一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀及其使用方法

本发明涉及控制阀，尤其是涉及一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀及其使用方法。

背景技术：

1、目前，煤矿液压支架的控制主要有直接手动式控制阀和电液先导式控制阀组，这两种方式的控制阀都是采用滑阀基本结构实现对乳化液系统的控制。

2、手动式控制阀由人工操作完成，不需要复杂控制系统，其工作时靠操作人员手动来回搬动手柄控制高压乳化液的换向。手动式操作阀人工操作工作过程中，液压支架的动作控制完全由人工观察和经验完成，控制位置不准确；工作人员操作费力，影响劳动效率的提高；人工只能实现在工作现场就地操作，无法实现自动化远程控制；人工操作不能实现准确调速，容易产生误动作。电液先导式控制阀组由电液阀作为先导阀并由液控阀作为主阀，系统主要由计算机控制系统、位移传感器及其电液先导控制阀组成。电液先导式控制阀及其系统实现了闭环控制，提高了液压支架的自动化水平，降低了人力成本。但是电液先导阀的计算机系统在使用和维护过程中成本高，对操作人员技术要求高；电液先导控制阀结构复杂，生产成本高，加工精度要求高；而且电液先导式控制阀组的控制方式控制环节复杂，成本高，维修工作量大。

3、基于以上因素，电液先导式控制阀组仍然不能完全代替传统的手动操作式控制阀，因此，有必要研发一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀及其使用方法，采用微电动旋转式直接控制方式实现对液压支架控制单元的控制。

2、根据本发明的一个目的，本发明提供一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，包括内锥阀体、外锥近月相结构阀芯和脉冲电器微驱动器，所述内锥阀体的内部为锥形结构，所述外锥近月相结构阀芯与所述内锥阀体配合设置，所述外锥近月相结构阀芯安装于所述内锥阀体的内锥孔中，所述外锥近月相结构阀芯的上端与所述内锥阀体之间形成高压液体工作腔，所述外锥近月相结构阀芯的下端与所述内锥阀体之间形成低压液体工作腔，所述内锥阀体的顶部固定有微电动旋转驱动装置，所述微电动旋转驱动装置与所述外锥近月相结构阀芯连接。

3、进一步地，所述内锥阀体的顶部设有上密封螺母，所述上密封螺母与所述内锥阀体之间形成位于所述外锥近月相结构阀芯上端的所述高压液体工作腔。

4、进一步地，所述高压液体工作腔内装有弹簧，所述弹簧的顶部与所述上密封螺母连接，所述上密封螺母的底部与所述外锥近月相结构阀芯连接。

5、进一步地，所述内锥阀体的底部设有下密封螺母，所述下密封螺母与所述内锥阀体之间形成位于所述外锥近月相结构阀芯下端的所述低压液体工作腔。

6、进一步地，所述外锥近月相结构阀芯的上部通过连接键与脉冲电器微驱动器的驱动轴连接，所述驱动轴贯穿所述上密封螺母并通过密封圈与所述上密封螺母密封连接。

7、进一步地，所述上密封螺母与所述内锥阀体之间设有内锥阀体上密封，所述下密封螺母与所述内锥阀体之间设有内锥阀体下密封。

8、进一步地，所述外锥近月相结构阀芯的上部和下部的分别设有环形槽，所述环形槽内分别安装有下组合密封和上组合密封。

9、进一步地，所述外锥近月相结构阀芯为外锥型结构，所述外锥近月相结构阀芯的上部为圆柱形结构，所述圆柱形结构设有中心孔和键槽，所述外锥近月相结构阀芯的中部设有近月相结构环形槽。

10、进一步地，所述近月相结构环形槽的外轮廓包括第一大圆弧、第一小圆弧、第一大圆弧和第二小圆弧依次连接组成，所述第一大圆弧与所述内锥阀体之间形成第一乳化液控制腔，所述第二大圆弧与所述内锥阀体之间形成第二乳化液控制腔。

11、进一步地，所述内锥阀体的侧壁上设有乳化液高压进液连接孔p、乳化液低压回液连接孔t、液压支架被控元件连接孔a和液压支架被控元件连接孔b，所述内锥阀体的侧壁内设置有连接高压液体工作腔和乳化液高压进液连接孔p的乳化液高压油道，所述内锥阀体的侧壁内还设置有连接低压液体工作腔和乳化液低压回液连接孔t的乳化液低压油道。

12、根据本发明的另一个目的，本发明提供一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀的使用方法，包括如下步骤：

13、s1，脉冲电器微驱动器不接受外来信号，外锥近月相结构阀芯处于中位，乳化液高压进液连接孔p被封闭，液压支架被控元件连接孔a、液压支架被控元件连接孔b与乳化液低压回液连接孔t连通；

