液压支架电液控制系统

液压支架电液控制系统液压支架电液控制技术是近十几年来世界煤炭开采机械化领域的一项引人注目的重大技术突破，是现代高新技术发展的重要成果。1.支架电液控制系统发展概况2.国外主要供应商的基本情况3.国内外应用情况4.液压支架电液控制系统的原理及关键技术5.Tiefenbach公司电液控制系统6.沈阳刨煤机自动化工作面1.支架电液控制系统发展概况1.1、国外支架电液控制系统发展概况(1）70年代中期,英国煤炭局首先提出研制电子控制液压支架,（2）1981年澳大利亚的科里曼尔煤矿最先将电子控制的液压支架用于长壁综采工作面。（3）1983年底英国原道梯公司又为美国坎赛尔煤矿制造了两按钮式微处理机控制的液压支架,于1984年投产。（4）1983年3月英国原伽立克公司研制出“Electroflex”电液控制系统在“HemHeath”投入试验。（5）1985年底英国原道梯公司又研制出第二代全工作面集中电液控制系统。该系统的主控制台及电源均布置在工作面运输巷内,可实现全工作面集中控制。（6）德国80年代初开始大力发展液压支架电液控制系统。威斯特伐利亚公司与西门子公司于1978～1984年间合作研制出德国第一套支架电子控制装置—PanermaticE系统。（7）1986年又研制出PanermaticS5支架电控系统。（8）1987年威斯特伐利亚公司与Marco公司合作研制出ＰＭ2电液控制系统,1990年又研制出更为先进的ＰＭ3支架电液控制系统,技术上已相当可靠,在全世界广泛推广应用。（9）90年代后期威斯特伐利亚公司甩掉Marco,自行改进推出PM4系统,而Marco公司改进推出ＰＭ31系统。除此之外,日本三井三池株式会社、英国原米柯公司、德国原赫姆夏特公司(现合并为ＤＢＴ公司)、波兰ＥＭＡＧ、法国、俄罗斯等国家也都先后研制成功支架电液控制系统,并推广使用。（10）美国1984年在西弗吉尼亚州拉弗里吉煤矿装备了第一个使用原英国道梯公司制造的装有电液控制系统的液压支架的高产高效工作面,并取得成功。到1994年,全美国81个综采工作面中已有73个装备了电液控制的液压支架,占全部综采工作面的90%以上,到1996年,比例数又上升到92.7%。目前,国外液压支架电液控制技术已发展到相当成熟的阶段,发展十分迅速。美国、澳大利亚、南非等国家的煤矿新装备的综采工作面几乎全部采用电液控制的液压支架。1.2国内发展支架电液控制系统概况1.2.1北京煤机厂1991年北京煤机厂研制出第一套BMF-I型支架电液控制系统,在晋城古书院煤矿进行了井下工业性试验,并于1992年4月通过初步鉴定.在此基础上改进的第二代BMJ-Ⅱ型支架电液控制系统(20架),于1992年12月至1995年5月在井下进行工业性试验,但从此即被撂置一边。1.2.2郑州煤机厂第二研究所→郑州黄河电动车制造厂→郑州四维机电设备制造有限公司1991年5月研制出DYZK-I型支架电液控制系统,于1992年5月在大同四台矿完成20架井下工业性试验,在Ⅰ型的基础上又经过多次改进,于1993年9月开发出DYZK-Ⅱ型支架电液控制系统,在邢台煤矿进行井下工业性试验并通过鉴定,从此即完全停止。1.2.3煤科总院太原分院煤科总院太原分院研制的ＹＬＴ型支架电液控制系统,于1996年在大同矿务局马脊梁矿进行了国内第一个全套工作面井下工业性试验,并于1997年7月通过鉴定,又于1998年在东胜补连塔煤矿进行了16架试验,现已撤出。1.2.4我国支架电液控制系统发展受阻的主要原因受基础工业水平的制约,基本元件的可靠性、材料、加工水平存在较大差距。管理水平低,成批生产产品保证不了加工质量,达不到样机的指标,因此在工作面使用故障多,发挥不了应有的作用。攻关组织不得力,力量和资金投入分散,低水平重复。煤矿经济困难,机械化发展资金短缺,缺少市场刺激。2、国外主要供应商的基本情况目前,在国际市场上以德国DBT公司、JOY公司和德国MACRO公司德国Tiefenbach公司的产品占主导地位。