两柱掩护式支架平衡千斤顶控制方式的分析3王伟摘要:简要分析了在电液控制系统中,两柱掩护式液压支架初撑时,平衡千斤顶集中受载从而引起平衡千斤顶安全阀频繁开启的原因及危害。介绍了2种解决该问题的方法,并对其实际应用情况进行了分析。关键词:平衡千斤顶;控制方式;分析中图分类号:TD355文献标志码:A文章编号:100320794(2009)0120168203AnalysisonControlMethodsofRoleofEquilibriumJackofTwoLedHydraulicShieldWANGWei(BeijingTiandiMarcoElectroHydraulicControlSystemCo.,Ltd.,Beijing100013,China)Abstract:Brieflyanalysethereasonandtheendangermentoftheroleofequilibriumjackcentralized0引言近年来两柱掩护式液压支架的使用呈上升趋势,尤其是在年产量达300万t以上的技术水平较高的高产高效工作面,两柱掩护式液压支架因其具有对顶板条件适应范围广、有较大指向煤壁的主动水平力、支护强度大、质量较轻、结构较为简单、易于实现电液控制的自动化操作等特点,而成为首选支护设备。两柱掩护式液压支架有上述诸多优越性,但它也有其固有的缺点,其中之一就是在快速循环的初撑(尤其是在自动控制的支架初撑)过程中,容易引起平衡千斤顶集中受载的不利工况。平衡千斤顶在掩护式液压支架使用过程中,起着调节顶梁和掩护梁角度;调整顶梁与顶板的接触状态;调节顶梁合力支撑点的位置;使支架处于合理的工作状态等作用。到目前为止,许多矿井在使用掩护式支架时,由于对平衡千斤顶的控制方法不合理,造成平衡千斤顶的损坏,甚至造成了更大的损失。随着我国综合机械化采煤的迅速发展,电液控制综采工作面越来越多,综采工作面的自动化程度越来越高。在电液控制系统中,对平衡千斤顶的控制是两柱掩护式支架控制系统中的重要组成部分。为此,寻求一种解决该问题的方法是很有必要的形式,以增加顶梁前端对新暴露顶板的支护能力。为了改善液压支架对顶板的支护性能,支架初撑时,控制系统(特别是电液控制系统)使顶梁一般呈前端上翘姿态,因而支架顶梁的梁端首先接触到顶板,如图1所示,这对有效控制顶板是非常必要的。顶梁梁端接触顶板后,随着立柱下腔压力的逐渐升高,顶梁梁端对顶板的支护力也在逐渐增大。当梁端力增大到一定值后,整个顶梁将以梁端为支点向顶板方向转动,但由于平衡千斤顶双向锁锁定了平衡千斤顶的长度,使顶梁、掩护梁和平衡千斤顶三者变成了刚性三角形结构,顶梁与掩护梁之间的铰点不能转动,后部的连杆机构也随着成了“僵性”机构,此时,足够的顶梁梁端力就将图1顶梁接顶瞬间支架支撑状态示意2平衡千斤顶控制方式的分析与比较为避免液压支架在初撑时出现平衡千斤顶的集中受载工况,首先必须分析清楚产生这种工况的症结所在。为了解决两柱掩护式支架初撑过程,平衡千斤顶被双向锁锁死,使得顶梁、掩护梁和平衡3煤炭科学研究总院青年创新基金资助项目(2007QN07)—168—第30卷第1期两柱掩护式支架平衡千斤顶控制方式的分析———王伟Vol130No101顶集中受载的问题,须从改变初撑时平衡千斤顶的控制着手,解除初撑时顶梁、掩护梁和平衡千斤顶的刚性三角形关系。2.1补偿阀的应用DBT公司采用在立柱及平衡控制系统中增加补偿阀的办法来解除初撑时顶梁、掩护梁和平衡千斤北京天地玛珂电液控制系统有限公司最先提出,采用高压内溢流式解决两柱掩护式支架初撑时,平衡千斤顶集中受载的问题。系统原理如图3所示。图3高压内溢流式系统原理图该方案是在普通的平衡千斤顶控制系统中,添加1个两位两通阀的方式,来解除初撑时顶梁、掩护梁和平衡千斤顶的刚性三角形关系。该阀分别与平衡千斤顶的两腔相连,在正常工作状态下该阀处在0位(截止位置)。当两腔压差达到一定值时(例如:10MPa)时,两腔处于1工作位,平衡千斤顶两腔导通,液体由压力高的腔流往压力低的一腔,从而避免了平衡千斤顶集中受载的工况。2.32种控制方案的比较上述2种方案都在不同程度上解决了两柱掩护式液压支架初撑时平衡千斤顶集中受载的问题,但都有自己的局限性。(1)补偿阀法该方法对于解决两柱掩护式支架初撑时顶梁前端先接顶(即:支架初撑时平衡千斤顶受压)的情况比较有效,可以避免支架初撑时平衡千斤顶集中受载的问题,但仍存在一定的局限性及弊端:①对于两柱...