[发明专利]一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统

说明书

本发明提供了一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱；第一动力组件包括依次连接的第一水泵、单向阀和第一控制阀组；第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制阀组用于控制进入第一执行件的流量和压力；第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。本发明利用多个数字开关阀并联，组成一个水液压通道，可以扩大通道的流通范围；利用多组开关阀的通断组合控制，将连续变化的阻尼离散化，可以实现通道入口的压力和流量的稳定、连续、大范围控制。

技术领域

本发明涉及液压控制系统技术领域，具体涉及一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统。

背景技术

掘锚机是一种应用于煤矿巷道掘进的地下工程装备。由于施工场地的特殊性，对设备的煤安有着严格的要求和更高的期待。

液压系统是重型工程装备必不可少的设计。设备在施工过程中出现液压油泄漏是不可避免的。液压油属于矿物油，泄漏在导致环境污染的同时，也给煤矿施工环境及设备自身安全增加了不必要的风险。如能利用纯水代替液压油实现动力传动，将更加环境友好、降低施工风险、避免油液乳化问题、降低液压油的采购成本等。

然而，由于水的黏度远不如液压油，用水代替液压油作为传动介质，给系统设计带来了很多困难。由于市场可用的水液压元件种类少且控制性能差，导致水液压系统的设计受到很大的限制。这就使得水液压系统的设计必须创新以解决目前的困境。

利用数字开关阀构建水液压系统就是一种切实可行的方案。液压系统的设计，其本质是水路液压阻尼的控制。利用开关阀的高频开关动作，其实质就是回到系统本质，通过实现通道的阻尼控制来实现通道的压力流量控制。

目前，对于水液压系统的研究非常少，技术非常不成熟。以现有可查资料来看，由于高性能水液压元件的缺失，使得水液压系统的设计并不能像液压系统那样灵活多变。水液压系统的设计更多在于功能的实现，如水路通断，换向。在系统压力流量控制方面，成熟的研究成果非常少。

综上所述，急需一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明以驱动掘锚机执行结构为应用背景，提供了一种数字控制水液压系统，可以实现压力和流量的稳定、连续、大范围控制。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用于煤矿装备中的数字控制水液压系统，包括第一动力组件、第一控制组件、第一执行件、第一蓄能器和水箱；

所述第一动力组件包括第一水泵、单向阀和第一控制阀组；第一水泵依次与单向阀、第一控制阀组的P口连接；第一控制阀组用于控制第一水泵出口的流量和压力；

所述第一控制组件包括两个第二控制阀组；单向阀经第一蓄能器分别与两个第二控制阀组的P口连接；两个第二控制阀组的A/B口分别与第一执行件的两个腔体连接；第二控制阀组用于控制进入第一执行件的流量和压力；

所述第一控制阀组的T口以及第二控制阀组的T口均回水到水箱。

进一步地，所述第一水泵的出口以及第一控制组件的两个第二控制阀组A/B口均设有压力传感器。

进一步地，所述第一控制阀组包括多个并联的开关阀；开关阀的进口和/或出口设有阻尼孔，以提高压力流量的稳定性。

进一步地，所述第二控制阀组包括至少两组第一控制阀组，第一控制阀组之间相互串联。