CN220566102U - 一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，包括安装在乳化液泵站内的液压单元，液压单元包括乳化液泵和油压控制元件；所述压力稳定系统还包括气液增压缸、气压单元和控制单元，其中，气压单元包括空压机和气压控制元件；气液增压缸由大直径的气缸和小直径的油缸连接而成，气缸和油缸内的活塞不具有活塞杆，且在气缸活塞与油缸活塞之间填充有液压介质；液压单元与油缸连接，气压单元与气缸连接；液压单元连接有液压侧压力变送器，气压单元连接有气压侧压力变送器；控制单元包括变频器和PLC。由于空压机的增压作用，与乳化液泵连接的电机可以间歇工作，乳化液泵和电机的使用寿命得以延长。由于变频器的使用，电机的耗能得以降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及采煤技术领域，尤其是涉及一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统。
背景技术
液压支架是煤矿综采工作面上的关键支护设备，液压支架在支护过程中要完成升柱、降柱、移架和推溜等动作。液压支架的动力由乳化液泵站提供，由于液压支架各单元上的液压缸都是间断性工作的，因此乳化液泵站的负载具有很大的不确定性。
经统计，现有乳化液泵站的电机平均每天开机24小时，平均加载时间约为10%，加载功率为额定功率的80%，空载时间约为90%，空载功率为额定功率的30%，整个系统运行时都处于大马拉小车的高耗能状态，不但耗能，而且电机和乳化液泵等部件容易损坏。
实用新型内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，采用如下技术方案：
一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，包括安装在乳化液泵站内的液压单元，液压单元包括乳化液泵和油压控制元件；所述压力稳定系统还包括气液增压缸、气压单元和控制单元，其中，气压单元包括空压机和气压控制元件；气液增压缸由大直径的气缸和小直径的油缸连接而成，气缸和油缸内的活塞不具有活塞杆，且在气缸活塞与油缸活塞之间填充有液压介质；液压单元与油缸连接，气压单元与气缸连接；
液压单元连接有液压侧压力变送器，气压单元连接有气压侧压力变送器；所述控制单元包括变频器和PLC，液压侧压力变送器和气压侧压力变送器与PLC连接，变频器分别与乳化液泵和空压机上的电机连接，变频器与PLC连接。
进一步地改进技术方案，所述液压单元还包括储能罐和连接在储能罐下游管道上的单向阀。
进一步地改进技术方案，气压控制元件为电控泄压阀，电控泄压阀与PLC连接。
进一步地改进技术方案，油压控制元件为溢流阀。
由于采用上述技术方案，相比背景技术，本实用新型具有如下有益效果：
本压力稳定系统在液压单元和气压单元之间设置气液增压缸和控制单元，在油压过高时，可通过电控泄压阀放气降压，迅速降低液压系统内的油压。在油压过低时，开启空压机可迅速增加液压系统内的油压，使油压得到稳定。
由于空压机的增压作用，与乳化液泵连接的电机可以间歇工作，乳化液泵和电机的使用寿命得以延长。由于变频器的使用，电机的耗能得以降低。
附图说明
图1示出的是本压力稳定系统的示意图。
图2示出的是气液增压缸的结构示意图。
图中：
10、液压单元；
11、乳化液泵；12、储能罐；13、第二单向阀；14、液压侧压力变送器；
20、气压单元；
21、空压机；22、气压侧压力变送器；23、电控泄压阀；
30、气液增压缸；
31、气缸；32、油缸；33、液压介质；34、乳化液；
40、工作缸。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，如图1所示，其包括安装在乳化液泵11站内的液压单元10、气压单元20、气液增压缸30和控制单元，下面具体说明其结构及作用。
参照图1，液压单元10包括乳化液泵11和油压控制元件，油压控制元件包括连接在乳化液泵11出液端的溢流阀和第一单向阀。为了稳定系统内的油压，在液压单元10的液压管路上还连接有储能罐12和连接在储能罐12下游管道上的第二单向阀13。为了获得液压单元10出液端的油压，在液压单元10的液压管路上还连接有液压侧压力变送器14。
气压单元20包括空压机21和气压控制元件，气压控制元件包括连接在空压机21出气端的电控泄压阀23和单向阀，其中，电控泄压阀23与PLC连接。为了获得气压单元20出液端的气压，在气压单元20的气压管路上还连接有气压侧压力变送器22。
