综采液压支架电液控制系统
液压支架电液控制系统用户指南
液压支架电液控制系统用户指南
系统介绍
本系统是由液压支架和电液控制系统组成的，是用于煤矿开采的重要设备。
液压支架主要用于支撑煤壁和顶板，而电液控制系统则控制液压支架的运行。
本用户指南介绍了该系统的使用方法和注意事项。
使用方法
1. 系统启动：先按下电源开关，待系统运行灯亮起后，再打开主控制器开关，系统即可启动。
2. 支架调整：通过操作主控制器上的按键和旋钮，可以控制液压支架的高度和角度。
在操作时应注意避免超载和过载，以免造成支架垮塌和人员伤亡。
3. 系统维护：定期检测液压支架和电液控制系统的状态，如发现异常应及时处理。
定期更换系统中的液压油和滤芯，以保证系统的正常运行。
注意事项
1. 操作前请先熟悉本系统的使用方法，并确保已按照要求进行培训和考核。
2. 操作过程中如遇到异常情况，请立即停止操作，并及时报告处理。
3. 系统维护应由专业技术人员进行，并记录下维护情况和维护时间。
4. 禁止未经授权的人员擅自修改系统参数和程序，以免影响系统的正常运行。
总结
本文档介绍了液压支架电液控制系统的使用方法和注意事项，希望用户能够熟练掌握系统的操作和维护，提高生产效率和保障人员安全。
如有任何问题，请及时联系相关技术人员，以获得及时的帮助和支持。
最新液压支架电液控制系统
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。
煤矿综采液压支架中电液控制系统应用分析
煤矿综采液压支架中电液控制系统应用分析发布时间：2022-03-11T08:15:51.997Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：李磊[导读] 为了研究煤矿综采液压支架中电液控制系统的设计构成与运用反馈。
淮北矿业集团有限责任公司双龙公司安徽淮北 235000摘要：为了研究煤矿综采液压支架中电液控制系统的设计构成与运用反馈。
本文基于笔者某矿业公司多年相关工作经验，在系统工程原理指引下进行了系统数据采集端、现场执行端、效果反馈端的全过程阐述。
并依据技术发展现状对系统未来发展趋势进行了预估评判。
关键词：煤矿；综采；液压支架；电液控制1引言社会的进步与技术的发展带来了多维导向的机械化替代人工，同时先进的机械化设备也给工作带来了更好的效率指标和安全受控。
以煤矿机械化开采为例，传统的硬连接支架单一应力支护已经不能满足深层煤矿开采带来的复杂应力损害。
而现代综合机械化采煤技术运用的人工智能算法和更加齐全的变应力液压支架中更加适应于非均质性较强的软弱围岩。
加之自动化交变一次表能准确进行不同区域的应力反馈式回传，将数据进行及时的计算融合。
在有限元分析基础上实现实时交互反馈、动态调节以及液压支架电液控制系统的主动介入。
在人机力学、机械防护和安全稳定上都得到了最大化平衡，确保了井下施工人员的本质安全，同时降低了相应岗位的劳动强度，避免了误操作带来的多维安全不受控。
本文基于笔者某矿业公司多年相关工作经验，在系统工程原理指引下进行煤矿综采液压支架中电液控制系统研究，为煤矿本质安全生产提供智能化设备建议和进展描述。
2液压支架中电液控制系统的基本组成由单片机PLC就地远传、现场一次表信号记录和终端控制器分析指挥为代表的计算机自动控制系统能以单线传输、组网运行和数据就地记录3种方式进行自动化鲁棒性的全面保障（图1）。
而依托稳定性较好的网络传输系统、传感系统、控制系统等元器件进行设备保障的液压支架电液控制系统更能适应复杂的煤矿生产环境。
矿用液压支架电液控制系统
电液控系统概述
国外发展历程
液压支架电液控制技术最早由装置英国煤炭局在70年代中期提出。80年代初，德 国开始大力发展液压支架电液控制系统。威斯特伐利亚公司与西门子公司于1978～ 1984 年间合作研制出德国第一套支架电子控制—Panermatic2E 系统。1986 年又研制 出Paner2matic2S5 支架电控系统。1987 年威斯特伐利亚公司与MARCO 公司合作研制 出PM2 电液控制系统,1990 年又研制出更为先进的PM3 支架电液控制系统, 技术上已 相当可靠, 在全世界广泛推广应用。90 年代后期威斯特伐利亚公司甩掉MARCO , 自行 改进推出PM4 系统, 而MARCO公司改进推出PM31系统。
电液控系统概述
目录
一、电液控系统发展简历 二、电液控系统功能 三、电液控产品简介
电液控系统功能
支架电液控系统目前的发展方向，是要在确保安全可靠和稳定耐用 的前提下，逐步降低井下操作的强度，进而实现综采工作面的无人 化运行，以物联网的方式形成数字化矿山。 这应该分为几个阶段来实现。包括： 1、工作面运行的安全、简便、高效； 2、远程控制辅助工作面跟机自动化； 3、无人工作面自动运行。
