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沈陽恒久安泰環(huán)保與節(jié)能科技有限公司 遼寧沈陽 110000

在液壓支架額壓供液系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)壓力波動明顯，系統(tǒng)沖擊大，乳化液流量得不到有效控制，因此對液壓支架的壽命和使用效果造成了嚴重影響。為了改善液壓支架使用效果，延長液壓支架使用壽命，研究者開發(fā)了穩(wěn)壓供液系統(tǒng)。

1 支架液壓系統(tǒng)的工作原理

與一般工程機械不同，煤礦支架液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)為乳化液，其液壓系統(tǒng)主要分為三個子系統(tǒng)，分別為支架系統(tǒng)，進回路系統(tǒng)和供液系統(tǒng)。其中支架系統(tǒng)主要包含中間支架液壓系統(tǒng)、超前支架液壓系統(tǒng)、過渡支架液壓系統(tǒng)，每個支架液壓系統(tǒng)由對應的千斤頂、乳化液閥和液壓軟管等組成。進回液管路系統(tǒng)主要包含巷道管路、架間管路，供液系統(tǒng)主要指乳化液泵站。在生產(chǎn)過程中，首先需要供液系統(tǒng)通過進回路系統(tǒng)為支架液壓系統(tǒng)提供相應流量的乳化液，然后，要確保壓力能夠正常工作，并且可以沿著液壓管路傳遞到液壓系統(tǒng)中。在支架實際工作過程中，每一個動作都會受到乳化液閥的控制，乳化液閥根據(jù)液壓系統(tǒng)的實際工作狀態(tài)對乳化液流量和壓力進行控制，從而完成系統(tǒng)動作[1]。

液壓支架系統(tǒng)的具體工作狀態(tài)分為三種，首先在靜止狀態(tài)下因為存在相對較為緩慢的漏液情況，所以導致整體的內(nèi)部壓力下降，其次是支架在工作量相對較小時需要使用乳化液，此時將會導致管內(nèi)的實際壓力出現(xiàn)嚴重的變化，然后是當液壓支架在工作量相對較大的狀態(tài)下進行工作時，管內(nèi)的壓力也會下降，通過以上數(shù)據(jù)分析可以明確，液壓支架每個工作狀態(tài)都存在不同程度的壓力波動，因此會對設備產(chǎn)生較大的沖擊，影響設備使用壽命。如果液壓支架系統(tǒng)的工作狀況良好，管內(nèi)的壓力會保持相對穩(wěn)定，支架的運行狀態(tài)也會相對平穩(wěn)，壽命也得以保證。相反如果管內(nèi)的壓力變化相對較為頻繁，不僅不利于液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定，還會對液壓系統(tǒng)中相關元器件和設備造成破壞。在壓力相對較低的環(huán)境下，雖然液壓支架系統(tǒng)中的相關元器件不會受到影響，但是工作效率也會有所下降。

2 支架穩(wěn)壓供液技術分析

要想改善支架供液技術，確保液壓支架動作效率得到有效提高，首先要明確穩(wěn)壓供液的具體概念及相關原理，在對穩(wěn)壓供液進行探究的過程中，可以通過管內(nèi)的壓力變化情況進行分析，在供液流量合理的范圍內(nèi)，如果支架的動作仍較為緩慢，而且其壓力也在逐漸增加，但是沒有出現(xiàn)波動現(xiàn)象，則說明此時的供液壓力為理想的狀態(tài)。通過對相關數(shù)據(jù)研究，可以發(fā)現(xiàn)在支架工作的過程中，供液的壓力、流量和支架整體工作效果可用來判定支架的工作性能。首先，系統(tǒng)中的壓力變化情況，能夠決定液壓支架系統(tǒng)是否正在穩(wěn)定工作，其次是流量決定了工作的速度，也決定了液壓工作系統(tǒng)的工作效率，然后是工作效果，對液壓支架系統(tǒng)的整體工作性能進行評判，通過對這三個指標的探究，可以明確在供液的過程中是否對液壓支架系統(tǒng)中的相關設備及元器件產(chǎn)生了沖擊。

