架所需瞬时总流量Q2，流量比较器用于比较Q1与Q2的大小，通过开启或关闭一定数量的蓄能器，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，n1和n2根据综采工作面液压支架群所需最大瞬时总流量和液压支架群特征而定。

进一步地，所述蓄能器公共进液管的一端安装有安全阀，安全阀的出口处于常闭状态，安全阀的调定压力高于31.5MPa。

进一步地，每一个所述蓄能器的进出口分别与进液电磁开关阀的出液口和出液电磁开关阀的进液口相连，进液电磁开关阀的进液口与蓄能器公共进液管相连，出液电磁开关阀的出液口通过单向阀与支架群公共供液管相连；蓄能器压力传感器设置在蓄能器的进出口，所述支架群公共供液管上设置有蓄能器出液压力传感器，所述蓄能器公共进液管上设置有蓄能器进液压力传感器。

进一步地，所述进液电磁开关阀和所述出液电磁开关阀的控制端都与蓄能器电磁阀驱动控制器电性相连，所述蓄能器压力传感器、所述蓄能器出液压力传感器和所述蓄能器进液压力传感器都与所述蓄能器流量计算器相连。

一种液压支架低功耗快速供液方法，包括：

获取液压支架群所需瞬时总流量Q2；

计算全部蓄能器向外供液的瞬时总流量Q1；