具有液压闭锁功能的电液控换向阀及电液控制系统

技术领域

本申请涉及煤炭开采设备技术领域，尤其涉及一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀及电液控制系统。

背景技术

目前，在综采工作面中，各个液压支架均是由电液控制系统控制油缸进行动作，每一台液压支架包含一组控制部分，整个工作面的液压支架控制部分构成整套电液控制系统。其中，电液控换向阀是液压支架的电液控制系统中的重要控制元件，它可以控制液压支架油缸的动作，电液控换向阀也是电液转换元件，根据电液控制系统发出控制动作指令，可以实现电液转换功能。

其中，电液控换向阀(也可称为主阀)是由电磁先导阀与换向阀组合在一起，由电磁先导阀控制乳化液推动换向阀的阀芯动作来实现换向功能，以实现对乳化液的流动方向进行控制。

相关技术中，液压支架的液压系统没有自动闭锁功能，当进行液压支架检修时，通常需要相关人员操作电液控制系统的闭锁按钮，从电控上锁定程序，实现闭锁功能。然而，这种从电控上锁定程序的闭锁方式，是电液控制系统的基本功能，相当于使程序无法控制支架动作，但实际上并不能从液压的角度闭锁液压系统，此时整个液压系统依然可以通过手动等方式控制动作，存在安全隐患。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀。在不额外增加控制阀等复杂部件的基础上，通过改变电液控换向阀的现有结构，实现液压支架液压系统的自动闭锁，提高液压支架的安全性。

本申请的第二个目的在于提出一种具有液压闭锁功能的电液控制系统。

本申请的第二个目的在于提出一种液压支架。

为达上述目的，本申请的第一方面提出了一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀，该电液控换向阀包括：二位二通阀和多个电磁先导阀，其中，

所述二位二通阀设置在电液控换向阀的主进液管路上，或者设置在所述多个电磁先导阀的进液管路上；

所述二位二通阀基于多种控制方式实现打开状态与关闭状态之间的自动切换，在所述二位二通阀处于关闭状态时，切断所述主进液管路或者所述电磁先导阀的进液管路。

另外，本申请实施例的具有液压闭锁功能的电液控换向阀还具有如下附加的技术特征：

可选地，在一些实施例中，在正常工作状态下，所述二位二通阀处于打开状态，以控制所述电液控换向阀工作；在对所述电液控换向阀进行电控闭锁时，所述二位二通阀切换为关闭状态。

可选地，在一些实施例中，在正常工作状态下，所述二位二通阀处于关闭状态；在接收到所述电液控换向阀的工作指令时，所述二位二通阀切换为打开状态。

可选地，在一些实施例中，所述电液控换向阀，还包括：目标电磁先导阀，所述目标电磁先导阀与所述二位二通阀相连，所述二位二通阀设置在电液控换向阀的主进液管路上；所述目标电磁先导阀，具体用于：在对所述电液控换向阀进行电控闭锁时，控制所述二位二通阀切断所述主进液管路中的进液。

可选地，在一些实施例中，所述电液控换向阀，还包括：目标电磁先导阀，所述目标电磁先导阀与所述二位二通阀相连；所述二位二通阀设置在所述多个电磁先导阀的进液管路上，且位于所述多个电磁先导阀的进液口之前；所述目标电磁先导阀，具体用于：在对所述电液控换向阀进行电控闭锁时，控制所述二位二通阀切断所述多个电磁先导阀的进液管路中的进液。

可选地，在一些实施例中，所述二位二通阀设置在电液控换向阀的主进液管路上；在对所述电液控换向阀进行电控闭锁时，所述二位二通阀基于所述多个电磁先导阀同时输出的控制动作，切换为关闭状态。

可选地，在一些实施例中，所述多个电磁先导阀同时输出的控制动作，包括：控制液压支架的立柱同时进行上升与下降。

可选地，在一些实施例中，所述二位二通阀具有零位和工作位置，其中，在所述二位二通阀处于所述零位时，所述二位二通阀为打开状态，在所述二位二通阀处于所述工作位置时，所述二位二通阀为关闭状态。

为达上述目的，本申请的第二方面提出了一种具有液压闭锁功能的电液控制系统，包括：控制器、油缸、辅助阀、系统组件和如上述第一方面中任一项所述的电液控换向阀，其中，所述控制器与所述电液控换向阀相连，所述电液控换向阀还与所述油缸相连；所述控制器，用于向所述电液控换向阀输出相应的控制指令，以控制所述电液控换向阀动作；所述电液控换向阀，用于控制所述油缸进行伸收动作，以实现液压支架的动作，所述电液控换向阀集成液压闭锁功能。

