液压支架电液控制系统概述 PPT
合集下载
最新液压支架电液控制系统
F1—（控制器的左手）连接左邻架（用架间干线电缆直接 或通过隔离耦合器联接），若是端头则插入网络终端器。
网络终端器 BIDI
TBUS
······ 控制器
网络终端器 BIDI
网络的两种通信方式： ❖ 总线通信(TBUS通信):实现成组控制、跟机自动化、急停等功能。总线
上任何一个支架控制器都可以发信息，也可以接受来自工作面任何一 架控制器所发过来的信息。
**本表左起第8单元内容为基本架的功能。对端头架本单元左为伸调架千 斤顶（或端侧护板），右为收调架千斤顶（或端侧护板）。
传感器
为了实现对支架的自动控制功能，必须在控制 器上插接各种传感器。传感器相当于控制系统 的感觉器官，随时给控制器反馈支架动作（立 柱的升/降，护帮板、平衡千斤顶、伸缩梁等的 伸/收等）的进程和采煤机的位置及行进方向， 给自动控制过程提供依据。
❖ 接线插座位于千斤顶外壁的端部。行程传感器可测最大 行程由用户依据支架推溜移架的步距确定。
红外线发送器和红外线接受器
支架控制器背部插接图
C1—连接立柱压力传感器。 D1—连接推移千斤顶行程传感器。 D2—连接红外线接收器。
❖ 电缆插头插入插座后须用U形销卡住，U形销有长 42mm（conm/4ske）和长72mm（conm/4skd，专 用于控制器）两种规格。
原理模拟图
❖ 行程传感器用来检测千斤顶活塞杆的移动行程值。行程 值代表的是支架或溜子所处的位置，是控制过程的重要 依据。
❖ 行程传感器装在液压缸中，是一个细长（Ф17.2mm） 的直管结构，一端固定在液压缸端部，管体深入到活塞 杆中心专为其钻出的长孔中，管体内沿着轴向有规则布 置着密排的电阻列和干簧管列，它们联接成网络电位器 的电路。活塞内嵌装着一个套在传感器管上的小永久磁 环，随着活塞杆移动，它的小磁场使所到位置的干簧管 接点闭合，相当于电位器的移动触刷走到了这个位置， 电位器输出值的变化反映了行程的变化，再经过传感器 管体内带的放大器的变换，向控制器输出电流模拟信号。
网络终端器 BIDI
TBUS
······ 控制器
网络终端器 BIDI
网络的两种通信方式： ❖ 总线通信(TBUS通信):实现成组控制、跟机自动化、急停等功能。总线
上任何一个支架控制器都可以发信息，也可以接受来自工作面任何一 架控制器所发过来的信息。
**本表左起第8单元内容为基本架的功能。对端头架本单元左为伸调架千 斤顶（或端侧护板），右为收调架千斤顶（或端侧护板）。
传感器
为了实现对支架的自动控制功能，必须在控制 器上插接各种传感器。传感器相当于控制系统 的感觉器官，随时给控制器反馈支架动作（立 柱的升/降，护帮板、平衡千斤顶、伸缩梁等的 伸/收等）的进程和采煤机的位置及行进方向， 给自动控制过程提供依据。
❖ 接线插座位于千斤顶外壁的端部。行程传感器可测最大 行程由用户依据支架推溜移架的步距确定。
红外线发送器和红外线接受器
支架控制器背部插接图
C1—连接立柱压力传感器。 D1—连接推移千斤顶行程传感器。 D2—连接红外线接收器。
❖ 电缆插头插入插座后须用U形销卡住，U形销有长 42mm（conm/4ske）和长72mm（conm/4skd，专 用于控制器）两种规格。
原理模拟图
❖ 行程传感器用来检测千斤顶活塞杆的移动行程值。行程 值代表的是支架或溜子所处的位置，是控制过程的重要 依据。
❖ 行程传感器装在液压缸中，是一个细长（Ф17.2mm） 的直管结构，一端固定在液压缸端部，管体深入到活塞 杆中心专为其钻出的长孔中，管体内沿着轴向有规则布 置着密排的电阻列和干簧管列，它们联接成网络电位器 的电路。活塞内嵌装着一个套在传感器管上的小永久磁 环，随着活塞杆移动，它的小磁场使所到位置的干簧管 接点闭合，相当于电位器的移动触刷走到了这个位置， 电位器输出值的变化反映了行程的变化，再经过传感器 管体内带的放大器的变换，向控制器输出电流模拟信号。
液压支架电液控制系统概述
美国JOY公司 RS20型 控制器
德国 EEP公司 PR116型
蒂芬巴赫 ASG5型
精选PPT
8
PM31电液控制系统
127V
电源箱
12V
井下主控 计算机
NO.1支架 控制箱
NO.1支架 ······ 控制箱
压 力
电液控制阀组
行 程
传
传
感
感
器
器
液压系统
液压支架电液控制系统控制功能
修理状态下 的手动控制
1、液压系统有足够的通流能力。 2、电液控制和数据传输及处理速度能更快。
3、在条件适宜的地方尽量采用支架与采煤机 联动等控制方式并与采煤机的速度相匹配。
4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
精选PPT
15
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
精选PPT
16
请大家提出宝贵意见
优点1---保证额度初撑力
保证液压支架额定初撑力，电液控制系统可 以通过压力传感器反馈信号或通过延长控制 电磁先导阀的供电时间来实现支架初撑力自 保。保证额定初撑力，减少了立柱的增阻所 需时间，提高了支护效率，而且全工作面支 架初撑力均匀一致，改善了顶板的管理。
液压支架及其电液控制系统概 述
报告人：
1
精选PPT
主要内容
