针对目前液压支架电液控制系统调控速度慢、调节精度差的问题,提出了一种新的煤矿井下液压支架电液控制装置,对该控制装置整体结构、控制原理、硬件系统选型方案等进行了研究。实际应用表明,新的电液控制系统能够将液压支架的调节精度提升75.1%,将调控过程中的反应时间降低62.5%,极大提升了液压支架的应用稳定性和可靠性。

根据煤矿需求,设计液压支架电液控制系统测试平台。平台主要由功能测控系统和人机交互系统构成。测控系统采用分布式I/O站结构实现液压支架模拟、状态监测和控制功能。基于Win CC的人机交互系统为系统的指令输入和测试结果显示提供平台,并搭建试验平台对系统的立柱压力控制性响应时间和推移时间精度进行了监测。

随着煤矿开采设备的不断提高,液压支架成为自动化采煤设备的重要组成部分。进入综采工作面作业时,液压支架的应用会大幅度提升,起到了重要的煤层支撑作用,同时也可保证刮板运输机以及采煤机处于安全稳定的运行状态。据了解,使用传统液压支架进行系统的管理工作需要花费较多的人力和物力进行操作以及控制,不仅费时费力,且控制的精准度相对较低,并不符合煤矿自动化的发展方向。因此,本文在研究的过程中,主要针对煤矿液压支架自动化系统的相关应用进行探讨。

利用三维建模软件Pro/E建立了挖掘机工作机构模型,将其导入动力学分析软件ADAMS。在ADAMS中添加约束,设置了材料属性、工作载荷等,构建了挖掘机工作机构虚拟样机模型。采用仿真软件AMESim建立了挖掘机工作机构电液控制系统仿真模型。搭建了虚拟样机与电液控制系统的联合仿真模型,对挖掘机在典型挖掘工况下的运动轨迹控制进行了联合仿真,仿真结果表明:挖掘机3个工作液压缸的实际位移能较好地跟踪目标位移,实现了挖掘机运动轨迹的闭环控制,为后续的试验研究提供了理论基础。

简述了电液步进油缸的工作原理与设计特点。建立油缸的数学模型,利用AMESim仿真软件建立该液压系统的仿真模型。研究三通阀不同遮盖量、不同锐边圆角半径以及不同阀口形状等对系统整体性能的影响。结果表明:阀的遮盖量对小位移定位精度影响较大;阀芯工作锐边圆角半径的大小对滑阀小开口时的流量特性有影响,但影响较小;矩形、梯形节流口的过流面积变化率较为恒定,具备良好的调节性能,比较适合在高温环境下工作。研究结果为该型液压缸的工程实践提供指导,为系统的进一步优化提供理论依据。

针对传统综采面顺槽超前支护主要用单体液压支柱出现的问题,介绍了在神东地区使用的ZFDC35400/27/47型回风巷超前支护支架组的主要技术参数和技术特点,完成了支架组电液控制系统的设计.分析了该支架组的液压系统原理及电控元部件的选用,应用结果证明该支架使用情况良好,事故发生率减少并提高工作效率。

针对盾构控制性能测试实验中对载荷真实性的要求，在对负载模拟技术全面统计分析的基础上，结合盾构控制系统工况特点，设计一种基于电液控制技术的盾构控制变负载模拟系统。基于来自盾构工程现场的载荷信息，借助AMESim软件平台对系统的负载模拟效果进行仿真分析，结果验证了这一方案的正确、有效性。为搭建实际实验平台奠定了基础。

YS220型挖掘机液压系统采用双泵合流全功率调节系统，电控系统由E—BOX、CPU两个电子控制器组成。采用双泵电子同步控制、负荷传感、功率限制、作业模式选择的电液控制方式，使动力性和经济性达到完美的结合。

对挖掘机各类负荷传感系统(LSS)进行了系统分析研究,给出了OLSS、CLSS、ELSS 3种负荷传感系统数学模型、仿真曲线,并提出了3种负荷传感系统的设计思路,为设计研究提供了理论依据.研究结果表明,OLSS系统和CLSS系统都有明显的节能作用,OLSS系统稳定性好,CLSS系统敏感度强、动态响应能力好.

介绍了电液运动控制系统现状、发展趋势和系统设计方法，结合造波机电液运动控制系统的应用说明了该方法的特点。