液压支架电液控制系统概述课件
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。
液压支架电液控制系统培训资料

1.2.4我国支架电液控制系统发展受阻的主要原因
受基础工业水平的制约,基本元件的可靠性、材料、加工水平存在较 大差距。
管理水平低,成批生产产品保证不了加工质量,达不到样机的指标,因 此在工作面使用故障多,发挥不了应有的作用。
攻关组织不得力,力量和资金投入分散,低水平重复。 煤矿经济困难,机械化发展资金短缺,缺少市场刺激。
工作面向少人自动化、无人化自动化方向发展; 控制器的操作向遥控化方向发展; 电源系统向智能开关型方向发展。 先导阀是实现控制的关键部件。 主控阀将向大流量的方向发展。
3、国内外应用情况
据不完全统计,到2002年已有200多个综采工作面使用电液控制 液压支架
(1) 2002年11月25日中国神东煤炭集团公司的大柳塔矿井(平 硐)创造了“一井一面”年原煤产量1001.04万t的纪录,工作面采 用DBT的PM4支架电液控制系统、WS1 7两柱液压支架、JO Y的6LS-5型采煤机、JOY公司的38mm工作面刮板输送机。
(7)1986年又研制出Panermatic S5支架电控系统。
(8)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。
(9)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。
(3) 既能提供电液控制系统又能提供先导主控阀和辅助阀类,只有 DBT和TBA两家公司,其中TBA—5套,DBT—2套
2.6 其它
还有一些公司也从事支架电液控制系统的开发研制、销售工作, 已经有产品的有:
EEP公司(德国,PRA-matic型系统)、 BOSHA公司(德国,BS100型系统)、
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。
煤矿液压支架电液控制系统

系统应用的实际效果
01
02
03
提高生产效率
煤矿液压支架电液控制系 统的自动化程度较高,能 够减少人工操作的时间和 误差,提高生产效率。
降低事故率
通过实时监测和预警功能 ,系统能够及时发现并处 理潜在的安全隐患,有效 降低煤矿事故的发生率。
节能环保
电液控制系统能够精确控 制液压支架的动作和定位 ,减少不必要的能源消耗 ,同时降低环境污染。
与传统方法的比较分析
传统方法
传统的煤矿液压支架控制方法主要依赖人工操作,存在操作不规范、效率低下、 安全隐患大等问题。
电液控制系统
相比传统方法,煤矿液压支架电液控制系统具有自动化程度高、安全性好、生产 效率高等优势。同时,系统能够实时监测和预警,降低事故发生率,提高矿工的 安全保障水平。
04
CATALOGUE
监控与预警
介绍系统具备的实时监控 和预警功能,能够在发现 潜在安全隐患时及时采取 措施,防止事故发生。
数据分析与改进
分析系统收集的数据,找 出生产过程中的安全隐患 和薄弱环节,为安全管理 提供决策支持。
案例三
先进技术介绍
介绍近年来在煤矿液压支架电液 控制系统中应用的先进技术,如 物联网、大数据、人工智能等。
未来研究方向与建议
系统稳定性提升
智能化发展
深入研究如何提高煤矿液压 支架电液控制系统的稳定性 ,防止因干扰或故障导致的
生产事故。
结合人工智能、大数据等技 术,推动煤矿液压支架电液 控制系统的智能化发展,实 现更加精准、高效的控制。
绿色环保
安全防护
在满足功能需求的前提下, 积极采用环保材料和设计, 降低系统的能耗和环境污染
煤矿液压支架电液控制系统面临的挑战与 发展趋势
13-液压支架电液控制系统-下

天玛电液SAC型电液控制系统现场图
单个支架动作非自动控制 单个支架复合顺序动作自动控制
控制面板及按键
单控操作:常用的单动作和联 合动作的专用键,不常用动作 菜单选择;持续较长时间的单 动作专用键等。
复合顺序操作:控制程序将相 关联的单动作协调连续起来, 合成为一串复合动作。每个单 动作的进程及单动作之间的衔 接与协调均通过设置参数或传 感器实时检测的数据为依据。 如:降移升、放顶煤等。
应用程序基础上进行,动作控制由
操作者直接发出命令或是根据传感
器检测的实时值和用户设置的各种
参数,支架自动做出反应。单个支 架上安装有控制器、人机操作界面、
液压支架电液控制系统连接布置图
各类传感器、电磁阀组以及控制电缆等,组成单台支架单元控制系统并与邻架
和总线连接。支架控制器发送或接收命令,控制本架或邻架动作,也可以接收
来的命令并且不能控制支架,支架不能动作。闭锁模式下控制器可转变为主 控模式。
电液控制系统的优越性:
1、降低操作工人的劳动强度; 2、传感器闭环控制提高系统控制的实时性,提高支架移架速度,减少跨架 时间; 3、系统自动补压功能实现顶板管理,保证对顶板的主动支撑力; 4、支架设备采用传感器闭环控制,有效保护运输机(有效的弯曲段),提 高设备使用寿命; 5、可根据工作面条件灵活选择多重控制方式实现集中控制与集中管理,提 高煤矿管理水平和自动化水平。
如成组自动移架成组推溜成组拉溜放顶煤成组护帮板成组喷跟机自动化控制要求系统能够对采煤机位置进行识别根据工作面的作业规程确定采煤机运行到某一位置时哪些支架应该执行什么动作编成程序存入信号转换器和主控计算机中系统根据采煤机位置信息指挥相应的支架控制器完成操作
《智能采矿》
工作流程:电液控制系统可以控
采煤机液压支架液压系统PPT课件

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
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)。
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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。
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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。
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带压移架
节 流 孔(立柱上 下腔乳化液压力相等)
立柱
操纵阀
控制阀 推移千斤顶 支撑保持阀
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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
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。
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(4)提高对复杂地质条件的适应能力,扩大适用范围。
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3
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
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4
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
7
主流控制器
主流 电液控制器
德国DBT公司 PM4型 控制器
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
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8
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
液压支架及其电液控制系统 概述
报告人:
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1
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
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2
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。
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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。 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。
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(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。
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。
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16
Thank You !
请大家提出宝贵意见
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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。
定程度的支撑力。
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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。
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24
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。
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
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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。
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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。
手手手手手手手手手手
手手手手手手
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5
电液控ห้องสมุดไป่ตู้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。
改善采煤机 和刮板及的
工况
自动化管理
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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 4、提高对复杂地质条件的适应能力,扩大适用范围。
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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。
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6
电液控制系统一般模型
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
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隔离耦合器
···
···
···
传感器
电磁阀驱动器
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9
液压支架电液控制系统控制功能
集中 自动化控制
与采煤机联动 的自动化控制
修理状态下 的手动控制
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
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10
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