液压支架概述 液压支架电液控制系统 电液控制系统发展方向
液压支架概述
电子课件液压支架与泵站第二版A103594第三章液压支架的液压系统
10 第三章 液压支架的液压系统
二、液压支架液压控制系统的组成
1. 主回路 (1) 两线主回路 主压力管路，用字母 P 表示；主回液管路，用字母 O 表示。 整段供液，如图 a 所示。分段供液，如图 b 所示。
11 第三章 液压支架的液压系统
两线主回路 a) 整段供液 b) 分段供液 1—过滤器 2、4—截止阀 3—回液逆止阀 5—低压安全阀
22 第三章 液压支架的液压系统
(10) 先导控制回路 先导控制回路如图所示。 如图a 所示先导控制回路的液控分配阀 2 是由 4 个液控二 位二通阀组成的，它不仅可以根据先导液实现液压缸的换向动 作，还可以实现闭锁功能。 如图b 所示先导控制回路中液控分配阀 5 为三位三通阀， 具有闭锁功能。
23 第三章 液压支架的液压系统
4 第三章 液压支架的液压系统
二、立柱的控制过程
1. 单伸缩立柱 (1) 升柱过程 (2) 承载过程 (3) 降柱过程
5 第三章 液压支架的液压系统
单伸缩立柱的控制过程 a) 升柱过程 b) 承载过程 c) 降柱过程
6 第三章 液压支架的液压系统
2. 双伸缩立柱 (1) 升柱过程 (2) 承载过程 (3) 降柱过程
(2) 优越性 1) 可降低工人劳动强度，改善工人劳动条件。 2) 可提高支架移架速度，传感器闭环控制提高系统效率。 3) 保证液压支架额定初撑力。 4) 易于实现带压移架，避免对工作面顶板和液压支架产生 频繁的冲击载荷。
32 第三章 液压支架的液压系统
5) 可提高工作面输送机推移质量。 6) 可灵活选择多重控制方式。 7) 可实现集中控制与集中管理，提高煤矿管理水平。 8) 具有多层次控制模式和灵活多样的操作方式。
5. SAC 型液压支架电液控制系统技术特点和优越性 (1) 技术特点 1) 结构紧凑，过液能力强，可满足大采高、强力支架、大 流量液压系统的要求。 2) 具有完善的多级过滤体系。 3) 具有安全、可靠、标准化程度高等特点，符合工业设计 的标准。
采煤机液压支架液压系统PPT课件
链牵引采煤机的液压紧链装置减压回路
50
第三节 液压控制阀
3.顺序阀 ——控制液压系统中各执行元件的先后动作顺
序。
直动顺序阀
先导式顺序阀
液控（外控）顺序阀
51
第三节 液压控制阀
4.压力继电器 ——它是一种将油液压力信号转换成电信号
的电液控制元件。
52
第三节 液压控制阀
三、流量控制阀
工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量，从而控 制执行元件的运动速度。
（2）按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所 控制的通路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向 阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。
二位二通
二位三通
二位四通
二位五通
三位四通
三位五通
40
第三节 液压控制阀
（3）按阀的安装方式分：管式（亦称螺纹式）换向阀、 板式换向阀和法兰式换向阀等。
（4）按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向 阀和锥阀式换向阀等
在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接一般应画 在常态位（即阀芯在未受到外力作用时的位置）上。
38
第三节 液压控制阀
3）类型 （1）按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称 行程阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。
手动
机动
电磁动
弹簧复位
液动 液压先导控制 电-液先导控制
39
第三节 液压控制阀
普通单向阀
34
第三节 液压控制阀
液控单向阀 （液压锁）
液控单向阀下部有一控制油口X，当控制口不通压力 油时，此阀的作用与单向阀相同；
但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流 双向都能自由通过。
35
50
第三节 液压控制阀
3.顺序阀 ——控制液压系统中各执行元件的先后动作顺
序。
直动顺序阀
先导式顺序阀
液控（外控）顺序阀
51
第三节 液压控制阀
4.压力继电器 ——它是一种将油液压力信号转换成电信号
的电液控制元件。
52
第三节 液压控制阀
三、流量控制阀
工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量，从而控 制执行元件的运动速度。
（2）按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所 控制的通路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向 阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。
