液压支架电液控制系统概述
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支架电液控简介支架电液控制系统简介煤炭是我国的主要能源,在国民经济建设中,具有重要的战略地位。
在未来新能源大规模利用之前,煤炭是支持我国能源供应的国内重要品种。
据国际能源署预测,从2000年到2020年,一次商品能源需求年增长2.97%,2020年我国煤炭需求量将达到50亿吨,煤炭工业将有一个很大的发展。
目前,煤炭工业面临着历史性的挑战与机遇,经历着关键性的转变。
实现以信息技术和机电一体化技术为核心的综合自动化;以清洁生产和洁净煤技术为基础的洁净化;以大企业集团和多元化经营为特征的集约化,即实现高效、安全、洁净、结构优化,已成为新时期我国煤炭工业发展的方向。
中国煤炭机械设备市场一直处于迅猛上升趋势,综合机械化采煤(简称综采)是煤炭开采技术现代化的重要标志。
目前世界高产、高效综采技术装备的核心是工作面综采设备,工作面综采设备三大主要配套设备包括:采煤机、刮板运输机和液压支架。
其中液压支架作为综采工作面支护设备,其价值约占整个综采设备价值总额的60%~70%,是煤炭企业建设高产、高效、安全采煤矿井不可或缺的关键设备,是与采煤企业、能源产业等高度关联的机械产品。
煤矿井下支护问题始终是困扰煤炭高产高效、安全生产的重要问题。
因此,以液压支架为主要设备的综合机械化开采的诞生和发展是煤矿生产发展史的一次重大革命,不仅从根本上改善劳动和安全条件.也为采煤产量和效率的迅速提高奠定了基础,使煤炭生产面貌彻底改观。
中国的液压支架是在20世纪70年代,通过引进、吸收,逐步发展起来的。
经过30多年的攻关,已研制开发出能满足不同需求的各种类型的液压支架,目前我国的液压支架正向着大型化发展,为矿井集约化生产提供了可靠的技术保障。
随着我国煤炭工业结构升级步伐的加快,国家关于煤炭工业的宏观调控及重大设备国产化政策的进一步推进,“十二五”期间国内高端液压支架的需求将急剧增长。
电液控制系统作为液压支架的控制部件,其市场需求量将随支架的增长而增长。
《智能采矿》液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物,由液压缸(立柱、千斤顶)、承载结构件(顶梁、掩护梁和底座等)、推移装置、控制系统和其它辅助装置组成。
液压支架液压支架结构示意图液压支架由乳化液泵站提供动力,由控制系统来实现支架的各种动作。
控制系统由早期的手动控制系统发到目前的电液控制系统,并物联网、人工智能技术相结合,构成智能开采技术的基础。
液压支架手动控制扳手煤矿乳化液泵站国外:20世纪70年代,美国、德国等开始研制电液控制系统;80年代,电液控制系统进入试运行阶段;90年代,技术基本成熟,逐步应用于煤矿综采。
主要厂家:德国DBT的PM4控制器,德国玛坷公司(MARCO)的PM31、PM32控制器,美国JOY公司的RS20控制器等,先进的电液控制系统能够实现故障诊断预警,刮板输送机、采煤机联动,远程操控等功能。
国内:1991年,北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统;1996年,煤炭科学研究总院太原分院,进行了整套工作面生产实验;2001年7月,北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立;目前:主要应用天地玛珂SAC、郑煤机电液控制系统等。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶(内含行程传感器)邻架连接器 支架控制器电液阀组:电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理: 电液控制系统包含电控和液压两部分。
液压部分主要是液压回路中的电液阀组。
手动操纵阀被大流量主控阀取代,其由小流量电磁先导阀驱动控制。
电磁先导阀是电子控制系统对液压系统控制关键部件。
SAC 型电液控制系统单架结构图 红外接收器 压力传感器 推移千斤顶(内含行程传感器) 邻架连接器 支架控制器电液阀组:电磁驱动器、先导阀、换向阀邻架连接器 人机操作界面电路油路主要原理(续):电磁先导阀由电磁驱动器控制。
电控制部分是一个集成的多层次嵌入式计算机控制系统,最低层为单架控制单元(小系统)。
