引言

　礦用液壓支架作為實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化與自動(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備，其性能直接影響到生產(chǎn)率的提高，其中支護(hù)速度是主要影響因素之一。而支護(hù)速度又主要取決于移架速度，因此只有提高移架速度才能滿足高效生產(chǎn)之需要。提高移架速度的措施有很多種，其中改進(jìn)推移控制回路是提高移架速度的基本措施之一。液壓支架目前通常采用單千斤頂實(shí)現(xiàn)移架和推溜運(yùn)輸機(jī)，其基本控制回路由推移千斤頂、液控單向閥及換向閥組成。利用推移千斤頂?shù)耐屏ν苿?dòng)運(yùn)輸機(jī)前移實(shí)現(xiàn)推溜，利用拉力實(shí)現(xiàn)移架，利用液控單向閥在需要時(shí)封閉液體實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。但采用上述系統(tǒng)進(jìn)行移架時(shí)，由于活塞桿腔的環(huán)形面積小于活塞面積，故推溜力大于移架力，與實(shí)際工況的要求相反。為實(shí)現(xiàn)移架力大于推溜力，必須對推移系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

　　1　推移系統(tǒng)的改進(jìn)

　原有的改進(jìn)方法主要為采用浮動(dòng)活塞式推移千斤頂推移系統(tǒng)，浮動(dòng)活塞式推移系統(tǒng)見圖1。該系統(tǒng)利用活塞桿的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)推溜，活塞與桿共同移動(dòng)實(shí)現(xiàn)移架，其移架力大于推溜力，但不足之處是活塞的空行程會(huì)影響移架速度。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：①占用系統(tǒng)的高壓流量，使移架速度降低并影響整個(gè)工作面的推進(jìn)速度；②由于浮動(dòng)活塞的無載運(yùn)動(dòng)造成系統(tǒng)壓力的突然下降，需進(jìn)行增壓后方可推溜，此過程對液壓系統(tǒng)及元件的正常工作與使用壽命影響很大；③浮動(dòng)活塞的無載運(yùn)動(dòng)速度較大，易產(chǎn)生碰撞和沖擊。

　為克服上述缺點(diǎn)，本研究采用了圖2所示差動(dòng)推移系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了由兩個(gè)邏輯錐閥組成的邏輯式差動(dòng)閥，推移千斤頂為固定活塞式，推溜時(shí)高壓液通過差動(dòng)閥同時(shí)進(jìn)入兩腔，既滿足了推溜力的要求，又無流量與時(shí)間損失，從而加快推溜速度。因不存在壓力波動(dòng)和沖撞，保證了系統(tǒng)各元件的壽命。　　2　礦用液壓支架兩種推移系動(dòng)的對比分析　通過在ZZS6000型液壓支架上的計(jì)算和測試，將兩種系統(tǒng)進(jìn)行對比分析。如果采用浮動(dòng)活塞式推移系統(tǒng)，每次推溜時(shí)的流量損失為：Q=0.25π(D2-d2)l　　式中：D－－活塞的直徑；
　　　　　d－－活塞桿的直徑；
　　　　　l－－活塞行程。　當(dāng)系統(tǒng)流量為400L/min時(shí)，流量損失為Q=17.58L，僅占用系統(tǒng)時(shí)間就為2.6s。經(jīng)實(shí)測，平均移架速度為3m/min～4m/min。　在D、d及l(fā)不變的條件下，如果采用本研究使用的差動(dòng)推移系統(tǒng)，則實(shí)測移架速度可達(dá)9m/min～12m/min，移架與推溜時(shí)間和約為4s，大大加快了移架速度。　國內(nèi)雖然也有采用在推移控制回路上加裝交替單向閥從而使推溜時(shí)的千斤頂實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接的。但其交替單向閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，并在差動(dòng)交替換向時(shí)會(huì)出現(xiàn)中間不穩(wěn)定過程，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)與沖擊。而本系統(tǒng)采用的差動(dòng)閥由兩個(gè)邏輯錐閥組合而成，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠及加工成本低的特點(diǎn)，且無不穩(wěn)定工作狀態(tài)。圖3為該差動(dòng)閥的實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果，此閥在流量達(dá)200L/min時(shí)僅產(chǎn)生2.8MPa的壓差，由此可見該閥對整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失影響很小。　　3　結(jié)論　2000年第1期山西機(jī)械采用新型邏輯式差動(dòng)閥的推移系統(tǒng)能從根本上解決目前國內(nèi)所采用的浮動(dòng)活塞式及交替單向閥式推移系統(tǒng)所存在的問題，既提高了拉架力，加快了推移動(dòng)作和移架速度，又使結(jié)構(gòu)簡單可靠，無壓力波動(dòng)與沖擊，并在井下生產(chǎn)實(shí)踐中得以驗(yàn)證。裝有該系統(tǒng)的液壓支架移架速度接近目前國外同類機(jī)型，具有較大推廣價(jià)值。