陳桃杯

（山西晉煤集團 金鼎煤機礦業(yè)有限責任公司，山西 晉城 048006）

1 液壓系統(tǒng)的組成

液壓支架的電控系統(tǒng)由液壓泵站、主進回液膠管、平面截止閥、過濾器、分進液管、控制閥組、立柱、千斤頂和管路等組成。當高壓液體到達主控閥組后，分別由主控閥組中具有獨立控制單元的閥片控制而通過高壓膠管。各種不同型號規(guī)格的液控元件聯(lián)接軟固定密封元件及各種執(zhí)行機構(gòu)（如立柱各種千斤項）組合成一個完整的電控系統(tǒng)。液壓支架的液壓系統(tǒng)原理圖見圖1。

圖1 液壓支架的液壓系統(tǒng)原理圖

2 電控系統(tǒng)中主要液壓部件的功能與原理

2.1 雙伸縮立柱

當立柱主控處于“升柱”的工位時，高壓液體經(jīng)主控閥、高壓膠管、液控單向閥進入立柱的活塞腔，立柱上升，立柱一級缸活柱腔的液體通過液控單向閥、主控閥、主回液管路流回泵站液箱。當立柱一級缸行程用完后，高壓液體打開二級缸活塞底部的底閥進入二級缸活塞腔，使二級缸內(nèi)的活柱上升，與此同時使二級缸內(nèi)活柱的上腔液體通過液控單向閥、主控閥、主回液管路流回泵站液箱。

立柱電磁閥在中間位置時，立柱不再上升，升架結(jié)束，支架達到預計的初撐力，該立柱活塞腔與油路兩端均為閉鎖狀態(tài)。當頂板來壓時，由頂梁把壓力傳遞給立柱二級油缸內(nèi)的活柱，又因為二級缸底部的底閥將二級缸內(nèi)活柱的活塞腔閉鎖，使其內(nèi)部壓力升高，同時頂板的壓力又通過二級缸內(nèi)活柱下端面的液體傳遞給二級缸，從而使一級缸活塞腔壓力升高，待其壓力達到立柱安全閥調(diào)定的額定壓力時，支架也就達到額定工作阻力（由于立柱一、二級缸的額定工作阻力相等，又因一級缸活塞腔面積大于二級缸活塞腔面積，故二級缸活塞的額定工作壓力大于一級缸的）。頂板壓力繼續(xù)增大時，一級缸活塞腔壓力隨著升高，等壓力超過安全閥的額定壓力后，安全閥開啟釋放液體到壓力小于安全閥壓力時，安全閥自行關(guān)閉，立柱恢復正常，從而起到保護支架各結(jié)構(gòu)件的作用。

立柱處于“降柱”工位時，液體由主控閥經(jīng)管路進入立柱一、二級缸的活柱腔，同時另一路液體進到一級缸下腔。但由于二級缸底閥閉鎖，故二級缸活塞腔的液體不回流，僅是一級缸活塞腔的液體回流，從而使立柱下降，待一級缸行程為零時，底閥和一級缸缸底剛性接觸，以機械的方式將底閥打開，使二級缸活塞腔的液體回流到泵站液箱。

立柱的電磁閥在中間位置時，立柱不再下降，完成降架。

2.2 推移千斤頂

當推移千斤頂活塞桿處于“伸出”工位時，管路液體由主控閥進入千斤頂?shù)幕钊?，促使活塞桿伸出，活塞桿腔的液體經(jīng)主控閥、主回液管路流回泵站液箱。

當千斤頂活塞桿處于“收回”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管進入推移千斤頂活塞桿腔，使推移千斤頂活塞桿收回，此時為“推溜”狀態(tài)。在此時，該千斤頂活塞腔的液體經(jīng)主控閥、主回液管路最終流回泵站液箱。

2.3 伸縮梁千斤頂

當伸縮千斤頂?shù)幕钊麠U處于“伸出”工位時，管路液體由主控閥進入千斤頂?shù)幕钊?，將活塞桿推出，活塞桿腔的液體經(jīng)單向閥、主控閥、主回液管路流回泵站液箱。

當伸縮梁千斤頂活塞桿處于“收回”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管進入伸縮梁千斤頂活塞桿腔，將活塞桿收回（此時伸縮梁收回），在此時千斤頂活塞腔液體經(jīng)主控閥、主回液管最終回流到泵站液箱。

2.4 一級、二級護幫千斤頂

當護幫千斤頂?shù)幕钊麠U處于“伸出”工位時，高壓液體由該主控閥經(jīng)高壓膠管單向鎖進入護幫千斤頂活塞腔，將活塞桿推出（此時護幫板挑起），在此同時，另一分支高壓液體打開雙向鎖控制護幫千斤頂活塞桿腔的回液口，而活塞桿腔的液體經(jīng)液控雙向鎖、主控閥、主回液管最終回流到泵站液箱。