二位二通
二位三通
二位四通
二位五通
三位四通
三位五通
40
第三节 液压控制阀
（3）按阀的安装方式分：管式（亦称螺纹式）换向阀、 板式换向阀和法兰式换向阀等。
（4）按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向 阀和锥阀式换向阀等
在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接一般应画 在常态位（即阀芯在未受到外力作用时的位置）上。
38
第三节 液压控制阀
3）类型 （1）按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称 行程阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。
手动
机动
电磁动
弹簧复位
液动 液压先导控制 电-液先导控制
39
第三节 液压控制阀
普通单向阀
34
第三节 液压控制阀
液控单向阀 （液压锁）
液控单向阀下部有一控制油口X，当控制口不通压力 油时，此阀的作用与单向阀相同；
但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流 双向都能自由通过。
35
液压支架电液控制系统概述 ppt课件
3、在条件适宜的地方尽量采用支架与采煤机 联动等控制方式并与采煤机的速度相匹配。
4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
液压支架及其电液控制系统 概述
报告人：
主要内容
液压支架概述 液压支架电液控制系统 电液控制系统发展方向
精品资料• 你怎么称呼老源自？• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
可以克服作用于支架上的 水平力
顶梁与掩护梁之间的三角 区容易填塞矸石，影响顶 梁与顶板的结合。
后梁
底座
前梁
双纽线型支架
手动控制液压支架
进液 回液
电液阀工作原理
电液阀组为单元 组合结构。每个 单元包括电磁先 导阀和对应的液 控换向阀。
电磁先导阀是靠 电磁线圈通电产生 的吸力而动作的， 一个单元有两个电 磁线圈，分别控制
定程度的支撑力。
推溜过程
液压支架 煤 壁 采煤机 刮板输送机
推溜时，要求输送机按一定的曲线弯曲， 以减小刮板输送机在弯曲段的磨损。
推溜一个行程后，保证刮板输送机处于直 线状态，以减小采煤机的牵引阻力。
换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动， 使油路接通或切断而改变油流方向的阀。
4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
液压支架及其电液控制系统 概述
报告人：
主要内容
液压支架概述 液压支架电液控制系统 电液控制系统发展方向
精品资料• 你怎么称呼老源自？• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
可以克服作用于支架上的 水平力
顶梁与掩护梁之间的三角 区容易填塞矸石，影响顶 梁与顶板的结合。
后梁
底座
前梁
双纽线型支架
手动控制液压支架
进液 回液
电液阀工作原理
电液阀组为单元 组合结构。每个 单元包括电磁先 导阀和对应的液 控换向阀。
电磁先导阀是靠 电磁线圈通电产生 的吸力而动作的， 一个单元有两个电 磁线圈，分别控制
定程度的支撑力。
推溜过程
液压支架 煤 壁 采煤机 刮板输送机
推溜时，要求输送机按一定的曲线弯曲， 以减小刮板输送机在弯曲段的磨损。
推溜一个行程后，保证刮板输送机处于直 线状态，以减小采煤机的牵引阻力。
换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动， 使油路接通或切断而改变油流方向的阀。
煤矿液压支架电液控制系统
系统软件设计
操作系统
采用嵌入式操作系统，如Linux 或RTOS，实现多任务管理和调
度。
编程语言
采用C或C语言进行编程，实现控 制算法和逻辑运算。
人机界面
采用触摸屏或上位机界面，实现 用户与系统的交互。
系统实现的关键技术
实时性
系统需要实时响应液压支架的状态变化，因此需要采用实时操作 系统和优化算法。
煤矿液压支架电液控制系统
汇报人： 日期:
目录
• 煤矿液压支架电液控制系统概述 • 煤矿液压支架电液控制系统的组成与工作原理 • 煤矿液压支架电液控制系统的功能与优点 • 煤矿液压支架电液控制系统的设计与实现 • 煤矿液压支架电液控制系统的调试与测试 • 煤矿液压支架电液控制系统的应用实例与效果分
析
对系统的各项性能指标进行测试，如响应时间、精度等；
测试方法与数据分析
对系统的稳定性和可靠性进行测试。 对测试数据进行记录和分析，评估系统性能；
数据分析 对测试结果进行总结和评价，提出改进意见。
系统优化建议与改进方向
系统优化建议 根据实际需求调整控制逻辑，优化系统性能；
采用更先进的传感器、执行器等部件，提高系统性能；
传感器
04
电液阀组
由多个液压阀组成，用于控制支架的升降、 推拉等动作。其中，主控阀是核心元件，根 据电信号控制阀门的开启和关闭；单向阀用 于保持液压缸内的压力；安全阀用于防止过 载和溢流。