美国、澳大利亚以DBT公司、JOY公司为主(基本上各占50%),德国以MACRO公司为主(以往占70%以上)。在中国DBT公司9套(神东集团5套、铁煤集团2套、西山集团1套、晋煤集团1套)、JOY公司3套(神东集团3套),德国MACRO公司(北京天地玛珂公司)3套(兖矿集团1套、开滦集团2套)。2.1DBT（全套方案）德国采矿技术装备有限公司(ＤＢＴ)是鲁尔煤炭股份公司下属的一个企业。(鲁尔-----世界十大煤炭公司之一)由哈尔巴赫·布朗机械厂、赫尔曼·赫姆夏特机械厂、威斯特伐利亚·贝克瑞特工业技术股份有限公司3家专业生产厂家合并联合于1995年成立。2001年英国Long-Airdox加入(成立于1890年,具有井工开采的优势)ＤＢＴ在美国、澳大利亚、南非、波兰和法国设有子公司,主要业务范围集中在回采工作面的装备上。ＤＢＴ在液压支架、运输机、采煤设备、电液控制和驱动技术领域内处于领导地位。该公司的最新产品型号为ＰＭ4,是在威斯特伐利亚与MACRO公司合作开发的ＰＭ2的基础上发展起来的,在技术上是成熟的,并且在美国、澳大利亚应用良好。特别是在薄煤层刨煤机工作面具有明显的优势.2.2ＭＡＲＣＯ德国MACRO控制系统公司成立于1982年,专业制造工业控制系统和元件,主要产品为ＰＭ3系列液压支架电液控制系统、压电陶瓷元件、驱动器和传感器,其电液控制系统在德国的市场主导地位。该公司德国设有3个分部、在中国有合资公司、在美国有分公司,负责产品液压支架电液控制系统销售和技术服务。该公司是最早开始进行液压支架电液控制系统的公司之一,其最新产品型号为ＰＭ31,在技术上处于领先地位。2.3ＪＯＹJOY公司总部设在美国,是一个跨国的煤炭机械综合公司,向世界各国提供采煤机、输送机、液压支架等全套采矿设备,在美国、澳大利亚等国占有一半以上的市场份额。其支架电液控制系统,由其收购英国公司(较早开发支架电液控制系统的公司之一)在英国生产制造。产品在技术和工艺上也较成熟,但其设计思路与德国不同,结构比较复杂,重量、体积都比德国产品大得多,使用效果不如ＤＢＴ公司和MACRO公司的产品。型号：RS202．4天玛北京天地玛珂电液控制系统有限公司是由天地科技股份公司、德国玛珂系统分析与开发有限公司及公司员工共同持股的中外合资、股份制有限公司。主要从事液压支架电液控制系统的研发和经营,在德国玛珂公司投入公司的ＰＭ31型液压支架电液控制系统的基础上,结合中国煤矿的技术条件进行改进、提高、逐步国产化。兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿开滦集团有限责任公司钱家营矿业分公司(2002.4.20—10.15,20架)2004.4.12在山西焦煤集团公司西山煤矿总公司,在采高5米左右的条件下，年产300万吨，114架支架采用电液控制。2004.9.6甘肃华亭煤电股份公司‘支架电液控制系统’两个工作面276架套。截至到１０月中旬，天玛公司在本年度已经获得了７个工作面合计680架套的电液控制系统能订货，在新增电液控制系统市场占主导地位。2.5Tiefenbach公司蒂芬巴赫公司成立于1953年，目前是德国奈菲德液压集团的五个成员公司之一，主要研制开发和生产煤矿长壁工作面液压支架所用的液压先导或电液先导主控阀、辅助阀类、电液控制系统、各类传感器等自动控制元件，蒂芬巴赫公司是目前德国能同时生产液压支架的主控阀和电液控制系统的少数几个公司之一。自二十世纪九十年代开始，蒂芬巴赫公司先后研制开发了三代液压支架电液控制系统，分别在德国、波兰、白俄罗斯、南非、美国等国井下使用24套。Tiefenbach公司研制开发和生产的液压支架所用的液压先导、电液先导主控阀、辅助阀类已装备了154个工作面。其中在波兰、白俄罗斯、俄罗斯、共装备了68个，在德国90%以上的工作面采用Tiefenbach公司的带电液先导的主控阀液压系统或多星管控制的液压系统。