一种前后柱分体卸压液压支架和液压支架控制方法与流程

本发明涉及煤矿综采设备，尤其涉及一种采煤用液压支架和液压支架控制方法。

背景技术：

液压支架是煤矿综采工作面的关键设备之一，且数量众多，液压支架能否正常工作对整个工作面的安全高效生产至关重要。

在工作面回采过程中，顶板压力的不均匀分布，极易引发支架倾斜事故，势必影响煤矿正常生产。

目前现场多采用加强工作面端头支护或控制推进速度来预防支架倾斜，此类措施成本较高，占用大量时间，且效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液压支架控制方法，以解决顶板压力不均造成的液压支架倾斜问题。

本发明的目的在于提供一种前后分体式卸压阀液压支架，以解决顶板压力不均造成的倾斜问题。

为此，本发明的一方面提供了一种液压支架控制方法，用于对液压支架在工作面回采过程中因顶板压力造成的倾斜进行控制，液压支架包括支架顶梁、支架底座、支架掩护梁、支架尾梁、位于支架顶梁和支架底座之间的前排支架立柱和后排支架立柱、在前排支架立柱上设置的前排卸压阀、以及在后排支架立柱上设置的后排卸压阀，并且使前排卸压阀和后排卸压阀相互独立地卸压，当顶板来压不均时通过前排卸压阀或后排卸压阀的自动卸荷，来局部降低支架顶梁的前部或后部高度，以防止倾斜。

进一步地，上述后排卸压阀的卸压阈值大于前排卸压阀的卸压阈值。

进一步地，上述卸压阈值的选择范围为35MPa-45MPa之间。

进一步地，上述前排卸压阀的卸压阈值为40MPa，后排卸压阀的卸压阈值为35MPa。

进一步地，上述前排支架立柱和后排支架立柱均为两根，均匀分布在支架顶梁和支架底座之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种前后柱分体卸压液压支架，包括支架顶梁、支架底座、支架掩护梁、支架尾梁、位于支架顶梁和支架底座之间的前排支架立柱和后排支架立柱，还包括在前排支架立柱上设置的前排卸压阀、以及在后排支架立柱上设置的后排卸压阀，其中，前排支架立柱通过前排卸压阀与乳化液箱连通，后排支架立柱通过后排卸压阀与乳化液箱连通，前排卸压阀和后排卸压阀相互独立地卸压。

进一步地，上述前排卸压阀和后排卸压阀均为卸压阈值可调的卸压阀。

进一步地，上述前排支架立柱的两个支架立柱共用同一卸压阀，后排支架立柱的两个支架立柱共用同一卸压阀，各卸压阀包括第一液控端和第二液控端，第一液控端和第二液控端分别与一个立柱的乳化液腔连通。

进一步地，上述前排支架立柱的两根支架立柱分别设有卸压阀并且形成卸压联动关系，后排支架立柱的两根支架立柱分别设有卸压阀并且形成卸压联动关系。

进一步地，上述前排支架立柱的卸压阀包括本体、电控端、以及在本体卸压动作时触发而闭合的常开开关，其中，前排支架立柱的两个卸压阀中一个卸压阀的常开开关与另一个卸压阀的电控端串联电连接，以与电源构成联动控制回路。

与现有防止液压支架倾斜措施相比，本发明有益效果体现在：本发明前后柱分体式液压支架，在液压支架支柱上设置有卸压阀，在顶板压力不均匀时，受力较大支柱上的卸压阀能够及时开启，主动卸压，局部降低支架顶梁，保证支架的平衡，支架底座不翘离地面，达到防止支架倾斜的目的。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的前后柱分体卸压液压支架的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例的前后柱分体卸压液压支架在回采工作面使用状态的示意图；

图3是根据本发明一实施例的前后柱分体卸压液压支架的一种卸压方式的原理示意图；

图4是根据本发明一实施例的前后柱分体卸压液压支架的另一种卸压方式的原理示意图；以及

图5是根据本发明一实施例的前后柱分体卸压液压支架的前排液压阀之间的动作关联示意图。

附图标记说明

1、前排支架立柱； 1’、后排支架立柱；

2、前排卸压阀； 2’、后排卸压阀；

3、支架顶梁； 4、支架掩护梁；

5、支架尾梁； 6、支架底座；

7、推移千斤顶； 8、刮板输送机；

9、采煤机； 10、采煤机滚筒；

11、煤壁； 12、煤层顶板；

13、煤层底板； 14、采空区；

15、乳化液箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在工作面回采现场，因顶板压力不均而造成的液压支架倾斜时有发生，故障排除费事费力，现有液压支架中，支架顶梁相对于支架底座整体上下平移运动，支架顶梁在支护过程中平行于支架底座。在实施本发明的过程中，本发明人发现：液压支架倾斜时支架底座的一端会翘离地面，进而引起后续工作故障，而支架顶梁不管是否平行于地面，一般不会引起后续工作故障，同时液压支架结构本身隐含的变形能力或者说设备潜力在充分发掘后能够用于液压支架本身的防倾斜控制。