當護幫千斤頂活塞桿主控閥處于“收回”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管進入雙向鎖控制腔通向護幫千斤頂活塞桿腔的進液口，進入該千斤頂活塞桿腔，將活塞桿收回（此時護幫板收回），與此同時，護幫千斤頂下腔回液單向閥被頂桿頂開，千斤頂活塞腔液體經(jīng)雙向鎖、主控閥、主回液管最終回流到泵站液箱。

2.5 頂、掩梁側(cè)推千斤頂

頂、掩梁側(cè)護板以機械方式連接為一體，工作時用一組電磁閥控制4組側(cè)推千斤頂同時使頂、掩梁側(cè)護板伸出、收回。

當頂、掩梁側(cè)推千斤頂?shù)幕钊麠U處于“伸出”工位時，管路液體由主控閥進入側(cè)推千斤頂活塞腔，促使側(cè)推千斤頂?shù)幕钊麠U伸出，而活塞桿腔的液體經(jīng)主控閥、主回液管路流回泵站液箱。

當側(cè)推千斤頂活塞桿處于“收回”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管進入頂、掩梁側(cè)推千斤頂?shù)幕钊麠U腔，使該千斤頂活塞桿收回，同時頂、掩梁側(cè)推千斤頂活塞腔液體經(jīng)限壓閥、主控閥、主回液管最終回流到泵站液箱。

2.6 抬底千斤頂

抬底千斤頂?shù)闹饕δ苁欠乐沟鬃鲁?，或下沉后利用該千斤頂將支架底座抬起便于支架前移?/p>

當抬底千斤頂?shù)幕钊麠U處于“伸出”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管進入該千斤頂活塞腔，使抬底千斤頂伸出，而活塞桿腔的液體經(jīng)液控單向鎖、主控閥、主回液管最終回流到泵站液箱。

若抬底千斤頂因工作需要處于伸出狀態(tài)時，該千斤頂應一直處于伸出的供液狀態(tài)。

抬底千斤頂收回時，其上腔與立柱下腔聯(lián)動，由立柱給以控制。當立柱升柱的同時向抬底千斤頂上腔供液，將抬底千斤頂活塞桿收回。

2.7 平衡千斤頂

當平衡千斤頂?shù)幕钊麠U處于“伸出”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管打開雙向鎖控制通向平衡千斤頂活塞腔進液口，與此同時，另一分支高壓液體打開雙向鎖控制該千斤頂活塞桿腔的回液口，實現(xiàn)高壓液體進入千斤頂內(nèi)腔，促使活塞桿伸出，活塞桿腔的液體經(jīng)管路回流到泵站液箱。

千斤頂?shù)幕钊麠U處于中間某一位置，即完成頂梁前端上擺，使支架頂梁適應頂板的要求。

當平衡千斤頂未被操作時，該千斤頂活塞桿腔與雙向鎖、安全閥之間液路兩端均處于閉鎖狀態(tài)。當頂板來壓時，該壓力通過頂梁前端傳遞給平衡千斤頂?shù)幕钊麠U，使該千斤頂活塞腔壓力升高，達到安全閥調(diào)定的額定工作壓力時，千斤頂就達到其額定工作阻力；下腔壓力如果再升高，高過安全閥的額定壓力，安全閥開始減壓到活塞腔壓力小于安全閥彈簧的壓力時，安全閥會自行關(guān)閉，千斤頂恢復正常，達到增加支架的工作阻力及保護部件的功能。

千斤頂活塞桿處于“收回”工位時，高壓液體由主控閥經(jīng)高壓膠管打開雙向鎖控制通向平衡千斤頂活塞桿腔的進液口，在此同時另一個高壓液體打開雙向鎖控制該千斤頂活塞腔的回液口，實現(xiàn)高壓液體進入活塞桿腔，收回千斤頂，活塞桿腔的液體經(jīng)雙向鎖、主控閥、主回液管回流到泵站液箱。

千斤頂活塞桿收回處于中間某一位置時，即完成頂梁后部上擺，使支架頂梁適應頂板。

在掩護式支架工作中需要收回平衡千斤頂使支架形成前低后高的工況時，來自頂板的壓力作用到支架頂梁后部，使頂梁后部有向下的旋轉(zhuǎn)趨勢，從而通過頂梁將該力傳遞到平衡千斤頂活塞桿，使該千斤頂受拉。當平衡千斤頂活塞桿處于中間某一位置時，千斤頂活塞桿腔與雙向鎖之間液路兩端均處于閉鎖狀態(tài)，活塞桿腔壓力升高到安全閥額定工作壓力，千斤頂也就達到了自身的額定工作壓力。上腔壓力如果再升高，超過安全閥額定壓力時，安全閥泄壓，保持支架合理的工作狀態(tài)。

3 結(jié)語

液壓支架電液控制系統(tǒng)的好壞直接影響著支架的操作與應用，設(shè)計一套高質(zhì)量的電液控系統(tǒng)是高效生產(chǎn)的基本保障。