参照图2，气液增压缸30由大直径的气缸31和小直径的油缸32连接而成，不同于现有气液增压缸30的增力结构，本气液增压缸30的气缸31和油缸32，其内的活塞都不具有活塞杆，而且在气缸31活塞与油缸32活塞之间填充有液压介质33。液压介质33可以是液压油，也可以是乳化液34。
液压单元10的出液端与油缸32连接，液压单元10内的乳化液34可以进出油缸32，油缸32的进液端也是出液端。同样的，气压单元20的出气端与气缸31连接，气压单元20内的空气也可以进出气缸31，气缸31的进气端也是出气端。
由于气缸31的缸径大于油缸32的缸径，在气缸31的进气端通入较低的气压，将在油缸32的出油端产生较大的增压，可迅速提高液压系统内的油压。反过来，在油缸32的进油端施加较大的油压，将在气缸31的出气端产生较小的增压，通过气压单元20中电控泄压阀23的放气降压，可迅速降低液压系统内的油压。
再次参照图1，所述控制单元包括变频器和PLC，液压侧压力变送器14和气压侧压力变送器22与PLC连接，变频器分别与乳化液泵11和空压机21上的电机连接，变频器与PLC连接。PLC能够以气压侧压力变送器22为输入信号，控制电控泄压阀23的开启和关闭。PLC能够以液压侧压力变送器14为输入信号，通过变频器控制与乳化液泵11连接的电机的转速，进而稳定液压单元10出液端的油压。公知的，变频器能够根据工况降低电机的耗能。
工作原理
由于连接在液压单元10输出端上的工作缸40有很多，而且各工作缸40都是间断性工作的，因此液压系统内的油压具有很大的浮动性。
在本压力稳定系统中，PLC分别通过液压侧压力变送器14、气压侧压力变送器22实时监视液压单元10、气压单元20上的压力。
当液压系统内的油压过高时，油缸32内的活塞上移，同时通过液压介质33带动气缸31内的活塞上移。由于气缸31的缸径大于油缸32的缸径，油缸32内较大的油压将在气缸31内产生较小的增压，此时通过PLC对电控泄压阀23的控制，使电控泄压阀23放气降压，可迅速降低液压系统内的油压，使得液压系统内的油压得到稳定。
当液压系统内的油压过低时，PLC关闭电控泄压阀23，同时开启空压机21增大气缸31内的气压，气缸31内的活塞下移，同时通过液压介质33带动油缸32内的活塞下移。由于气缸31的缸径大于油缸32的缸径，气缸31内较小的气压将在油缸32内产生较大的增压，此时可迅速增加液压系统内的油压，使液压系统内的油压得到稳定。
由上述可知，本压力稳定系统在液压单元10和气压单元20之间设置气液增压缸30和控制单元，在油压过高时，可通过电控泄压阀23放气降压，迅速降低液压系统内的油压。在油压过低时，开启空压机21可迅速增加液压系统内的油压，使油压得到稳定。
由于空压机21的增压作用，与乳化液泵11连接的电机可以间歇工作，乳化液泵11和电机的使用寿命得以延长。由于变频器的使用，电机的耗能得以降低。
未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，包括安装在乳化液泵站内的液压单元，液压单元包括乳化液泵和油压控制元件，其特征是：所述压力稳定系统还包括气液增压缸、气压单元和控制单元，其中，气压单元包括空压机和气压控制元件；气液增压缸由大直径的气缸和小直径的油缸连接而成，气缸和油缸内的活塞不具有活塞杆，且在气缸活塞与油缸活塞之间填充有液压介质；液压单元与油缸连接，气压单元与气缸连接；
液压单元连接有液压侧压力变送器，气压单元连接有气压侧压力变送器；所述控制单元包括变频器和PLC，液压侧压力变送器和气压侧压力变送器与PLC连接，变频器分别与乳化液泵和空压机上的电机连接，变频器与PLC连接。
2.如权利要求1所述的一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，其特征是：所述液压单元还包括储能罐和连接在储能罐下游管道上的单向阀。
3.如权利要求1所述的一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，其特征是：油压控制元件为溢流阀。
4.如权利要求1所述的一种用于综采工作面液压支架的压力稳定系统，其特征是：气压控制元件为电控泄压阀，电控泄压阀与PLC连接。
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