除此之外, 日本三井三池株式会社、英国原米柯公司、德国EEP公司、BOSCH公司、 波兰EMAG、法国、俄罗斯等国家也都先后研制成功支架电液系统并逐步推广使用。
电液控系统概述
电液控系统概述
国内发展历程
我国自80年代中期开始研制液压支架电液控制系统。1991年北京煤机厂研 制出第一套BMJ2Ⅰ型支架电液控制系统,在晋城古书院煤矿进行了井下工业性试 验,并于1992年4月通过初步鉴定,在此基础上改进的第二代BMJ2Ⅱ型支架电液控 制系统(20架),于1992年12月至1995年5月在井下进行工业性试验,但从此即被撂置 一边。
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
智能化(自动化)采煤工作面介绍(百度文库上传)
智能化(自动化)采煤工作面介绍智能化采煤工作面自动化系统主要由液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、综采自动化控制系统等组成，可提高煤矿综采自动化水平，改善煤矿开采安全条件，降低煤矿工人的劳动强度、提高生产效率。
一、液压支架电液控制系统液压支架电液控制系统是对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制的成套设备，能够有效提高液压支架的动作速度，减轻工人的劳动强度，确保生产安全。
可接入煤矿信息化系统，实现井上下综采设备信息的实时共享和分析，为用户的科学生产管理和决策提供有力保障。
电液控换向阀：是电磁换向阀和液控换向阀的组合，具有200L/min、320L/min、500L/min等多种规格，通过电信号控制乳化液流向的电液转换装置。
..控制器：由微处理器、存储器、型式多样的输入输出接口、通信接口等硬件和系统程序、应用程序等软件组成。
通过存储并运行程序，指挥液压支架的所有动作，并监测支架的关键姿态和数据。
传感器：感知支架各种姿态和参数，变换成为电信号传递给控制器，以满足支架信息的处理、存储、显示和控制等要求。
二、智能集成供液系统智能集成供液系统为煤矿用户提供一套完整的综采工作面支架液压系统供..液方案，集泵站、电磁卸载、智能控制、变频控制、乳化液自动配比、多级过滤及系统运行状态记录与上传为一体，为综采工作面提供恒压、清洁、配比稳定的高质量乳化液，是煤矿综采工作面高产、高效、节能环保、长时间稳定工作的值得信赖的后备保障系统。
自动配液站：能够实现乳化液的自动配比和工作面乳化液浓度的自动调节，具有动态调节，浓度配比及调整精确的优点。
该系统通过对CONFLOW混合器吸油部分增加电控节流阀来实现配液浓度的调节，控制机构调节精确、具有电气保护系统和机械保护结构，使用最稳定的原装进口机械式的混合器与自动化控制系统相结合，且以最经济可靠的方式实现乳化液配比的自动调节与工作面乳化液系统的浓度调节。
..乳化液泵：该产品工作压力40MPa，公称流量630L/min，采用电控、液控双卸荷冗余系统设计且可实现自动切换；三支撑、中分人字齿传动系统，优化曲轴受力状态和提高负载能力；高耐磨瓷柱塞及进口盘根密封，摩擦力小、寿命高；模块化设计，便于维修，具有稳定可靠、寿命持久、高效节能及维护方便等优点。
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
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(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。
煤矿液压支架电液控制系统
煤矿液压支架电液控制系统煤矿液压支架电液控制系统研究摘要:重点介绍了煤矿液压支架电液控制系统的结构、组成、工作原理，主要功能以及在煤矿液压支架产品中的应用效果。
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。
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综采液压支架电液控制系统
作者：赵志勇
来源：《中小企业管理与科技·中旬版》2008年第12期
摘要：该文通过对由煤炭科学研究总院（天地科技股份有限公司）与德国玛珂系统分析与开发有限公司合资经营的天地玛珂电液控制系统有限公司研究开发的液压支架电液控制系统进行了介绍，提出电液控制系统集监测与控制于一体，可实现在地面、在顺槽对工作面设备的运作与工况的自动控制与监测，使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本性的变化。
