迈步式超前支护装备过渡过程支撑力控制系统设计

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别，基于体积增量的阀芯位移控制曲线符合实际工况要求．同时，将仿真数据与实验结果相比较，表明控制系统设
计是合理的．
关键词：超前支护装备；过渡过程；支撑力控制系统；ＡＭＥＳｉｍ仿真中图分类号：Ｔ２７１．４文献标志码：Ａ文章编号：１００６ — ７５４Ｘ（２０１５）０４ — ０３８７ — ０７
第２２卷第４期２Ｏ１５年８月
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ
工程
设
计学
报
Ｖｏ１．２２Ｎｏ．４
Ａｕｇ．２０１５
ＤＯＩ：ｔ０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ７５４Ｘ．２０１５．０４．０１３
迈步式超前支护装备过渡过程支撑力控制系统设计
毛君，杨振华，卢进南，谢苗
（辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新１２３０００）
摘

要：针对综掘迎头及巷道冒顶事故频发、掘进效率低，迈步式超前支护装备在过渡过程中支撑力不稳定、破坏
顶板等问题，为满足对迎头顶板支护平稳、高效、可靠的要求，达到超前支护在过渡过程形成有效支护的目的，采用
电液比例控制技术，设计了主、副支撑油缸组支撑力的控制方案，利用换向阀阀芯位移控制支撑油缸组的支撑力．根据系统的组成和原理，建立控制系统的数学模型和仿真模型，利用ＡＭＥＳｉｍ软件对系统进行仿真研究，得到比例换向阀阀芯位移、支撑力随时间的控制曲线．仿真结果表明，不同阀芯控制曲线对支撑力的控制效果有明显区
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｒｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈａｔｔｈｅｒｏｏｆｆａｌｌａｃｃｉｄｅｎｔｓｏｆｆｕｌｌ — ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｈｅａｄ — ｏｎｒｏａｄｗａｙｔａｋｅｐｌａｃｅｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙａｎｄｔｈｅｔｕｎｎｅｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｌｏｗ，ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｓｔｅｐｐｉｎｇ — ｔｙｐｅａｄｖａｎｃｅｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｙｄａｍａｇｅｒｏｏｆｄｕｒｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｔｈｅｈｅａｄ — ｏｎｒｏｏｆ，ａｌｓｏｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓｔｅｐｐｉｎｇ — ｔｙｐｅａｄｖａｎｃｅｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｔｏｆｏｒｍａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｕｐｐｏｒｔ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ — ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌ — ｏｇｙｗａｓｕｓｅｄａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｍａｉｎａｎｄａｕｘｉｌｉａｒｙｃｙｌｉｎｄｅｒｇｒｏｕｐｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｕｓｉｎｇｓｐｏｏｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｖａｌｖｅｔｏｃｏｎｔｒｏｌｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒｇｒｏｕｐｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＡＭＥＳｉｍｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｓｙｓｔｅｍｓｉｍ— ｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｕｒｖｅａｂｏｕｔｓｐｏｏｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｖａｌｖｅａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｆｏｒｃｅｗｉｔｈｔｉｍｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｏｎｔｒｏ１ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｄｉｆｆｅｒ —
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ａｄｖａｎｃｅｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ＭＡＯＪｕｎ，ＹＡＮＧＺｈｅｎ－ｈｕａ，ＬＵＪｉｎ－ｎａｎ，ＸＩＥＭｉａｏ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ１２３０００，Ｃｈｉｎａ）