监测支架的状态和位置，将信号反馈给控制 器。例如，压力传感器监测液压缸内的压力 ；位置传感器监测支架的位置。
泵站
初始阶段
早期的煤矿液压支架电液控制 系统主要依赖于进口设备，国
内研发能力较弱。
发展阶段
12-液压支架电液控制系统-上
《智能采矿》液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物，由液压缸（立柱、千斤顶）、承载结构件（顶梁、掩护梁和底座等）、推移装置、控制系统和其它辅助装置组成。
液压支架液压支架结构示意图液压支架由乳化液泵站提供动力，由控制系统来实现支架的各种动作。
控制系统由早期的手动控制系统发到目前的电液控制系统，并物联网、人工智能技术相结合，构成智能开采技术的基础。
液压支架手动控制扳手煤矿乳化液泵站国外：20世纪70年代，美国、德国等开始研制电液控制系统；80年代，电液控制系统进入试运行阶段；90年代，技术基本成熟，逐步应用于煤矿综采。
主要厂家：德国DBT的PM4控制器，德国玛坷公司(MARCO)的PM31、PM32控制器，美国JOY公司的RS20控制器等，先进的电液控制系统能够实现故障诊断预警，刮板输送机、采煤机联动，远程操控等功能。
国内：1991年，北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统；1996年，煤炭科学研究总院太原分院，进行了整套工作面生产实验；2001年7月，北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立；目前：主要应用天地玛珂SAC、郑煤机电液控制系统等。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶（内含行程传感器）邻架连接器 支架控制器电液阀组：电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理： 电液控制系统包含电控和液压两部分。
液压部分主要是液压回路中的电液阀组。
手动操纵阀被大流量主控阀取代，其由小流量电磁先导阀驱动控制。
电磁先导阀是电子控制系统对液压系统控制关键部件。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶（内含行程传感器） 邻架连接器 支架控制器电液阀组：电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理（续）：电磁先导阀由电磁驱动器控制。
电控制部分是一个集成的多层次嵌入式计算机控制系统，最低层为单架控制单元（小系统）。
液压支架电液操控器课件
液压支架电液操控器课件
介绍
本课件旨在介绍液压支架电液操控器的工作原理和应用。
液压
支架电液操控器是一种用于控制液压支架行程和力的设备，广泛应
用于工程机械、航空航天等领域。
工作原理
液压支架电液操控器通过电液换能将电信号转换为液压信号，
使液压支架按照预定的行程和力进行调节。
它主要由电控系统、液
压系统和执行机构组成。
电控系统接收来自操作人员的信号，并将
其转换为电信号；液压系统将电信号转换为液压信号，并通过执行
机构实现液压支架的调节。
应用
液压支架电液操控器广泛应用于各种工程机械，如挖掘机、起
重机等。
它可以实现液压支架的自动调节，提高操作效率和安全性。
此外，液压支架电液操控器还用于航空航天领域，如飞行模拟器等。
总结
液压支架电液操控器是一种重要的设备，用于控制液压支架的行程和力。
它通过电液换能实现信号的转换和液压系统的控制。
在工程机械和航空航天领域有着广泛的应用。
通过使用液压支架电液操控器，可以提高操作效率和安全性。
液压支架电液控制系统概述
3、加快动作速度
4、提高对复杂地质条件的适应能力，扩大适 用范围。
BG
12
(1)降低成本
目前支架电液控制生产批量不大，标准化程度 低，工艺要求和生产成本较高，影响其大量 推广。 因此降低成本，尤其是传惑器、控制装置和 电磁阀等关键元部件，是今后面临的重要问 题。
BG
13
(2)提高可靠性
由于井下作业环境和维修困难，要求发展 可靠性高的元部件。
BG
22
操纵阀
带压移架
节 流 孔（立柱上 下腔乳化液压力相等）
立柱
控制阀 推移千斤顶 支撑保持阀
BG
系统自动适应煤层厚度的变化。
如果煤层变薄，顶板压力通 过活塞杆使立柱下腔压力升 高，打开支撑保持阀进行回 液，立柱就降低，直到立柱 下腔压力与支撑保持阀整定 压力相等为止。
如果煤层变厚，立柱 支撑力推活柱上升，高 压乳化液通过节流孔补 入立柱下腔，从而保证 顶梁始终与顶板接触， 移架时，使顶板受到一
按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、 三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 电磁动、液动、电液动等。
利用电磁铁推动阀
芯来控制液流方向
的。操作轻便，容 易实现自动化操作。BG
三位四通阀
25
保证初撑力
对于坚硬顶板，①导致顶板下沉 增大，造成煤壁处切顶或漏顶；② 导致顶板来压对支架产生动负荷， 形成冲击压力，恶化了支架的工况。 ③支架与顶、底板ห้องสมุดไป่ตู้摩擦力小，冲 击载荷瞬间作用于推移系统和输送 机上，造成支架推移系统损坏。
