适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀技术方案

一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀，其特征在于，所述控制阀包括：液力锁、单向节流阀、安全溢流阀和换向阀，所述液力锁包括活塞及两个液控单向阀；双向控制阀含两组液控单向阀、两组单向节流阀、两组安全溢流阀，分别为第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一单向节流阀、第二单向节流阀、第一安全溢流阀、第二安全溢流阀；换向阀是2个两位三通阀串联而成，共有6个工作割槽，分别为第一割槽、第二割槽、第三割槽、第四割槽、第五割槽、第六割槽；换向阀的6个工作割槽呈对称布置，整个阀组分为结构对称的两部分，分别负责油缸两腔进/出油路的控制；第一割槽与第一单向节流阀出油口处相通；第二割槽与第一液控单向阀的阀前口相通；第三割槽与阀组的进出油口P口以及第一单向节流阀的阀前口相通；第四割槽与第二单向节流阀出油口处相通；第五割槽与第二液控单向阀的阀前口相通；第六割槽与阀组的进出油口O口以及第二单向节流阀的阀前口相通；换向阀通过油缸两腔油压压差的变化来控制，通过换向阀的不同工作位置，割槽间的连通不同；换向阀处于左位时，第一割槽与第二割槽相通，第五割槽与第六割槽相通；换向阀处于右位时，第四割槽与第五割槽相通，第二割槽与第三割槽相通；摇臂逆时针上升时换向阀处于左位时，油液从P口进油，进入第三割槽，流至第一单向节流阀的阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第一单向节流阀出口流出，流入第一割槽，再经第二割槽，流入液力锁，流至外接口A进入油缸；油缸回油从B口进入，通过液力锁，进入第五割槽，经第六割槽直接回油；摇臂顺时针上升时换向阀处于右位时，油液从O口进油，进入第六割槽，流至第二单向节流阀阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第二单向节流阀出口流出，流入第四割槽，再经第五割槽，流入液力锁，流至外接口B口进入油缸；油缸回油从A口进入，通过液力锁，进入第二割槽，经第三割槽直接回油；摇臂逆时针下降时换向阀处于右位时，油液从P口进入第三割槽，流向第二割槽，经液力锁，流至外接口A口进入油缸；油缸回油从B口进入，通过液力锁，进入第五割槽，流向第四割槽后，通过节流阀回油；摇臂顺时针下降时换向阀处于左位时，油液从O口进入第六割槽，流向第五割槽，经液力锁，流至外接口B口进入油缸；油缸回油从A口进入，通过液力锁，进入第二割槽，流向第一割槽后，通过节流阀回油；第一安全溢流阀与第一液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第五割槽卸荷并补油至另一侧回路；第二安全溢流阀与第二液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第二割槽卸荷并补油至另一侧回路。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术揭示了一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀，包括液力锁、单向节流阀、安全溢流阀和换向阀，所述液力锁包括活塞及两个液控单向阀；可以实现油缸的双向闭锁和安全溢流。本技术根据摇臂不同的摆动方向（逆时针向上或向下、顺时针向上或向下），换向阀会在油缸两腔油压压差的作用下移至不同的工作位置（左位或右位），控制两侧油路（进油和回油）与其同侧单向节流阀的连通或断开。特别是在摇臂下摆时，形成了用单向节流阀限速，液控单向阀锁紧的平衡回路，有效解决了双向摆动的摇臂在不同方向下降时的抖动问题，提高了短壁采煤机液压系统的工作可靠性。【专利说明】适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀
本技术属于采煤设备
，涉及一种采煤机调高系统，尤其涉及一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀。
技术介绍