液压支架电液控制系统概述液压支架电液控制系统的主要组成部分包括液压系统、执行机构、控制器以及传感器等。
液压系统由液压泵、液压阀、液压缸等部件组成,负责提供液压驱动力,使液压支架能够实现运动。
执行机构是液压支架的核心部分,通过液压油将液压能转换为机械能,实现支架的伸缩、抬升、倾斜等动作。
控制器是液压支架电液控制系统的大脑,负责接收和处理信号,并输出相应的控制指令,实现对液压支架的精确控制。
传感器则用于感知液压支架的姿态、位置和运动等信息,将其反馈给控制器,以实现对支架运动的闭环控制。
液压支架电液控制系统的工作原理是利用控制器和传感器的配合,实现对液压系统的控制。
首先,传感器感知和采集液压支架的姿态、位置和运动等信息,并将这些信息传输给控制器。
控制器根据传感器的反馈信息,通过分析和处理确定液压支架的运动方案,并输出相应的控制指令。
这些控制指令通过电气信号传输到液压系统的控制阀,控制阀根据控制指令的要求调整液压系统的工作状态,实现对液压支架的运动和控制。
液压支架电液控制系统具有多种运动模式,常见的有定速模式、定位模式、示教模式等。
在定速模式下,液压支架以固定的速度运动,用于一些连续工作场合。
在定位模式下,液压支架通过控制阀控制腔的压力,在达到设定的压力上限或下限时停止运动,用于一些精确定位的任务。
在示教模式下,液压支架可以通过人工操作将其运动轨迹记录下来,然后在控制器的指令下,实现对液压支架的模拟运动。
液压支架电液控制系统具有广泛的应用前景。
在工程机械领域,它可以应用于挖掘机、装载机等设备上,实现对斗、臂等部件的运动和控制。
在航空航天领域,它可以应用于飞机机翼的折叠、起落架的伸缩等操作中,提高飞机的机动性能和适应性。
在自动化生产线上,它可以应用于输送带、机械臂等设备,实现对物料的运动和处理。
综上所述,液压支架电液控制系统是一种利用液压系统和电子控制系统实现支架运动和控制的系统。
它具有结构简单、运动平稳、控制精度高等特点,广泛应用于工程机械、航空航天、自动化生产线等领域。
煤矿综采工作面液压支架电液控制系统摘要一种新型的煤矿综采工作面液压支架电液控制系统,使液压支架与采煤机、刮板输送机联动,实现综合机械化采煤工作面的高效、安全、自动化生产。
关键词电液控制系统;支架控制器液压支架电液控制系统是煤矿综采机械的关键设备,是综采工作面的支护设备的控制系统,为煤矿综采工作面上的采煤设备和人员支撑一个安全的工作空间,支护设备控制系统的智能性、可靠性、适应性影响着综合采煤的高效、安全。
目前,国内市场上使用的液压支架电液控制系统有:德国DBT公司的PM4电液控系统、德国MACRO公司的PM31电液控系统、德国EEP公司的PR116电液控系统,国内神坤公司的电液控制系统、国内天玛的电液控制系统等。
这些电液控系统产品各有优缺点,相互间兼容性差,对电液控制系统的维护较复杂。
1 各电液控系统的特点EEP公司的PR116电液控制系统只由防爆电源和支架控制器、能量插头组成主干网终络。
架间电缆是10芯电缆,系统供电电源为单路单向供电,支架控制器的电能传递需要能量插头,电缆的种类较多,比如,其行程传感器连接电缆和压力传感器连接电缆就不能互换,增加了系统的维护难度。
DBT公司的PM4电液控系统由防爆电源、支架控制器、隔离耦合器和电源耦合器组成主干网络。
设备间采用 4 芯电缆连接,两根电源线、一根发送线、一根接收线。
相邻支架控制器采用RS232通信方式,为了使4芯的连接电缆的两个端口统一,要求其设备的左右两个通信接口不统一(比如,隔离耦合器的左右两个接口),一个接口的某芯为接收方式,则另一个接口的某芯则为发送方式,此设备连入系统时,其左右方向不能接错,增加了系统的连接复杂性。
MACRO公司的PM31电液控制系统的主干网络由防爆电源、支架控制器、隔离耦合器组成,另外需要总线提升器和网终终端器。
设备间采用 4 芯电缆连接,两根电源线、一根总线、一根级联线。
其两根通信线均为双向传输的,虽然其隔离耦合器的两个通信接口没有方向性,4芯电缆的两端也做成统一的。
中国液压支架电液控制系统行业市场规模、销量、竞争格局、重点企业及趋势分析一、液压支架电液控制系统行业概述液压支架电液控制系统,是对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制的成套设备。