例如：
①发展无接触式传感器，装在油缸内，受到 保护免受机械损坏和磨损。
②压力传感器要提高抗干扰能力，过载保护， 阀门和电子元器件要有足够的使用寿命和 抗污染能力。
液压支架电液控制系统概述
液压支架电液控制系统概述液压支架电液控制系统的主要组成部分包括液压系统、执行机构、控制器以及传感器等。
液压系统由液压泵、液压阀、液压缸等部件组成，负责提供液压驱动力，使液压支架能够实现运动。
执行机构是液压支架的核心部分，通过液压油将液压能转换为机械能，实现支架的伸缩、抬升、倾斜等动作。
控制器是液压支架电液控制系统的大脑，负责接收和处理信号，并输出相应的控制指令，实现对液压支架的精确控制。
传感器则用于感知液压支架的姿态、位置和运动等信息，将其反馈给控制器，以实现对支架运动的闭环控制。
液压支架电液控制系统的工作原理是利用控制器和传感器的配合，实现对液压系统的控制。
首先，传感器感知和采集液压支架的姿态、位置和运动等信息，并将这些信息传输给控制器。
控制器根据传感器的反馈信息，通过分析和处理确定液压支架的运动方案，并输出相应的控制指令。
这些控制指令通过电气信号传输到液压系统的控制阀，控制阀根据控制指令的要求调整液压系统的工作状态，实现对液压支架的运动和控制。
液压支架电液控制系统具有多种运动模式，常见的有定速模式、定位模式、示教模式等。
在定速模式下，液压支架以固定的速度运动，用于一些连续工作场合。
在定位模式下，液压支架通过控制阀控制腔的压力，在达到设定的压力上限或下限时停止运动，用于一些精确定位的任务。
在示教模式下，液压支架可以通过人工操作将其运动轨迹记录下来，然后在控制器的指令下，实现对液压支架的模拟运动。
液压支架电液控制系统具有广泛的应用前景。
在工程机械领域，它可以应用于挖掘机、装载机等设备上，实现对斗、臂等部件的运动和控制。
在航空航天领域，它可以应用于飞机机翼的折叠、起落架的伸缩等操作中，提高飞机的机动性能和适应性。
在自动化生产线上，它可以应用于输送带、机械臂等设备，实现对物料的运动和处理。
综上所述，液压支架电液控制系统是一种利用液压系统和电子控制系统实现支架运动和控制的系统。
它具有结构简单、运动平稳、控制精度高等特点，广泛应用于工程机械、航空航天、自动化生产线等领域。
第一讲-液压支架技术PPT课件
工作阻力：R=P×S顶/η
方法一：通用支护强度法
支护强度P=K×H裂×r
K——动载系数，Ⅳ级基本顶取1.8 ； H裂——裂隙带高度； r —— 粉砂岩容重（t/m3）。
方法二：回归式法 支护强度P=72.3h+4.5Lp+78.9（L+D）-10.24N-62.1
h——采高 Lp——基本顶初次来压步距 N——基本顶沿米最小载荷
•14.02.2024
•22
2. 液压支架选型
液压支架主要参数的选取
最大支撑高度：Hmax=hmax＋0.2~0.3 最小支撑高度：Hmin=hmin－0.2~0.3
➢ 是否满足运输的要求 ➢ 是否满足立柱伸缩比的要求
满足工作面采高要求和运输要求的条件下尽量减小支架的伸缩比，
采用单伸缩立柱——支架结构简单、重量轻、操作维护方便。
功能：
➢ 支撑和管理顶板 ➢ 隔离采空区 ➢ 实现工作面设备的推进 ➢ 保证操作人员和其他设备的安全
•14.02.2024
•2
1. 液压支架的基本知识
•14.02.2024
•3
1. 液压支架的基本知识
液压支架工作原理：
• 降架：将支架降低处于非支撑状态 • 移架：以输送机为支点，拉支架前移
• 支撑：通过立柱的作用支撑顶板 • 推溜：通过推移千斤顶推输送机前移
液压支架的分类
按 工作面支架
支
架 过渡支架
在
工 作
端头支架
面
的 超前支护支架
位
置 巷道回撤支架
过渡支架 排头支架
工作面支架
巷道超前支架 端头支架
•14.02.2024
•8
1. 液压支架的基本知识
方法一：通用支护强度法
支护强度P=K×H裂×r
K——动载系数，Ⅳ级基本顶取1.8 ； H裂——裂隙带高度； r —— 粉砂岩容重（t/m3）。
方法二：回归式法 支护强度P=72.3h+4.5Lp+78.9（L+D）-10.24N-62.1
h——采高 Lp——基本顶初次来压步距 N——基本顶沿米最小载荷
•14.02.2024
•22
2. 液压支架选型
液压支架主要参数的选取
最大支撑高度：Hmax=hmax＋0.2~0.3 最小支撑高度：Hmin=hmin－0.2~0.3
➢ 是否满足运输的要求 ➢ 是否满足立柱伸缩比的要求
满足工作面采高要求和运输要求的条件下尽量减小支架的伸缩比，
采用单伸缩立柱——支架结构简单、重量轻、操作维护方便。
功能：
➢ 支撑和管理顶板 ➢ 隔离采空区 ➢ 实现工作面设备的推进 ➢ 保证操作人员和其他设备的安全
•14.02.2024
•2
1. 液压支架的基本知识
•14.02.2024
•3
1. 液压支架的基本知识
液压支架工作原理：
• 降架：将支架降低处于非支撑状态 • 移架：以输送机为支点，拉支架前移
• 支撑：通过立柱的作用支撑顶板 • 推溜：通过推移千斤顶推输送机前移
液压支架的分类
按 工作面支架
支
架 过渡支架
在
工 作
端头支架
面
的 超前支护支架
位
置 巷道回撤支架
过渡支架 排头支架
