[发明专利]一种立柱压力自适应调控系统

说明书

一种立柱压力自适应调控系统，包括操纵阀、液控单向阀、顺序阀、安全阀、液动换向阀、立柱、供液管路P和回液管路O；立柱初撑时，立柱下腔和立柱上腔与供液管路P相通，立柱初始工作时支护阻力较低；立柱正常工作时，立柱上腔与供液管路P相通，立柱下腔由于液控单向阀作用，下腔压力随外载增加而升高；立柱下腔压力达到设定数值时，顺序阀动作，液动换向阀换向，立柱上腔与回液口O相通，立柱支护阻力随外载增加而增大，当立柱下腔压力达到安全阀设定压力时，安全阀开启，立柱支护阻力达到额定工作阻力，实现立柱初撑力较低，工作阻力较高，支护阻力变化幅度大，同时具有根据载荷变化自动调整支护阻力的目的。

技术领域

本发明涉及一种立柱压力自适应调控系统，用于煤矿工作面巷道超前液压支架支护。

背景技术

在阐述具体技术之前，首先说明下面三个词汇的含义。

初撑力：立柱初始工作时支护阻力。

立柱第一次峰值支护阻力：液压换向阀换向动作时立柱所达到的支护阻力。

立柱第二次峰值工作阻力：立柱下腔安全阀开启时立柱所达到的支护阻力。

背压：供液管路在回液断路阀下的压力，一般在2MPa左右。

超前液压支架用于煤矿井下工作面巷道超前支护，目前超前液压支架存在下述问题。

1．若初撑力过高，液压支架移架时，移架过程中立柱反复降柱、升柱，对顶板反复加载、卸载，由于初撑力较大易造成顶板破坏。

2．减小立柱缸径，降低支架初撑力，但是随着立柱缸径减小，工作阻力也随之减小，当巷道来压时超前支架工作阻力不够，无法满足巷道支护需要。

如何实现超前液压支架初撑力较小、工作阻力较高，且支护阻力能够根据载荷变化自动进行调整，是当前超前支架迫切需要解决的问题。

发明201410651503.5公布了一种超前液压支架非等强支护控制方法，通过设置可调式减压阀实现超前液压支架非等强支护。存在问题，超前支架压力不具备自适应调节能力，减压阀的压力设置必须要根据回采过程超前矿压显现数据进行人工调整，很难做到超前支护阻力与巷道实际压力分布实时匹配，无法实现超前支架支护自适应支护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术上的缺陷，实现超前液压支架初撑力较小、工作阻力较高，且支护阻力能够根据载荷变化自动调整，提供一种超前液压支架用立柱压力自适应调控系统。

技术方案：本发明提供一种立柱控制系统，系统中设置顺序阀（3）和液动换向阀（5），立柱初撑时，立柱下腔（7）和立柱上腔（8）与供液管路P相通，立柱初撑力较低；立柱正常工作时，立柱上腔（8）与供液管路P相通，立柱下腔（7）的压力随外载增加而升高，立柱下腔（7）压力达到设定压力时，顺序阀（3）动作，液动换向阀（5）换向，立柱上腔（8）与回液口O相通，立柱支护阻力随之增大，当立柱下腔（7）压力达到安全阀（4）开启压力时，安全阀（4）开启，立柱支护阻力达到额定工作阻力，实现立柱初始支护阻力较低，同时具备根据载荷变化自动调整支护阻力的目的。

本发明具有下述优点。

⑴控制系统简单，仅通过顺序阀感知立柱下腔压力，通过液动换向阀进行换向，即可实现初撑力较小和工作阻力较大的调控目的。

⑵易于实现，无需改变支架和立柱结构，只需要在现有控制系统中设置顺序阀和液动换向阀，同时改变操纵阀与进、回液口的供液方式，即可实现。

⑶具备自适应调控能力，立柱在顺序阀和液压换向阀的作用下，自动根据载荷变化进行压力调控，无需人工操作，具备自适应调控制能力。

附图说明

图1是本发明的控制系统原理图。