工作面液压系统流量补偿技术研究

目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单台液压支架和成组液压支架仿真模型,基于自动跟机移架中千斤顶的动作时序,对煤炭开采过程中液压支架移架推溜过程进行仿真,分析了不同数量液压支架同时动作时工作面液压系统的压力流量变化情况,指出移架过慢的原因是液压支架瞬时需液量超过泵站最大流量,同时在液压支架成组运动过程中存在瞬时需液量不足和部分时刻泵站供液能力过剩的矛盾。针对液压系统间歇性大流量需求,提出了基于蓄能器的流量补偿技术,通过仿真验证了安装蓄能器后液压系统的压力波动被明显抑制,各千斤顶运动速度明显提升。在张家峁煤矿新建工作面对基于蓄能器的流量补偿技术进行现场试验,结果表明接入蓄能器后,液压系统平均压降降幅达74.1%,压力波动受到明显抑制,验证了流量补偿技术可满足液压系统间歇性大流量需求,为快速移架提供保障。

分布式供液模式下液压支架快速推移控制技术研究

为解决液压支架群组动作过程中压力波动带来的推移千斤顶速度慢、难以快速跟机的问题,提出了一种在液压支架上设置蓄能器的分布式供液装置。通过分析推移千斤顶的控制回路,指出影响推移速度和精度的主要因素为液阻、供液压力和电磁先导阀响应时间等。以ZY10000/22/45型液压支架为例,建立了拉架过程的分析模型,对比分析了不同液阻、压力、流量及电磁阀启闭条件下的推移千斤顶响应特性。结果表明,系统液阻特性决定了推移千斤顶的最大运移速度;蓄能器可显著减小压力和流量波动,可等效流量为300 L/min的泵站;当先导阀响应时间为80 ms时,千斤顶行程超设定值达37 mm,必须采取补偿措施或提高阀的响应速度进行补偿。研究结果为液压支架快速推移量化分析和智能补偿控制提供了技术支撑。