討論了意大利ATOS阿托斯插裝閥在電液控製支架液壓係統中的應用依據和前景，提出了設計方案，分析了工作原理。認為(wei) 插裝閥通流能力大、響應快，采用電液先導控製，特別適合於(yu) 該種支架的工況，符合技術發展趨勢，值得推廣。 吳  工 1822 1919 228

       1、應用依據分析
       移架速度低已成為(wei) 製約綜采產(chan) 量的一個(ge) 重要因素。為(wei) 加快移架速度，在支架的液壓係統中采用插裝閥。插裝式方向閥也是采用電磁閥作為(wei) 先導閥，對主閥（錐閥）進 行先導控製，控製原理等同於(yu) 電液操縱閥，但插裝閥的通流能力（可達10000L/min以上）大、響應快、工作可靠等突出優(you) 點，是管式閥*的，使其 更適於(yu) 在支架的電液控製係統中使用，而無需研製采用電磁先導控製的大流量主閥，既能滿足使用要求，又可改善工作性能，提高通用化程度，從(cong) 根本上解決(jue) 由 管式閥固有缺陷所產(chan) 生的問題。
       此外，采用插裝閥設計支架液壓係統還具有下列優(you) 勢：
       1）意大利ATOS阿托斯插裝閥的優(you) 點十分適合支架的工況。
       液壓支架的工況特點是：介質粘度低、工作壓力高、流量大、工作環境惡劣、介質汙染嚴(yan) 重。插裝閥的長處能得到充分發揮。
       2）符合流體(ti) 傳(chuan) 動技術的發展趨勢。
       為(wei) 降低使用成本，消除環境汙染，流體(ti) 傳(chuan) 動技術正向著使用純水介質方向發展。液壓支架是用同純水性質比較接近的高水基乳化液作為(wei) 工作介質，很有可能成為(wei) 該技 術發展成果的受益者，正趨向於(yu) 采用純水工作介質。由於(yu) 水的粘度低，要求閥的密封性好，以提高係統的效率。插裝閥采用錐麵密封，具有優(you) 良的密封性能，更適於(yu) 在純水介質中工作，應作為(wei) 純水支架的閥種。
       3）抗汙染能力強、工作可靠。
       支架工作在采煤麵，介質汙染程度高，使閥芯磨損嚴(yan) 重，縮短了閥的使用壽命，由此也導致了支架的各種故障，使工作可靠性降低，增加了維護時間，降低了工作麵 的生產(chan) 率。插裝閥的閥芯和閥套間無嚴(yan) 格的配合要求，磨損輕，不易堵塞，也不會(hui) 產(chan) 生液壓卡緊現象，在介質較髒時仍能保證支架液壓係統正常、可靠地工作。
       4）滿足某些特殊工況的需要。
       如用於(yu) 周期來壓強烈的堅硬且難以冒落頂板的支撐式支架，在老頂突然來壓時，立柱下腔控製閥中的安全閥，要通過很大的瞬時流量，普通安全閥的通流能力遠不能滿足通流要求，因而專(zhuan) 門設計了充氣式大流量安全閥，來適應這種工況。
       但該種閥的結構複雜，製造難度大，裝配要求高，工作可靠性差，很難滿足使用要求。而且，立柱下腔還要裝設普通安全閥來適應正常工況的需要，這無疑會(hui) 增加元件數量和製造成本。而采用插裝式溢流閥，則能很容易解決(jue) 這一難題，又會(hui) 使係統簡化。
       意大利ATOS阿托斯插裝閥在電液控製支架液壓係統的應用

2、工作原理分析
       基於(yu) 上述分析，提出了用插裝閥設計電液控製支架液壓係統的設計思想和方案。
       該係統由電氣和液壓兩(liang) 部分組成，內(nei) 儲(chu) 支架動作程序的微型計算機（中央和支架控製器）發出指令後，插裝式方向閥中的電磁先導閥先動作，啟閉相應的兩(liang) 通錐閥，接通或斷開立柱或推移千斤頂的油路，使之按照一定順序動作。立柱或推移千斤頂的工作狀況由壓力和位移傳(chuan) 感器反饋到控製器，控製器根據反饋信號決(jue) 定下一個(ge) 動作。
       由於(yu) 中央控製器和支架控製器相互聯網，故從(cong) 中央控製器或各架的控製器都可以控製工作麵任何一架支架的動作。
       中央控製器的作用是控製和協調每台支架的控製器。此外，還能自動編程，修改係統參數，監測每台支架的工作狀況，顯示采煤機運行速度等。它可對支架的各個(ge) 動作進行單獨控製、順序控製、成組控製和全自動控製。
       支架控製器通過插裝式方向閥直接控製所在支架，同時將傳(chuan) 感器采集的工況數據向其它支架和中央控製器發送。支架液壓係統在接收到信號後，將完成下列動作過程：
