液压支架电控系统研究

一 一
和 传 感 网络 技 术 ，具 有 技 术 先 进 、安 全 可 靠 、使用 维 护方便 、 适 用 性强 等特 点 ， 可 实 现综 采 工作 面 生产 设 备 的 自动 控制 ， 提高工作面生产效率 ，改善工作 面生产 条 件 ，达到 安全 生产 的 目的 。 ２ 矿 用液 压 支架 电控 系统应 用 在 这 个 章 节 中 我们 根 据 它 的应 用 特 点 ，分 析 下 Ｃ Ａ Ｎ总 线 在液 压 支 架 电液 控 制 系 统 的应 用 。我 们 在 设 计 时 候 采 取 每 个 支架 控 制 器都 用 一个 Ｃ Ａ Ｎ节 点 ，采 用 总 线 式 拓 扑 结 构 式 。在 工 作 中 当综 采 面 的支架数超过该数 目时，还需配备 Ｃ Ａ Ｎ 总线 中继 节点 。 ２ ． １ 普通的Ｃ Ａ Ｎ 节 点设 计 。 一般 来说 ， Ｃ Ａ Ｎ总 线 的 两 层 协 议 固化 在 它 的 相 关 芯 片中， 主要是总线控制器和总线驱动器。 总线 驱 动器 选 用 Ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｐ ｓ 的Ｐ Ｃ Ａ ８ ２ Ｃ ２ ５ ０ 。 总线控制器则采 用 Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ 单片机 中 自 带的 Ｍ Ｓ Ｃ Ａ Ｎ模 块 。该 模 块是 Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ 为 ｌ ６ 位 ＭＣ Ｕ设 计的通用 Ｃ Ａ Ｎ通信模块。 采 用 自带 Ｃ Ａ Ｎ模 块 的 Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ 单 片 机 在 最 大程 度 上简化 了节点 电路 的设 计 。 ２ ． ２ Ｃ Ａ Ｎ总线 中继 节点 的设 计 。普通 Ｃ Ａ Ｎ节 点 只 需 使 用 １ 个 Ｍ Ｓ Ｃ Ａ Ｎ模 块 ， 而Ｃ Ａ Ｎ总线 中继 节点 则 要 用到 单 片 机 中 的２ 个 ＭＳ Ｃ Ａ Ｎ模 块 ，通 过外 加 驱动 电路 分 别 连接 到 Ｃ Ａ Ｎ总线 的两个 网段 上 ，实 现中继的功能。 中继节点接收 ３ 种数据帧 广 播 数 据 帧 ，需 要 被 转 发 的数 据 帧 以及 针 对 中继 节 点 的 数 据 帧 。对 应 于 要 接 收 的３ 种 数 据 帧 ，分 别 设 置 ３个 接 收 滤 波 器 。 而普 通节 点 只 需设 置 ２个 滤 波 器 即 可 满 足 要 求 。从 转 发 的 方式 来 讲 ，转 发 有 直 接转 发 和 翻译 转发 两种 。直 接 转 发 是 最 简单 的转 发方 式 。采 用 直 接 转 发 方 式要 求 两个 网段具 有 相 同 的数 据帧 格式 ， 而 数 据 帧 格式 不 同 时则 需 要 采 用 翻 译 转 发的方 式 。 在 液压 支架 电液 控制 系 统 中 ，
支 架 电液控 制 系统的 应 用。
关 键词 ：矿 用液压 支 架 ；电控 系统 ；系统组 成 ；采矿技 术 中图分 类 号 ：￥ ６ ０ ５ ＋ ． ２ 文 献标 识码 ：Ａ
随 着 技 术 的不 断 发 展 ，矿 用 液 压 支 架 是综 采工 作 面 的一个 关键 设备 ， 一 般他 可 以与 采 煤 机 、转 载 机 等设 备 配套 着使 用。而在具 体的采矿 中传统 的综采工作 面 采 用 的 是 手 动 操作 液压 阀控 制支 架 的 运动， 这样 我们 知道 存在 着 劳动 强度 高 ， 有一定的安全隐患等诸多问题。这个时 候 我们 就需 要 采 用 液 压 支 架 电控 系 统 来 操作 ，替代那种笨拙的工作方式。 般来 说 ，液 压 支 架 电控 系统 是 实 现 综 采 工作 面机 电一 体 化 和无 人 操 作 化 的 必要 手段 之一 ，它 大 大 可 以提 高 工 作 效 率 ，更 提 高 了我 国液 压 支 架 的控 制 技 术， 对我国实现综采工作面无人、少人 自 动 化具 有重 要 意义 。 １目前 我 国矿 用 液 压 支 架 电控 系 统 组 成 在 我 国 的矿 用 液 压 支 架 电控 系 统 的 组 成 ，一 般 可 以 分 为 液 压 泵 站 、主进 回 液 胶 管 、平 面 截 止 阀 、分 进 液 管 、控 制 阀组 等 组 成 。 它 的 工 作 原 理 一 般是 在工 作 中当高压 液 体到 达 主控 阀组 后 ， 由 主控 阀 组 中独 立 控 制 单元 的 阀 片控 制再 通 过 高 压 胶 管 ，这个 时候 再 有 液控 元 件 联 接 软 固定密封元件及各种执行机构组合成 个 完 整 的 电控 系 统 ，这 就是 所 谓 的液 压支 架 电控 系统 。 它 的 工 作 原 理是 当 双 伸缩 立 柱 当立 柱主控处于 “ 升柱”的工位时 ， 高压液体 经 主 控 阀 、 高压 胶 管 、液 控 单 向阀 进 入 立柱 的活塞 腔 ， 立柱上升 ， 立柱 一 级缸 活 柱 腔 的 液 体 通 过 液 控 单 向 阀 、主控 阀 、 主 回液 管 路 流 回 泵 站 液 箱 。而 当立 柱 一 级 缸行 程 用完 后 ， 高压 液 体打 开二 级缸 活 塞 底部 的底 阀进入 二 级缸 活塞 腔 ， 使二 级 缸 内的活 柱上 升 ， 与 此 同时使 二级 缸 内活 柱 的上 腔 液体 通过 液控 单 向 阀 、 主控 阀 、
工 业 技 术
Ｎ ｅ ｗ Ｔ ｅ ｅ ２ ０ １ ４ Ｎ Ｏ ． ０ ｌ （ 上）
液压支架 电控 系统研 究
戚广连 ’刘艳东 于连强
（ １ ． 开滦能源化工股份有 限公 司吕家坨矿业分公 司，河北 唐 山 ０ ６ ３ １ ０ ７ ； ２ ． 唐 山开 滦铁拓 重型机械制 造有 限责任公 司，河北 唐 山 ０ ６ ３ １ ０ ３ ）
摘 要 ：液 压 支架是 综采 工作 面三 大 主要 采煤 设备之 一 ， 而液压 支 架 电控 系统的好 坏 直接 影响 采煤 效率 。液 压 支架 电控 系
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统它是通过对煤矿开采过程 的控制 ，可以有效的提 高矿体采集的效率和准确度，并提 高安全性 ，同时有利于实现煤矿 开 采 的无 人化 或 是 少人 自 动 化 监控 。文章 对 液压 支架 电控 系统的 组成 和 功 能进 行 了简单介 绍 ，并 分析 了 Ｃ Ａ Ｎ 总 线在 液压