煤矿液压支架电液控制系统研究

　　煤矿液压支架电液控制系统是实现煤矿高产高效的关键技术设备之一。目前，国外液压支架电液控制技术已发展到相当成熟的阶段，控制功能不断扩大，其对工作面条件的适应能力不断增强，可靠性也得到大幅度提高。当今国际主流的液压支架电液控制系统主要有德国MARCO公司的PM31型、德国DBT公司的PM4型和美国JOY公司的RS20型三种。美国、澳大利亚、南非等国家的煤矿新装备的综采工作面几乎全部采用电液控制的液压支架。

　　一、电液控制系统核心

　　煤矿液压支架电液控制系统即通过电液阀将过去人工控制操作变为由计算机程序控制的电子信号操作。液压支架不同位置的传感器将工作环境和不同状态的信号传输给计算机，计算机将根据不同的工作状态和工艺要求，对电液阀发出控制信号，达到对工作面设备进行控制的目的。

　　二、电液控制系统组成、原理、基本功能

　　（一）电液控制系统组成

　　如图1所示：电液控制系统主要有电源、主控制台、支架控制器（SCU）、液电信号转换元件（压力、位移传感器），电液控制阀组、液压系统等组成。

　　图1 支架电液控制系统组成图

　　（二）电液控制系统基本原理

　　（1）双向邻架控制系统。综采工作面每一支架均配有架控箱、操作者通过支架架控箱选择邻架控制方式，然后根据指令发出相应控制命令（给出电信号），使邻架上对应的电磁铁或微电机动作，将电信号转化为液压信号，控制主控阀开启，向支架液压缸供液，实现邻架支架相应的动作。支架工作状态由位移传感器和压力传感器反馈回架控箱，架控箱再根据传感器反馈信号决定支架的下一个动作。

　　（2）双向成组控制系统。将工作面的支架编为若干组，在本组内首架上由操作人员按动架控箱的启动键，发出一个指令，邻架就按预定程序动作，移架完成后自动发出控制信号给下一架控箱，下一架开始动作。依此类推，实现组内支架的自动控制。

　　（3）全工作面自动控制系统。功能完善的电液控制系统设有主控制台、红外线装置，能实现支架与采煤机联动的全工作面自动化控制。其原理为：每一支架上的架控箱均与主控制台联网，当支架红外线接收装置收到采煤机红外线发射器发出的位置信号后，反馈给主控制台，主控制台根据反馈信号发出指令、使相应的支架动作。

　　（三）各部分主要功能

　　（1）电液控制器。电液控制器作为整个控制系统的核心环节，包括信息传输处理、微处理器、数据接收装置以及操作键盘等部分。该控制器主要包括两大功能：其一，根据操作指令及程序，完成整个电磁阀组的开启或关闭过程，对千斤顶、支架立柱等动作进行优化控制；其二，实时获得来自支架中的状态数据，对此进行分析与判断，合理控制支架运行，及时发现支架故障是，采取相应措施。