支架穩(wěn)壓供液系統(tǒng)由乳化液泵、壓力卸載閥、蓄能器、液箱等元件組成。在相對較為理想的狀態(tài)下對支架的工作狀態(tài)進行分析，首先是針對系統(tǒng)的漏液階段進行分析，由于支架在靜止狀態(tài)下可能存在漏液問題，因此系統(tǒng)的壓力會逐漸下降，所以必須對系統(tǒng)中的壓力進行調(diào)節(jié)，此時的壓力調(diào)節(jié)由蓄能器完成，蓄能器中的液體補充進系統(tǒng)，蓄能器調(diào)節(jié)壓力的范圍是確保系統(tǒng)壓力不低于設定的加載壓力，此時泵處于卸載狀態(tài)。如果系統(tǒng)中的整體壓力過低，并且低于設定值，則應該保證卸載閥關閉，同時泵會進入到加載狀態(tài)中，從而向蓄能器中進行加液操作，此時壓力值會逐漸上升，直到符合卸載閥的壓力設定值。其次是對支架動作過程進行分析，首先進入蓄能器的供液階段，此時支架逐漸進入到工作狀態(tài)中，如果工作的壓力值高于加載壓力的設定值，則泵的顯示狀態(tài)仍為卸載。這時會引起系統(tǒng)的整體壓力急劇下降，壓力值降低至加載壓力的設定值時，則泵進入加載工作狀態(tài)中，泵與蓄能器同時推動支架系統(tǒng)中的活塞桿進行工作，從而完成穩(wěn)定供液。最后是在泵的供液階段，在負載阻力與供液壓力平衡后，進入泵供液階段，此時泵的工作狀態(tài)為加載，液壓液主要由泵提供，而因為泵提供的液壓一般相對較為穩(wěn)定，所以其提供的流量大小直接決定了支架的工作速率。通過相關數(shù)據(jù)可以分析出在穩(wěn)壓供液模式下液壓系統(tǒng)的整體工作速率明顯提升，在供液過程中使用穩(wěn)壓供液模式，壓力的波動頻率和波動幅值都優(yōu)于額定供液方式[2]。

3 新一代智能供液系統(tǒng)

隨著煤礦科技的迅速發(fā)展，數(shù)字化采煤技術不斷提高，自動化聯(lián)合采煤機組和電液控支架廣泛應用，由蓄能器和機械卸載閥組成的穩(wěn)壓供液系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足高端電液控支架的配套使用，新一代智能供液系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)，并逐漸在全自動采煤工作面中得到應用。

智能供液系統(tǒng)主要包含乳化液泵、電磁卸載閥、蓄能器、變頻器、自動配比系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、高精密過濾站，以及液箱和中央控制系統(tǒng)。智能供液系統(tǒng)采用電磁卸載閥替代原有的機械卸載閥，大大提高了卸載閥的響應速度，采用變頻器控制泵電機，進一步減小了壓力沖擊。智能供液系統(tǒng)增加了乳化液自動配比功能和乳化質(zhì)量在線檢測功能，并利用中央控制系統(tǒng)統(tǒng)一對供液系統(tǒng)各項指標進行綜合智能控制。

新一代智能供液系統(tǒng)不僅對乳化液的壓力和流量進行更加精準的控制，更體現(xiàn)在對乳化液濃度、污染度等質(zhì)量指標的全方位控制和管理[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，采用先進的穩(wěn)壓供液技術，對乳化液壓力、流量、質(zhì)量進行全方位管理，能夠有效改善液壓支架動作頻率，延長液壓支架壽命，從而提升整個支架系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量，因此相關負責人員要明確穩(wěn)壓供液技術的原理，并且采取合理的控制措施。