煤礦液壓支架控制系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

王志成

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

我國(guó)政府要求煤炭企業(yè)大力建設(shè)高自動(dòng)化、信息化、智能化的高新企業(yè)，煤炭企業(yè)也逐漸向著高機(jī)械化發(fā)展[1]。在綜采設(shè)備中，液壓支架在井下工作面的支撐中起著最重要的作用，其自動(dòng)化程度決定著開(kāi)采的速度與開(kāi)采的安全性[2]。本文基于液壓支架控制器的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，對(duì)現(xiàn)有的液壓支架控制器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)改造，為實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采的自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。

1 液壓支架基本結(jié)構(gòu)

液壓支架目前基本都可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移架、推溜等功能。液壓支架本體是完成所有動(dòng)作的基礎(chǔ)，也是其他部件的載體。自動(dòng)型支架離不開(kāi)電液控制部分的協(xié)助，電液控制部分主要是通過(guò)安全閥、操作閥、單向閥及相關(guān)管路等部件共同協(xié)作完成控制，各閥體之間的相互通斷實(shí)現(xiàn)液壓支架各個(gè)動(dòng)作的完成。乳化液泵站是各閥體的主要?jiǎng)恿?lái)源，乳化液泵站給予相應(yīng)的流量壓力，保證閥體之間的工作動(dòng)力[3]。液壓支架的伸縮是由液壓缸即千斤頂來(lái)完成的，千斤頂設(shè)置在液壓支架的主升降柱、推移伸縮柱以及各護(hù)板上。

2 液壓支架電液控制系統(tǒng)

現(xiàn)有的液壓支架電液控制系統(tǒng)是由支架控制器、行程、壓力傳感器等共同組成的，集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)、液壓傳動(dòng)技術(shù)等一系列的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液壓支架各種工作動(dòng)作的控制[4]。

3 液壓支架控制器改造分析

新型液壓控制器在電路控制中采用CAN的總線通訊電路，采用余度設(shè)計(jì)原則使用MOS管電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的短路保護(hù)和斷路保護(hù)，增加電磁驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化檢測(cè)功能，增強(qiáng)電磁抗干擾能力，保證電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和分析處置的智能化設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的控制器不同之處還在于單獨(dú)將人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)置，采用Rabbit3000型的單片機(jī)和其他外圍擴(kuò)展電路共同組成控制器的核心。外圍擴(kuò)展電路主要是以傳感器為主，用來(lái)采集液壓支架各動(dòng)作的信息反饋，該新型控制器的控制原理圖如圖1所示。

圖1 新型控制器的控制原理圖

新型控制器設(shè)置有監(jiān)控中心，監(jiān)控中心能夠采集到來(lái)自采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)的信號(hào)，以保證液壓支架能夠及時(shí)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)移架?？刂茊挝坏膫鞲衅骷饶軐?shí)現(xiàn)單個(gè)液壓支架的移動(dòng)，也能夠?qū)崿F(xiàn)整體整個(gè)工作面液壓支架的整體協(xié)調(diào)動(dòng)作，當(dāng)一架支架發(fā)生移動(dòng)時(shí)，會(huì)給臨架液壓支架控制器信號(hào)，保證整體協(xié)調(diào)工作?？刂破鞯目刂品绞揭?jiàn)下頁(yè)圖2。

4 結(jié)語(yǔ)

圖2 新型控制器的控制方式

本文以煤礦的實(shí)際應(yīng)用支架控制器為基礎(chǔ)，結(jié)合目前現(xiàn)有的支架控制器資料，設(shè)計(jì)了新型液壓支架控制器，對(duì)不同的指標(biāo)和功能進(jìn)行了總結(jié)，保證了液壓支架具備實(shí)時(shí)通訊、強(qiáng)抗干擾能力、高效穩(wěn)定的工作效率。