工作面支架
巷道超前支架 端头支架
•14.02.2024
•8
1. 液压支架的基本知识
液压支架电液控制系统培训课件(综采工区)
个电源箱只能带4-6个支架控制单元，
隔 而一个工作面一般都有好几十个支
离 架控制单元，因此，在工作面上应
耦 有多个电源箱，分别给所在区域的
合 器
支架控制单元供电。为了防止控制 信号的干扰，必须使用隔离耦合器
对电信号进行隔离。
（三）压力传感器
压力传感器是电液控制系统中
用于反馈支架压力工作状态的元部
压 件。其安装在煤矿井下采煤工作面
液压支架电液 控制系统培训
主讲人：时永康
一、支架电液控制技术的定义
支架电液控制技术是将电子技
术、计算机控制技术和液压技术结
定 合为一体的新技术。 核心是通过计算机程序控制的
义
电子信号来驱动电磁阀动作，将手 动操作变为计算机控制的电子信号
操作。
二、支架电液控制技术的目的
通过改变支架的传统操作控 目 制模式，实现对支架的智能化操
置 传 感
采煤机机身上，红外线接收器安装 在液压支架上。
器
（五）采煤机红外位置发射器
红
外
位
置
发
射
器
固定在采煤机上
6301现场实物图
（五）采煤机红外位置接收器
红 外 位 置 接 收 器
一个支架连接一个，一般固定在支架的立柱上， 和发射器处在同一水平高度。
（五）采煤机红外位置传感器
3、工作原理：红外线发送器不
（二）隔离耦合器
1、用途：用来实现支架控制器
的电源组隔离和信号耦合。
隔
离
2、工作原理：利用光电隔离技
耦 合 器
术，使数字信号得到传输而对电气 信号进行隔离，从而能够实现信号
在整个系统中传输。
（二）隔离耦合器 隔 离 耦 合 器
液压支架液压控制器课件
液压支架液压控制器课件
介绍
本课件旨在介绍液压支架液压控制器的基本知识和工作原理。
液压支架
液压支架是一种用于支撑和固定工件的装置，通过液压控制可以实现支撑的升降和稳定控制。
液压控制器
液压控制器是液压支架的核心部件，它通过操纵液压系统中的阀门和油液流动来实现对支架的控制。
工作原理
液压控制器的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 液压供油系统：液压控制器通过供油系统提供所需的液压能量。
2. 液压阀门：液压控制器中的阀门控制液压系统中的油液流动方向和流量。
3. 传感器：液压控制器通过传感器获取支架的状态信息，如支撑高度等。
4. 控制算法：液压控制器根据传感器获取的信息和预设的控制策略，通过控制阀门和液压系统来实现支架的升降和稳定控制。
应用领域
液压支架液压控制器广泛应用于工程建筑、机械加工等领域，可用于支撑和固定大型工件，提高工作效率和安全性。
结论
液压支架液压控制器是一种重要的工业装置，通过液压控制实现支架的升降和稳定控制。
本课件介绍了液压支架和液压控制器的基本知识和工作原理，以及应用领域。
希望能对学员对该装置产生有效的学习和了解。
《电液控制系统》课件
《电液控制系统》PPT课 件
欢迎来到《电液控制系统》PPT课件！本课程将带您深入了解电液控制系统的 基本知识、应用场景、优缺点以及设计与实现。让我们开始吧！
电液控制系统概述
电液控制系统是一种将电力与液压技术结合的控制系统，可以广泛应用于工 业、农业和交通运输等领域。了解其组成部分以及常见的应用场景。
2 缺点
存在油箱容量大、系统复杂、维护成本高等缺点。
电液控制系统设计与实现
1
设计要点
根据应用需求确定系统参数、选择合适的元件和控制方式。
2
实现步骤
制定系统设计方案、进行元件选型和系统组装、进行系统调试和优化。
典型应用案例
了解电液控制系统在工业生产、农业机械和交通运输等领域的广泛应用。
电液控制系统的维护与保养
速度控制
控制液压系统的流量，调节执行元件的运动速 度。
压力控制
控制液压系统的工作压力，确保系统稳定运行。
流量控制
控制液压系统的流量，实现对液压执行元件的 流量调节。
混合控制
多种控制方式的组合，用于实现复杂的运动控 制。
电液控制系统的优缺点分析
1 优点
具备高功率密度、精密控制、参数调节能力强等优点。
电液元件介绍
液压泵
液压缸
将机械能转换为液压能，提供液压系统所需的动力。 将液压能转化为机械能，实现线性或旋转运动。
溢流阀
控制液压系统的最大工作压力，保护系统元件。
比例阀
根据输入信号精确控制液压系统的流量和压力。
控制方式及分类
开闭控制
通过控制液压系统的阀门状态实现的控制方式。
位置控制
精确控制液压执行元件的位置，实现定点运动。
1 维护方法
欢迎来到《电液控制系统》PPT课件！本课程将带您深入了解电液控制系统的 基本知识、应用场景、优缺点以及设计与实现。让我们开始吧！
电液控制系统概述
电液控制系统是一种将电力与液压技术结合的控制系统，可以广泛应用于工 业、农业和交通运输等领域。了解其组成部分以及常见的应用场景。
2 缺点
存在油箱容量大、系统复杂、维护成本高等缺点。
电液控制系统设计与实现
1
设计要点
根据应用需求确定系统参数、选择合适的元件和控制方式。
2
实现步骤
制定系统设计方案、进行元件选型和系统组装、进行系统调试和优化。
典型应用案例
了解电液控制系统在工业生产、农业机械和交通运输等领域的广泛应用。
电液控制系统的维护与保养
速度控制
控制液压系统的流量，调节执行元件的运动速 度。
压力控制