为满足煤层工作面高产高效需求，适应更广采高范围和配套要求，通过加大装机功率，改造机身、摇臂等方式，对短壁采煤机进行了加强、更新和系列化。由于增大了摇臂及滚筒重量，油缸工作负载变大，在该机组的调高检验中，开始出现下降时摇臂、调高油管抖动的现象。由于短壁与双滚筒长壁采煤机的调高方式与原理不同，因此，在该机组向高强度、大功率迈进的今天，其相应的液压调高技术也亟须攻关、升级。在双滚筒采煤机上，常见的是大腔回油接单向节流阀的办法，设置足够大的背压，用以平衡负载，如果在短壁采煤机任一侧简单地加上单向节流阀，摇臂下降时可以形成系统背压，但是，摇臂上升时，系统背压又变成了进油阻力，加上摇臂和滚筒的自重，油缸进油压力就会过大，甚至超过溢流阀最大调定压力20MPa，使得整个调高系统无法可靠安全地运行。另外，当油缸负载增大到一定数值，超过该系统最大感应压(负载作用在油缸活塞上的压力)的允许范围后，通过单向节流阀设置回油背压已不能解决摇臂抖动的问题。因此，目前，我公司双滚筒采煤机上普遍采用了阻尼型液力锁，它与单向节流阀配合使用，已有效解决摇臂下降时的抖动问题。但是对短壁采煤机双向摆动的摇臂来说，其调高油缸两端的活塞直径大小是相同的，若采用阻尼型液力锁，在摇臂下降时能消除抖动现象，但摇臂上升时，由于油缸两端活塞直径相同，在油缸回油一侧会产生在与摇臂下降时一样大小的阻力，造成系统进油压力过大。因此，借鉴双滚筒采煤机的这些方法是行不通的。另外，短壁采煤机调高系统采用单泵系统，其控制油压由回油背压提供，若使用平衡阀，按照平衡阀的工作原理，背压势必会造成平衡阀开启压力过高，引起泵的工作压力过高，影响工作可靠性。因此，为解决短壁采煤机的调高问题，必须提出了一种全新的控制阀组，既能双向平稳调高，又能较好地降低油泵的工作压力。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀，可有效解决双向摆动摇臂下降时抖动和上升时附加阻力的问题，结构紧凑、高度集成、稳定性好。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案:一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀，所述控制阀包括:液力锁、单向节流阀、安全溢流阀和换向阀，所述液力锁包括活塞及两个液控单向阀；双向控制阀含两组液控单向阀、两组单向节流阀、两组安全溢流阀，分别为第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一单向节流阀、第二单向节流阀、第一安全溢流阀、第二安全溢流阀；换向阀是2个两位三通阀串联而成，共有6个工作割槽，分别为第一割槽、第二割槽、第三割槽、第四割槽、第五割槽、第六割槽；换向阀的6个工作割槽呈对称布置，整个阀组分为结构对称的两部分，分别负责油缸两腔进/出油路的控制；第一割槽与第一单向节流阀出油口处相通；第二割槽与第一液控单向阀的阀前口相通；第三割槽与阀组的进出油口 P 口以及第一单向节流阀的阀前口相通；第四割槽与第二单向节流阀出油口处相通；第五割槽与第二液控单向阀的阀前口相通；第六割槽与阀组的进出油口 O 口以及第二单向节流阀的阀前口相通；换向阀通过油缸两腔油压压差的变化来控制，通过换向阀的不同工作位置，割槽间的连通不同；换向阀处于左位时，第一割槽与第二割槽相通，第五割槽与第六割槽相通；换向阀处于右位时，第四割槽与第五割槽相通，第二割槽与第三割槽相通；摇臂逆时针上升时换向阀处于左位时，油液从P 口进油，进入第三割槽，流至第一单向节流阀的阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第一单向节流阀出口流出，流入第一割槽，再经第二割槽，流入液力锁，流至外接口 A进入油缸；油缸回油从B 口进入，通过液力锁，进入第五割槽，经第六割槽直接回油；摇臂顺时针上升时换向阀处于右位时，油液从O 口进油，进入第六割槽，流至第二单向节流阀阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第二单向节流阀出口流出，流入第四割槽，再经第五割槽，流入液力锁，流至外接口 B 口进入油缸；油缸回油从A 口进入，通过液力锁，进入第二割槽，经第三割槽直接回油；摇臂逆时针下降时换向阀处于右位时，油液从P 口进入第三割槽，流向第二割槽，经液力锁，流至外接口 A 口进入油缸；油缸回油从B 口进入，通过液力锁，进入第五割槽，流向第四割槽后，通过节流阀回油；摇臂顺时针下降时换向阀处于左位时，油液从O 口进入第六割槽，流向第五割槽，经液力锁，流至外接口 B 口进入油缸；油缸回油从A 口进入，通过液力锁，进入第二割槽，流向第一割槽后，通过节流阀回油；第一安全溢流阀与第一液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第五割槽卸荷并补油至另一侧回路；第二安全溢流阀与第二液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第二割槽卸荷并补油至另一侧回路。