该系统控制液压支架形成采煤工作面的安全操作空间,控制液压支架协同采煤机、刮板运输机移动,实现采煤工作面液压支架自动化控制,是实现煤矿综采自动化、智能化的关键技术和装备,是实现少人工作面、无人工作面的关键基础。
液压支架电液控制系统的特点二、液压支架电液控制系统行业现状1、市场规模近年来,随着煤炭开采智能化进程的加快,我国液压支架电液控制系统市场规模由2018年的12.8亿元增至2022年的36.6亿元,2022年的同比增速为27.9%,目前的液压支架电液控制系统在国内主要的大型煤矿企业客户的普及率已达较高水平,市场规模的增长率将逐步放缓。
2018-2022年中国液压支架电液控制系统市场规模2、销量煤矿企业客户对于液压支架电液控制系统产品的需求增加,带动销量增长,2022年的中国液压支架电液控制系统市场销量为549套,较上年增长22.5%;考虑到液压支架电液控制系统的产品寿命5-8年,存量市场仍会为带来稳定的采购与需求。
2018-2022年中国液压支架电液控制系统销量相关报告:产业研究院发布的《2024-2030年中国液压支架电液控制系统行业市场深度研究及投资规划建议报告》三、液压支架电液控制系统行业竞争格局1、竞争格局目前,我国液压支架电液控制系统市场的头部企业优势较大,CR3的2022年市场占有率为78%。
其中,天玛智控市场占有率排名第一,为35%;紧随其后的是郑煤机,市场份额为34%。
2022年中国液压支架电液控制系统市场竞争格局2、重点企业北京天玛智控科技股份有限公司隶属于中国煤炭科工集团,是国家高新技术企业、国家技术创新示范企业、国有重点企业管理标杆创建行动标杆企业,拥有国家认定企业技术中心和国家重点领域创新团队。
PM31型液压支架电液控制系统是实现综采工作面生产自动化的主要装置之一,主要由控制器、传感器、高强度专用电缆和主控计算机组成。
利用本系统可实现综采工作面生产设备的自动控制,提高工作面生产效率,改善工作面生产条件,达到安全生产的目的。
由北京天地玛珂电液控制系统有限公司开发的PM31液压支架电液控制具有技术先进、安全可靠、适用条件广的特点。
The control system is one of the main equipment to fulfil automatic production in fully mechanized coal mining face. The control system mainly consists of a controller, electro-hydraulic control valves, sensors, special high strength electric cables and mainly-controlled computer. With the application of the control system, the production equipment of the fully mechanized coal mining face can fulfil automatic control. The production efficiency and conditions can be improved, and safety production can be obtained. PM31 elector-hydraulic control system of hydraulic powered support developed by Beijing Tiandi-Marco Electro-Hydraulic Control System Company, is advanced in technology and safety reliability, meanwhile, it has a feature to be applied in different conditions.系统部分配件对照表(各种电缆长度可根据现场具体条件修改)PM31型液压支架电液控制系统通讯故障处理德国Marco公司PM31型液压支架电液控制系统经过在兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿23上01工作面的试验以后,又在93上05工作面及93上08工作面推广应用。