14、s2，脉冲电器微驱动器接受外来信号，外锥近月相结构阀芯处于顺时针位置，乳化液高压进液连接孔p与液压支架被控元件连接孔a连通；液压支架被控元件连接孔b与乳化液低压回液连接孔t连通；

15、s3，脉冲电器微驱动器接受外来信号，外锥近月相结构阀芯处于逆时针位置，乳化液高压进液连接孔p与液压支架被控元件连接孔b连通；液压支架被控元件连接孔a与乳化液低压回液连接孔t连通。

16、本发明的技术方案采用微电动旋转式直接控制方式实现对液压支架控制单元的控制，无需电液先导式操作阀位置传感器对位置的控制，同时提高了速度控制的准确性。

技术特征：

1.一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，包括内锥阀体、外锥近月相结构阀芯和脉冲电器微驱动器，所述内锥阀体的内部为锥形结构，所述外锥近月相结构阀芯与所述内锥阀体配合设置，所述外锥近月相结构阀芯安装于所述内锥阀体的内锥孔中，所述外锥近月相结构阀芯的上端与所述内锥阀体之间形成高压液体工作腔，所述外锥近月相结构阀芯的下端与所述内锥阀体之间形成低压液体工作腔，所述内锥阀体的顶部固定有微电动旋转驱动装置，所述微电动旋转驱动装置与所述外锥近月相结构阀芯连接。

2.根据权利要求1所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述内锥阀体的顶部设有上密封螺母，所述上密封螺母与所述内锥阀体之间形成位于所述外锥近月相结构阀芯上端的所述高压液体工作腔，所述高压液体工作腔内装有弹簧，所述弹簧的顶部与所述上密封螺母连接，所述上密封螺母的底部与所述外锥近月相结构阀芯连接。

3.根据权利要求2所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述内锥阀体的底部设有下密封螺母，所述下密封螺母与所述内锥阀体之间形成位于所述外锥近月相结构阀芯下端的所述低压液体工作腔。

4.根据权利要求3所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述外锥近月相结构阀芯的上部通过连接键与脉冲电器微驱动器的驱动轴连接，所述驱动轴贯穿所述上密封螺母并通过密封圈与所述上密封螺母密封连接。

5.根据权利要求4所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述上密封螺母与所述内锥阀体之间设有内锥阀体上密封，所述下密封螺母与所述内锥阀体之间设有内锥阀体下密封。

6.根据权利要求5所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述外锥近月相结构阀芯的上部和下部的分别设有环形槽，所述环形槽内分别安装有下组合密封和上组合密封。

7.根据权利要求6所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述外锥近月相结构阀芯为外锥型结构，所述外锥近月相结构阀芯的上部为圆柱形结构，所述圆柱形结构设有中心孔和键槽，所述外锥近月相结构阀芯的中部设有近月相结构环形槽。

8.根据权利要求7所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述近月相结构环形槽的外轮廓包括第一大圆弧、第一小圆弧、第二大圆弧和第二小圆弧依次连接组成，所述第一大圆弧与所述内锥阀体之间形成第一乳化液控制腔，所述第二大圆弧与所述内锥阀体之间形成第二乳化液控制腔。

9.根据权利要求8所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀，其特征在于，所述内锥阀体的侧壁上设有乳化液高压进液连接孔p、乳化液低压回液连接孔t、液压支架被控元件连接孔a和液压支架被控元件连接孔b，所述内锥阀体的侧壁内设置有连接高压液体工作腔和乳化液高压进液连接孔p的乳化液高压油道，所述内锥阀体的侧壁内还设置有连接低压液体工作腔和乳化液低压回液连接孔t的乳化液低压油道。

10.根据权利要求9所述的液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种液压支架自密封电液旋转直控式操纵阀及其使用方法，包括内锥阀体、外锥近月相结构阀芯和脉冲电器微驱动器，内锥阀体的内部为锥形结构，外锥近月相结构阀芯与所述内锥阀体配合设置，外锥近月相结构阀芯安装于内锥阀体的内锥孔中，外锥近月相结构阀芯的上端与内锥阀体之间形成高压液体工作腔，外锥近月相结构阀芯的下端与内锥阀体之间形成低压液体工作腔，内锥阀体的顶部固定有微电动旋转驱动装置，微电动旋转驱动装置与外锥近月相结构阀芯连接。本发明采用微电动旋转式直接控制方式实现对液压支架控制单元的控制，无需电液先导式操作阀位置传感器对位置的控制，同时提高了速度控制的准确性。

技术研发人员：徐瑞银,孟祥学,刘秀杰,程艳伦,赵胜刚
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13