作为本技术的一种优选方案，所述液控单向阀又包括阀座、复位弹簧、阀芯、螺塞；第一液控单向阀一端通连接油缸的A 口，一端通第二割槽，第二液控单向阀一端通连接油缸的B 口，一端通第五割槽；调高过程中，液力锁始终打开，进油压力P3作用在活塞上，进油受力面积为A4，回油压力P4作用在活塞上，回油受力面积为A3，进油受力面积A4大于回油受力面积A3，双向控制阀通过增大面积比A4/A3，使回油一侧作用在活塞上的力总小于进油一侧；所述换向阀主要包括圆柱体、换向阀芯、格来圈、螺塞；换向阀左右两端的割槽T(T')分别与油缸左右腔相通，通过两腔油压推动圆柱体和换向阀芯动作；换向阀的6个工作割槽分别与液力锁、单向节流阀、阀组的进出油口相通；2个单向节流阀在双向控制阀阀组中对称布置，单向节流阀包括节流阀杆、锥阀芯、单向阀弹簧、螺塞、螺母，节流阀杆和单向阀弹簧装入锥阀芯；2个插装式安全溢流阀在双向控制阀阀组中对称布置；当油缸任一侧负载过大，安全溢流阀开启溢流，其油液进入另一侧液控单向阀回路，给另一腔的油缸补油。作为本技术的一种优选方案，所述液力锁的活塞为双直径结构，通过改变活塞的面积比使液力锁工作时，其进油一侧作用在活塞上的力始终大于回油一侧作用在活塞上的力，以消除液力锁活塞在摇臂下降时工作不稳定。作为本技术的一种优选方案，所述单向节流阀采用直动式结构，其节流阀杆和单向阀弹簧装入锥阀芯中；当进油时，单向阀打开，进油畅通；当回油时，单向阀关闭，油液从调节杆与锥阀芯内孔间的间隙产生节流后通过，节流大小能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于短壁采煤机调高系统的双向控制阀，其特征在于，所述控制阀包括：液力锁、单向节流阀、安全溢流阀和换向阀，所述液力锁包括活塞及两个液控单向阀；双向控制阀含两组液控单向阀、两组单向节流阀、两组安全溢流阀，分别为第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一单向节流阀、第二单向节流阀、第一安全溢流阀、第二安全溢流阀；换向阀是2个两位三通阀串联而成，共有6个工作割槽，分别为第一割槽、第二割槽、第三割槽、第四割槽、第五割槽、第六割槽；换向阀的6个工作割槽呈对称布置，整个阀组分为结构对称的两部分，分别负责油缸两腔进/出油路的控制；第一割槽与第一单向节流阀出油口处相通；第二割槽与第一液控单向阀的阀前口相通；第三割槽与阀组的进出油口P口以及第一单向节流阀的阀前口相通；第四割槽与第二单向节流阀出油口处相通；第五割槽与第二液控单向阀的阀前口相通；第六割槽与阀组的进出油口O口以及第二单向节流阀的阀前口相通；换向阀通过油缸两腔油压压差的变化来控制，通过换向阀的不同工作位置，割槽间的连通不同；换向阀处于左位时，第一割槽与第二割槽相通，第五割槽与第六割槽相通；换向阀处于右位时，第四割槽与第五割槽相通，第二割槽与第三割槽相通；摇臂逆时针上升时换向阀处于左位时，油液从P口进油，进入第三割槽，流至第一单向节流阀的阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第一单向节流阀出口流出，流入第一割槽，再经第二割槽，流入液力锁，流至外接口A进入油缸；油缸回油从B口进入，通过液力锁，进入第五割槽，经第六割槽直接回油；摇臂顺时针上升时换向阀处于右位时，油液从O口进油，进入第六割槽，流至第二单向节流阀阀前口，克服弹簧作用力，开启锥阀芯，从第二单向节流阀出口流出，流入第四割槽，再经第五割槽，流入液力锁，流至外接口B口进入油缸；油缸回油从A口进入，通过液力锁，进入第二割槽，经第三割槽直接回油；摇臂逆时针下降时换向阀处于右位时，油液从P口进入第三割槽，流向第二割槽，经液力锁，流至外接口A口进入油缸；油缸回油从B口进入，通过液力锁，进入第五割槽，流向第四割槽后，通过节流阀回油；摇臂顺时针下降时换向阀处于左位时，油液从O口进入第六割槽，流向第五割槽，经液力锁，流至外接口B口进入油缸；油缸回油从A口进入，通过液力锁，进入第二割槽，流向第一割槽后，通过节流阀回油；第一安全溢流阀与第一液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第五割槽卸荷并补油至另一侧回路；第二安全溢流阀与第二液控单向阀的出口处相通，该出口又与油缸两腔相通，当油缸腔内压力过高时，油液发生溢流，并通过第二割槽卸荷并补油至另一侧回路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红，胡璟，曹杨，黄秋来，李辉杰，刘峰，边强，阚锦彪，胡滔，
申请(专利权)人：天地上海采掘装备科技有限公司，天地科技股份有限公司上海分公司，
类型：实用新型
国别省市：