       1）升架立柱的動作由插裝式方向閥8控製，當方向閥8中先導閥的電磁鐵1YA通電，2YA斷電時，該閥切換到左位，4個(ge) 2通閥中的b和d的上腔通壓力油， 處於(yu) 關(guan) 閉狀態，a和c的上腔通油箱，處於(yu) 開啟狀態，泵站提供的壓力液經2通閥c和液控單向閥（此時液控單向閥中的二位三通先導閥處於(yu) 圖示位置，工作同於(yu) 普 通單向閥）中的2通閥進入立柱的下腔，立柱上腔的乳化液經方向閥8中的二通閥a回液，立柱伸出，實現升架。
       立柱的無杆腔油路上設有插裝式液控單向閥和溢流閥組成的控製閥組，當頂梁接觸頂板，立柱下腔的壓力上升到泵站卸載壓力時，液控單向閥關(guan) 閉，支架達到初撐 力；此後，隨著頂板的下沉，使立柱下腔的壓力上升到溢流閥的調定開啟壓力時，溢流閥開啟卸載，立柱下腔的壓力又降低，當立柱下腔的壓力降低到溢流閥的閉合 壓力時，溢流閥又關(guan) 閉。
       此後，將重複上述過程，使立柱下腔的壓力在溢流閥的調定值附近變化，支架工作在恒阻支撐狀態。由於(yu) 插裝閥的響應速度快，使立柱下腔壓力變化小，支架的恒阻支撐性好，利於(yu) 頂板的管理。
       該係統在支架的升架過程中也實現了初撐、增阻和恒阻3個(ge) 階段，初撐力的大小由泵站壓力決(jue) 定，工作阻力的大小由溢流閥的調定壓力決(jue) 定。
       2）降架當使插裝式方向閥8中先導閥的電磁鐵2YA通電，1YA斷電時，該閥切換到右位，4個(ge) 二通閥中的a和c的上腔通壓力油，處於(yu) 關(guan) 閉狀態，b和d的上 腔通油箱，處於(yu) 開啟狀態，泵站提供的壓力液經二通閥b進入立柱的上腔，同時將液控單向閥中的先導閥切換到右位，使其中二通閥的上腔通油箱，處於(yu) 開啟狀態， 立柱下腔的油液經液控單向閥中的二通閥回液，立柱縮回，實現降架。
       降架結束後，將方向閥中先導閥置於(yu) 圖示中間閥位（1YA和2YA均斷電），此時，4個(ge) 二通閥的上腔均通壓力油，處於(yu) 關(guan) 閉狀態，立柱的兩(liang) 腔油路也均被封閉，支架停留在某一高度位置，準備移架
       3）推溜和移架推移千斤頂的動作由插裝式方向閥9控製，當將方向閥中的先導閥置於(yu) 右位（4YA通電，3YA斷電）和左位（3YA通電，4YA斷電時）時，分別控製著推移千斤頂活塞杆的伸出和縮回，實現推溜和移架。
       推移動作完成後，將先導閥置於(yu) 中位（3YA和4YA斷電），4個(ge) 二通閥e、f、g、h的上腔均通壓力油，處於(yu) 關(guan) 閉狀態，推移千斤頂的兩(liang) 腔油路均被封閉，推移動作停止。在接到新的指令後，支架將開始下一個(ge) 動作循環。
       當將方向閥中的電磁先導閥換成手動閥時，即能用插裝閥設計現有手動控製方式支架的液壓係統，以改善支架的工作性能、提高其工作可靠性。分析表明，用插裝閥 設計的電液控製支架的液壓係統，能滿足支架的工作要求，基於(yu) 同樣的原理，可用插裝閥設計出所有類型和型號的液壓支架的液壓係統。
       3、可行性分析
       1）意大利ATOS阿托斯插裝閥的性能特點適合液壓支架的工況，能滿足其使用要求。
       2）現代支架液壓係統中所使用的各種閥件的功能均可用相應的插裝閥實現，用插裝閥可設計所有類型和型號的電液控製支架的液壓係統。
       3）插裝閥易於(yu) 集成的優(you) 點，可使控製閥組的結構較為(wei) 緊湊，便於(yu) 安裝。
       4）已有成熟的電液控製係統和防爆型電液控製元件可供選用。
       5）插裝閥元件的生產(chan) 已形成係列化和通用化，製造和使用成本相對較低。
       4、結語
       1）插裝閥便於(yu) 實現電液控製、通流能力大和響應快的優(you) 點尤其適應采用電液控製的液壓支架的工況，用其設計的支架液壓係統，性能*，能滿足使用要求和快速移架的需要，利於(yu) 實現通用化、係列化和標準化。
       2）插裝閥優(you) 良的密封性能，更適於(yu) 在采用純水介質的純水支架中應用。
       3）插裝閥的抗汙染能力強，在介質較髒時，不易堵塞，磨損較輕，可延長閥類元件的使用壽命，減少故障，提高支架液壓係統的工作可靠性。
       4）用插裝閥設計電液控製支架的液壓係統，順應生產(chan) 要求，符合綜采工作麵頂板支護技術和流體(ti) 傳(chuan) 動技術的發展趨勢，技術上無障礙，經濟上可行，值得推廣。