如图1和图2所示，本发明的液压支架控制方法用于对液压支架在工作面回采过程中因顶板压力造成的倾斜进行控制，该支架控制方法中所使用的液压支架包括支架顶梁3、支架底座6、支架掩护梁4、支架尾梁5、位于支架顶梁和支架底座之间的前排支架立柱1和后排支架立柱1’、在前排支架立柱1’上设置的前排卸压阀2、以及在后排支架立柱1’上设置的后排卸压阀2’，在本方法中，使前排卸压阀2和后排卸压阀2’相互独立地卸压，当顶板压力不均时通过前排卸压阀2或后排卸压阀2’的自动卸荷，可布局降低支架顶梁3的前部或后部高度，进而防止支架底座的翘离地面。

根据本发明的液压支架控制方法，支架立柱响应顶板压力不均，通过支架立柱被动卸压的方式来布局降低支架立柱的高度，即在顶板压力不均匀时，受力较大支柱上的卸压阀能够及时开启，主动卸压，局部降低支架顶梁，保证支架的平衡，使支架底座始终不脱离地面，达到防止支架倾斜而引起后续工作故障的目的，如图1所示，支架顶梁在前排支架立柱卸压后呈下倾状态。

在一实施例中，对液压支架的支架顶梁的前端或后端允许下降的距离或位置进行预先设定，若超出该设定，则停止卸压并且进行报警，提示故障，以在满足液压支架安全支护的前提下、满足其他运行设备等其他要求或满足。其中，大型液压支架的前端或后端一般允许降低2m，小型液压支架的前端或后端一般允许降低1m，如此，在大部分工作场合均能达到防止支架底座翘离地面而不影响其他设备工作的要求。上述预先设定例如通过布置接近开关以对支架顶梁的前端或后端的终止位置进行检测，或者通过＝角度传感器对顶梁支架的倾斜角度进行检测。

在一实施例中，上述后排卸压阀的卸压阈值大于前排卸压阀的卸压阈值。例如前排卸压阀的卸压阈值为40MPa，后排卸压阀的卸压阈值为35MPa。在一般工作面回采场合，卸压阈值的选择范围为35MPa-45MPa之间。在本实施例中，可根据实际回采工作面的要求来设定卸压阈值。

本发明不仅适用于前排支架立柱和后排支架立柱仅有一根支柱的场合，也适合在前、后排支架立柱为两根的场合使用，此时前排支架立柱的卸压阀动作联动，后排支架立柱的卸压阀动作联动。

如图1至图4所示，本发明提供了一种前后柱分体卸压液压支架，包括支架顶梁3、支架底座6、支架掩护梁4、支架尾梁5、位于支架顶梁和支架底座之间的同步运动的前排支架立柱1和同步运动的后排支架立柱1’，还包括在前排支架立柱1上设置的前排卸压阀2、以及在后排支架立柱1’上设置的后排卸压阀2’，其中，前排支架立柱1通过前排卸压阀2与乳化液箱15连通，后排支架立柱1’通过后排卸压阀2’与乳化液箱15连通。

与现有防止支架倾斜方式相比，本发明有益效果体现在：本发明前后柱分体式液压支架，在液压支架支柱上设置有卸压阀，在顶板压力不均匀时，受力较大支柱上的卸压阀能够及时开启，主动卸压，局部降低支架顶梁，保证支架的平衡，达到防止支架倾斜的目的。

在一实施例中，如图3所示，针对前排支架立柱和后排支架立柱均为两根立柱的液压支架，前排支架立柱的两个支架立柱共用同一卸压阀2，后排支架立柱的两个支架立柱共用同一卸压阀2’，前排卸压阀和后排卸压阀分别包括第一液控端21和第二液控端22，第一液控端21和第二液控端22分别与一个立柱的乳化液腔连通。

在本实施例中，前排的两个支架立柱共用同一卸压阀，并且将两个支架立柱的乳化液压力分别引入卸荷阀，并且分别独立地作用在卸荷阀的阀芯上，此时卸荷压力的卸荷阈值则由两个支架立柱的乳化液的压力的线性叠加，例如A*40MPa+B*45MPa，其中，A和B为≤1的权项系数。由两个支架立柱提供的两路乳化液在经过卸荷后汇流至乳化液箱，其中，在卸荷前这两路乳化液不汇流。

在一实施例中，针对前排支架立柱和后排支架立柱均为两根立柱的液压支架，如图4和图5所示，前排支架立柱的两根支架立柱分别设有卸压阀2a和卸压阀2b，并且卸压阀2a和卸压阀2b卸压动作相互关联，各卸压阀2a、2b分别包括本体、电控端23、以及在本体卸压动作时触发的常开开关25，一个卸压阀2a的常开开关25与另一个卸压阀2b的电控端23’串联，一个卸压阀2a的电控端23与另一个卸压阀2b的常开开关25’串联，并与电源构成联动控制回路。

在本实施例中，卸压阀为电控卸压阀，其本体阀芯的运动选择性地由电控端(电磁线圈)驱动或先导压力驱动，当先导压力未达到卸压阈值时，由电控端是否得电来控制卸压动作，该电控端由另一卸压阀上的常开开关来控制，该常开开关的开关状态由所在的卸压阀的本体卸压时触发，从而形成卸压联动。

在一实施例中，前排卸压阀和后排卸压阀均为卸压阈值可调的卸压阀。在一般回采场合，卸压阈值的可调范围在35MPa-45MPa之间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。