目前，在中国开滦集团钱家营煤矿已经采用了两套共300台液压支架电液先导主控阀，使用可靠，至今未发生任何问题。自1988-2004年以来Tiefenbach公司主控阀销售量总计：21530台套/架，其中：带电磁先导控制的主控阀为：12529台套，电液控制系统销售量总计：4341台套/架。FACESWITHEH-CONTROLSINGERMANCOALMINESIN2004NameofmineElectronicHydraulicFriedrichHeinrichBH561PM4DBTFriedrichHeinrichBH248PM4TiefenbachFriedrichHeinrichBH570PM4TiefenbachFriedrichHeinrichBH247PM3TiefenbachLohbergBH752PM4TiefenbachLohbergBH489PM4DamsLohbergBH499PM3TiefenbachDSKAnthrazitIbbenbürenPranicTiefenbachDSKAnthrazitIbbenbürenPranicTiefenbachProsperTiefenbachTiefenbachProsperTiefenbachTiefenbachLippeBH320TiefenbachTiefenbachLippeBH764PM3TiefenbachLippeBH765PM3TiefenbachLippeBH772PM3TiefenbachAugusteVictoriaTiefenbachTiefenbachAugusteVictoriaTiefenbachTiefenbachBWOst/HeinrichRobertPM3TiefenbachBWOst/HeinrichRobertPM3Tiefenbach以上统计说明：（1）目前德国井下25个长壁工作面装备有电液控制系统。其中：DBT/PM4—5套，TBA（蒂芬巴赫）--5套，EEP—2套，其余为Marco/PM3.(2)与这25套液压支架电液控制系统配套的电液先导主控阀和辅助阀类,其中TBA装备了21.5套,DBT装备了2套,Dams装备了1.5套,未统计在列的德国仅有的两个煤矿的全液压工作面支架也都是装备的TBA的液压手动多芯管先导控制主控阀和辅助阀.(3)既能提供电液控制系统又能提供先导主控阀和辅助阀类,只有DBT和TBA两家公司,其中TBA—5套,DBT—2套2．6其它还有一些公司也从事支架电液控制系统的开发研制、销售工作,已经有产品的有:EEP公司(德国,ＰＲＡ-ｍａｔｉｃ型系统)、BOSHA公司(德国,ＢＳ100型系统)、E-MAG(波兰,ESTER-N型系统)等。ControlunitPR210ControlunitsPR116/S2.7主要特点比较架间的连接控制器的输入输出连接方式红外接收器工作面计算机与控制器之间关系电源支架控制器外壳支架控制器显示软件操作系统通信系统2.8发展趋势及应用展望支架控制器是液压支架电液控制系统的核心,其主要发展趋势:操作软件逐渐向智能化发展;通信系统向国际标准现场总线靠拢;并将与工作面其它设备之间实现接口,实现互相联动、协调工作,使工作面向少人自动化、无人化自动化方向发展;控制器的操作向遥控化方向发展;电源系统向智能开关型方向发展。先导阀是实现控制的关键部件。主控阀将向大流量的方向发展。3、国内外应用情况据不完全统计,到2002年已有200多个综采工作面使用电液控制液压支架（1）2002年11月25日中国神东煤炭集团公司的大柳塔矿井(平硐)创造了“一井一面”年原煤产量1001.04万ｔ的纪录,工作面采用ＤＢＴ的ＰＭ4支架电液控制系统、ＷＳ17两柱液压支架、ＪＯＹ的6ＬＳ-5型采煤机、ＪＯＹ公司的38ｍｍ工作面刮板输送机。(2)2002年1月兖州矿业集团公司兴隆庄煤矿(立井)创造了综放工作面月产63.2万ｔ的纪录,工作面采用新增自动放顶煤功能的ＰＭ31型电液控制系统、国产ＺＦＳ6800液压支架、德国艾柯夫公司ＳＬ