关键词：液压支架电液控制系统自动化
0 引言
液压支架的使用是煤矿井下采煤由人工劳动到机械化生产的根本性转变。
综合机械化采煤在煤矿的推广应用，使我国煤矿生产的技术和生产效率达到世界先进水平。
计算机技术和自动化技术的发展，为煤矿生产自动化和高效生产提供了新的出路。
煤矿综采液压支架电液控制系统的应用，为煤矿生产的高效、安全和煤矿工人劳动环境及形象的改变提供了条件。
综采的使用使煤矿实现了由人工操作向机械化的变革，而电液控制系统的使用使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革，是煤矿21世纪的高新技术。
随着综采液压支架电液控制系统在中国的推广应用，技术进步给煤矿带来的经济效益和深刻变革将逐渐被人们所认识。
电液控制系统对于煤矿工人来说将不再是陌生的技术，而成为井下生产所必不可少的技术装备。
电液控制系统技术的核心是，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。
1 目前综采液压支架电液控制系统已经达到如下控制功能
在工作面实行自动控制通过在支架上安装的PM31控制器、压力传感器、行程传感器、电液控制阀，实现液压支架的自动移架、自动推溜、自动放煤、自动喷雾等成组或单架控制。
也可以实现对支架的单个功能进行控制。
在工作面顺槽进行控制。
在井下工作面顺槽的主控计算机上实现对工作面工作状况进行监测和控制。
根据工艺的需要，可实现跟机自动控制或与其它设备的联合控制。
在地面实现对工作面设备的控制地面监控主机通过光纤或MODEM与井下中心控制主机通信，实现在地面对工作面设备的控制。
2 综采液压支架电液控制系统使用后，将使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本的变化
①大幅度地提高井下生产效益，改善井下工人的劳动条件。
电液控制系统的采用，取消了人工控制过程中的辅助时间，反应速度快，可以通过计算机来合理地安排采煤工序，最大限度地发挥机械设备的最大能力。
可以对支架进行编组运行，同时对多个支架进行操作。
因此，可大幅度提高采煤机械的利用率和生产效率。
在薄煤层刨煤机工作面，电液控制系统可实现跟机定量推溜和自动移架。
在工作面顺槽的远程控制，使井下无人工作面成为现实，成功地解决了薄煤层自动化开采问题，井下工人的劳动条件得到根本的改善。
②改善工作面顶板支护状况，有利于生产安全。
保证工作面液压支架的初撑力、带压擦顶移架都是工作面顶板维护中防止支架前方片帮冒顶的有效措施。
电液控制系统集监测与控制于一体，合理地解决了在工作面支护中，液压支架初撑力达不到额定阻力和带压移架问题，为改善工作面顶板的维护提供了有利条件，可减少顶板事故的发生。
同时，由于操作人员可邻架控制、远离工作面控制，故可避免遭受冲击地压、粉尘等矿井灾害的袭扰，保证人员的安全。
③电液控制系统的使用为实现井下无人工作面提供了可能性。
使我国煤矿生产的自动化提高到一个新的水平。
3 结语
自电液控制系统20世纪80年代问世以来，受到各国煤矿的关注。
目前，德国多数综采工作面已经使用了电液控制系统。
在美国、英国、澳大利亚、波兰也得到广泛应用。
20世纪90年代末期在我国神华集团大柳塔矿采用第1套德国DBT生产的电液控制系统以来，先后有5套系统在我国投入使用。
由煤炭科学研究总院（天地科技股份有限公司）与德国玛珂系统分析与开发公司共同提供的第1套综采放顶煤液压支架电液控制系统，代表了当前电液控制系统发展的最新水平。
该系统将于7月份在兖州兴隆庄煤矿井下正式运行，成为我国及世界综采放顶煤第1套利用电液控制系统的工作面。
多年来困扰综采液压支架电液控制系统在中国推广使用的一个主要问题就是价格问题。
为进一步降低成本，煤炭科学研究总院（天地科技股份有限公司）与德国玛珂系统分析与开发有限公司在北京成立了合资经营公司，即天地玛珂电液控制系统有限公司。
该公司采用德国玛珂公司电液控制系统的关键技术，大部分元件在中国生产，由德中双方技术人员提供高质量的技术服务。
天地科技股份有限公司是煤炭科学研究总院转制的专业从事煤炭科技开发与装备生产的大型科技企业。
具有几十年从事煤炭科技开发和装备生产的经验。
具有一批高水平的专家和技术队伍。
德国玛珂系统分析与开发公司是专业从事液压支架电液控制系统开发和装备生产的公司。
20多年来该公司开发的系统在德国煤矿的市场占有率达70%以上，同时远销美国、英国、波兰、俄罗斯等国家。
两家合资开发适用于中国市场的液压支架电液控制系统，将大幅度降低产品价格，提高服务质量，保证产品备件的供货。
天地玛珂电液控制系统有限公司的成立充分体现了中德双方技术的优势组合，对加速我国煤矿自动化水平的提高将起到重要作用。