控制液压系统的工作压力，确保系统稳定运行。
流量控制
控制液压系统的流量，实现对液压执行元件的 流量调节。
混合控制
多种控制方式的组合，用于实现复杂的运动控 制。
电液控制系统的优缺点分析
1 优点
具备高功率密度、精密控制、参数调节能力强等优点。
电液元件介绍
液压泵
液压缸
将机械能转换为液压能，提供液压系统所需的动力。 将液压能转化为机械能，实现线性或旋转运动。
溢流阀
控制液压系统的最大工作压力，保护系统元件。
比例阀
根据输入信号精确控制液压系统的流量和压力。
控制方式及分类
开闭控制
通过控制液压系统的阀门状态实现的控制方式。
位置控制
精确控制液压执行元件的位置，实现定点运动。
1 维护方法
液压控制系统图.ppt
9．非线性度 表示流量曲线的不直线性。
名义流量曲线与名义流量增益线的最大电流偏差与额定电流的百分比 表示 i3 100%
im
注：名义流量增益线为在名义流量曲线零流量点，向两极各作一条与名义 流量曲线偏差最大的直线。
10．不对称度
表示两个极性名义流量增益线的不一致性。用两者之差与其中较大者比值 的百分比表示
2)力反馈两级伺服阀工作过程
图4.5 衔铁挡板组件
2）两个控制线圈用法
电控功率 p iR2 Rc iR
图4.4 两个控制线圈用法 （1）单线圈 a）使用一个线圈时
（b）单线圈使用，另一线圈可接调偏、反馈、颤振信号。
b 串联接法
Rc
i
Rc
采用较少，易受电源电压变动影响
C 并联接法
ic
可靠性高，但易受电源电压影响
S1 S2 % S1
11.分辨率（灵敏度）
使输出流量发生变化所需的输入电流最小值与额定电流的百分比。
一般规定，从输出流量的增加状态回到输出流量减小状态所需电流增量
12.压力增益
在压力特性曲线上某点作某段的斜率为压力增益。 通常规定为最大负载压降 40%之间负载下降对输入电流曲线的平均斜率
13．频率特性
（1）力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈 及衔铁等
（2）力矩位移转换装置：弹簧管，挡板 （3）中间液压放大器：固定节流孔、喷嘴、挡
板组成的双喷嘴挡板阀，其负载是功率级滑阀。 （4）功率液压放大器：阀芯及阀套组成的零开
口四通滑阀。 （5）衔铁，挡板，反馈杆组件：衔铁，挡板，
弹簧管，反馈杆等组成。将力矩马达，中间级及 功率放大级联系在一起，形成滑阀位置负反馈。 （6）附件、油管等
名义流量曲线与名义流量增益线的最大电流偏差与额定电流的百分比 表示 i3 100%
im
注：名义流量增益线为在名义流量曲线零流量点，向两极各作一条与名义 流量曲线偏差最大的直线。
10．不对称度
表示两个极性名义流量增益线的不一致性。用两者之差与其中较大者比值 的百分比表示
2)力反馈两级伺服阀工作过程
图4.5 衔铁挡板组件
2）两个控制线圈用法
电控功率 p iR2 Rc iR
图4.4 两个控制线圈用法 （1）单线圈 a）使用一个线圈时
（b）单线圈使用，另一线圈可接调偏、反馈、颤振信号。
b 串联接法
Rc
i
Rc
采用较少，易受电源电压变动影响
C 并联接法
ic
可靠性高，但易受电源电压影响
S1 S2 % S1
11.分辨率（灵敏度）
使输出流量发生变化所需的输入电流最小值与额定电流的百分比。
一般规定，从输出流量的增加状态回到输出流量减小状态所需电流增量
12.压力增益
在压力特性曲线上某点作某段的斜率为压力增益。 通常规定为最大负载压降 40%之间负载下降对输入电流曲线的平均斜率
13．频率特性
（1）力矩马达：导磁体、永久磁铁、控制线圈 及衔铁等
（2）力矩位移转换装置：弹簧管，挡板 （3）中间液压放大器：固定节流孔、喷嘴、挡
板组成的双喷嘴挡板阀，其负载是功率级滑阀。 （4）功率液压放大器：阀芯及阀套组成的零开
口四通滑阀。 （5）衔铁，挡板，反馈杆组件：衔铁，挡板，
弹簧管，反馈杆等组成。将力矩马达，中间级及 功率放大级联系在一起，形成滑阀位置负反馈。 （6）附件、油管等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
操纵阀
带压移架
节 流 孔（立柱上 下腔乳化液压力相等）
立柱
控制阀 推移千斤顶 支撑保持阀
系统自动适应煤层厚度的变化。
如果煤层变薄，顶板压力通 过活塞杆使立柱下腔压力升 高，打开支撑保持阀进行回 液，立柱就降低，直到立柱 下腔压力与支撑保持阀整定 压力相等为止。
如果煤层变厚，立柱 支撑力推活柱上升，高 压乳化液通过节流孔补 入立柱下腔，从而保证 顶梁始终与顶板接触， 移架时，使顶板受到一
优点4—自动化管理
电液控制系统可与采煤机和刮板输送机的自 动控制系统配合联动，实现全自动化综采工 作面。 支架与采煤机的运行状态和数据可以传输到 巷道中主控制台和地面中央控制中心，便于 实现整个矿井的自动化管理。
目的
对支架的控制实现了自动化，降低工人的劳 动强度, 改善工人的劳动条件，减少工作 面工人。最终实现无人综采工作面。
液压支架的分类
根据支护方式和结构特点，液压支架分类如下：
垛式液压支架 适用于稳
支撑式液压支架
定顶板的
液
节式液压支架
采煤工作 面
压 支
掩护式液压支架
圆弧式支架
适用于不稳定 顶板的采煤工
架
双纽线型支架 作面
支撑掩护式液压支架
4
大家好
液压支架控制系统的发展历程
