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)集團朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

我國政府要求煤炭企業(yè)大力建設(shè)高自動化、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，其自動化程度決定著開采的速度與開采的安全性[2]。本文基于液壓支架控制器的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合實際生產(chǎn)，對現(xiàn)有的液壓支架控制器進行了優(yōu)化設(shè)計改造，為實現(xiàn)煤炭開采的自動化奠定了基礎(chǔ)。

1 液壓支架基本結(jié)構(gòu)

液壓支架目前基本都可實現(xiàn)自動移架、推溜等功能。液壓支架本體是完成所有動作的基礎(chǔ)，也是其他部件的載體。自動型支架離不開電液控制部分的協(xié)助，電液控制部分主要是通過安全閥、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現(xiàn)液壓支架各個動作的完成。乳化液泵站是各閥體的主要動力來源，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力[3]。液壓支架的伸縮是由液壓缸即千斤頂來完成的，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，集合了計算機技術(shù)、自控技術(shù)、液壓傳動技術(shù)等一系列的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對液壓支架各種工作動作的控制[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)計原則使用MOS管電路進行驅(qū)動電路設(shè)計，實現(xiàn)對電路的短路保護和斷路保護，增加電磁驅(qū)動的自動化檢測功能，增強電磁抗干擾能力，保證電路實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集和分析處置的智能化設(shè)計。與傳統(tǒng)的控制器不同之處還在于單獨將人機界面進行設(shè)置，采用Rabbit3000型的單片機和其他外圍擴展電路共同組成控制器的核心。外圍擴展電路主要是以傳感器為主，用來采集液壓支架各動作的信息反饋，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自采煤機、刮板輸送機的信號，以保證液壓支架能夠及時協(xié)調(diào)實現(xiàn)實時移架。控制單位的傳感器既能實現(xiàn)單個液壓支架的移動，也能夠?qū)崿F(xiàn)整體整個工作面液壓支架的整體協(xié)調(diào)動作，當(dāng)一架支架發(fā)生移動時，會給臨架液壓支架控制器信號，保證整體協(xié)調(diào)工作。控制器的控制方式見下頁圖2。

4 結(jié)語

圖2 新型控制器的控制方式

本文以煤礦的實際應(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)計了新型液壓支架控制器，對不同的指標(biāo)和功能進行了總結(jié)，保證了液壓支架具備實時通訊、強抗干擾能力、高效穩(wěn)定的工作效率。