手手手手手手 手手手手手手手手 手手手手手手手手手手
液压支架及其电液控制系统 概述
报告人：
1
大家好
主要内容
液压支架概述 液压支架电液控制系统 电液控制系统发展方向
液压支架概述
液压支架是以高压液体 为动力，由金属构件和液 压系统以及控制系统组成。 它能实现支撑、切顶、自 移和推溜等工序。
液压支架可与采煤机、 可弯曲刮板运输机组成回 采工作面的综合机械化设 备。
按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、 三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 电磁动、液动、电液动等。
利用电磁铁推动阀 芯来控制液流方向 的。操作轻便，容 易实现自动化操作。
三位四通阀
保证初撑力
对于坚硬顶板，①导致顶板下沉 增大，造成煤壁处切顶或漏顶；② 导致顶板来压对支架产生动负荷， 形成冲击压力，恶化了支架的工况。 ③支架与顶、底板的摩擦力小，冲 击载荷瞬间作用于推移系统和输送 机上，造成支架推移系统损坏。
127V
支架控制单元是由 支架控制器、电磁 驱动器和传感器等 组成 ，这是我国支 架电液控制的主流 产品,市场占有率在 85%以上 。
电源箱
12V
井下主控 计算机
NO.1支架 控制箱
NO.1支架 ······ 控制箱
压 力
电液控制阀组
行 程
传
传
感
感
器
器
液压系统
主流控制器
主流 电液控制器
德国DBT公司 PM4型 控制器
(4)提高对复杂地质条件的适应能力，扩 大适用范围。
根据国外估计，今后主要会发展分散式单架 控制系统，提高适应性，加强编程，数据采 集处理、显示和通讯的能力。例如控制程序 可远距离装入或修改。使电液控制系统的程 序适应不同的地质条。
请大家提出宝贵意见
优点1---保证额度初撑力
保证液压支架额定初撑力，电液控制系统可 以通过压力传感器反馈信号或通过延长控制 电磁先导阀的供电时间来实现支架初撑力自 保。保证额定初撑力，减少了立柱的增阻所 需时间，提高了支护效率，而且全工作面支 架初撑力均匀一致，改善了顶板的管理。
注：德国的PM4电液控制系 统初撑力保证功能就是这样实现的
优点2—带压移架
采用电液控制系统，在移架过程中，易于实 现带压移架，减少了工作面顶板对液压支架 产生频繁的冲击载荷，保护顶板围岩的稳定， 延长液压支架的使用寿命。
优点3—改善采煤机与刮板机的工况
移架步距准确，切顶线整齐，改善了支护效 果，并且使刮板输送机和整个工作面直线性 好，采煤机截深准确。改善了刮板输送机和 采煤机的工况。另外多架同时推溜，使刮板 输送机缓慢弯曲，避免溜槽连接处产生过大 的应力。
(3)加快动作速度。随着综采技术的发展， 要求液压支架的控制更快。
1、液压系统有足够的通流能力பைடு நூலகம் 2、电液控制和数据传输及处理速度能更快。
3、在条件适宜的地方尽量采用支架与采煤机 联动等控制方式并与采煤机的速度相匹配。
4、采用隔架移动多架同时操作。
5、尽可能减少本架各个动作之间，以 及架与架之间的动作接续时间。
修理状态下 的手动控制
集中 自动化控制
与采煤机联动 的自动化控制
控制 功能
单架/成组支架 自动程序控制
单架单动作 双向邻架控制
液压支架电液控制系统的优点
综采无人工作面
综采三机的“联动”
保证额定初撑力 带压移架
改善采煤机 和刮板及的
工况
自动化管理
电液控制系统的发展方向
1、降低成本
2、提高可靠性
3、加快动作速度
手手手手手手
电液控制系统
电液控制系统技术的核心：
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的要求，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。
电液控制系统一般模型
定程度的支撑力。
推溜过程
液压支架 煤 壁 采煤机 刮板输送机
推溜时，要求输送机按一定的曲线弯曲， 以减小刮板输送机在弯曲段的磨损。
推溜一个行程后，保证刮板输送机处于直 线状态，以减小采煤机的牵引阻力。
换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动， 使油路接通或切断而改变油流方向的阀。
按阀体连接的主油路数可分为二通、三通、 四通等。
德国
MARCO公司 PM31型 PM32型 控制器
美国JOY公司 RS20型 控制器
德国 EEP公司 PR116型
蒂芬巴赫 ASG5型
PM31电液控制系统
总线提升器
网络终端器 支架控制器
工作面交流电源线
总线提升器 双路电源箱
隔离耦合器
···
···
···
传感器
电磁阀驱动器
液压支架电液控制系统控制功能
4、提高对复杂地质条件的适应能力，扩大适 用范围。
(1)降低成本
目前支架电液控制生产批量不大，标准化程度 低，工艺要求和生产成本较高，影响其大量 推广。 因此降低成本，尤其是传惑器、控制装置和 电磁阀等关键元部件，是今后面临的重要问 题。
(2)提高可靠性
由于井下作业环境和维修困难，要求发展 可靠性高的元部件。 例如： ①发展无接触式传感器，装在油缸内，受到 保护免受机械损坏和磨损。 ②压力传感器要提高抗干扰能力，过载保护， 阀门和电子元器件要有足够的使用寿命和 抗污染能力。