为达上述目的，本申请的第三方面提出了一种液压支架，包括如上述第二方面中所述的具有液压闭锁功能的电液控制系统。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

本申请在电液控换向阀的内部集成一个具有闭锁功能的二位二通阀，可以实现电液控换向阀的自动液压闭锁功能，通过对电液控换向阀的内部结构进行调整，不需要额外增加控制阀等结构复杂的部件，即可实现液压支架液压系统的自动闭锁。电液控换向阀的内部结构和控制方式较为简单，易于实施，且降低了液压系统自动闭锁的成本。本申请的液压闭锁与电液控制系统的电控闭锁实现联动控制，当进行电控闭锁时能够自动控制液压系统，实现电控和与液压系统同时闭锁。由此，通过双重闭锁加强了闭锁程度，提高了液压支架闭锁的可靠性，减少了闭锁时存在的安全隐患，提高液压支架的安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提出的一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀的结构示意图；

图2为本申请实施例提出的另一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀的结构示意图；

图3为本申请实施例提出的又一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀的结构示意图；

图4为本申请实施例提出的一种具有液压闭锁功能的电液控制系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提出的一种液压支架的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，相关实施例中仅是从电控上锁定程序实现闭锁功能，相当于程序无法控制支架动作，但不能从液压上闭锁液压系统。或者，在一些相关实施例中，通过增加额外的截止阀、控制阀等部件手动或者自动实现液体的切断，实现闭锁功能。然而，这种方式需要增加额外的阀、管路、连接器及控制系统等多个部件，结构复杂，在使用过程中故障率较高。为此，本申请提出了一种具有液压闭锁功能的电液控换向阀，在不额外增加控制阀的基础上，改变主阀现有结构，实现液压系统的自动闭锁。

下面参考附图描述本申请实施例的具有液压闭锁功能的电液控换向阀及电液控制系统。

图1为本申请实施例提出的一种种具有液压闭锁功能的电液控换向阀的结构示意图，如图1所示，该电液控换向阀，包括：二位二通阀10和原有的多个电磁先导阀20。

其中，二位二通阀10是在电液控换向阀现有结构的基础上，新增加的用于对电液控换向阀进行液压闭锁的组件，而原有的多个电磁先导阀20是电液控换向阀中已有的组件，即原有的多个电磁先导阀20并不是本申请新增的组件，而是现有电液控换向阀为实现其原本功能所需的电磁先导阀，其具体的数量根据电液控换向阀的实际需要确定。本申请仅新增加一个结构简单的二位二通阀10并结合相关的控制逻辑，即可实现液压支架液压系统的自动液压闭锁功能。

其中，二位二通阀10设置在电液控换向阀的主进液管路上，或者设置在原有的多个电磁先导阀的进液管路上，结合二位二通阀10的设置位置和对应的控制方式，以不同的方式实现电液控换向阀的液压闭锁。为便于描述，图1仅示出了其中一种设置方式，即设置在电液控换向阀的主进液管路上。

具体的，二位二通阀10能够基于多种控制方式实现打开状态与关闭状态之间的自动切换，在二位二通阀10处于关闭状态时，用于切断电液控换向阀中的主进液管路或者原有的电磁先导阀的进液管路。

在本申请一个实施例中，具体实施液压闭锁时，本申请对电液控换向阀存在两种控制方式，第一种，在正常工作状态下，二位二通阀10处于打开状态，以控制电液控换向阀工作；在对电液控换向阀进行电控闭锁时，二位二通阀10切换为关闭状态.

具体而言，在常态下，二位二通阀10处于打开状态，电液控换向阀正常工作，而在进行电控闭锁时，二位二通阀10由打开状态切换为关闭状态，使电液控换向阀不能工作。即，在液压支架的正常运行状态中，二位二通阀处于打开状态，液压支架进行正常的电控程序，而在对电液控换向阀进行电控闭锁时，二位二通阀基于多种控制方式自动切换为关闭状态，以切断电液控换向阀的主进液管路或原有的电磁先导阀20的进液管路，从而实现了与电控闭锁实现联动控制，电控和与液压系统可以同时闭锁。

第二种，在正常工作状态下，二位二通阀10处于关闭状态；在接收到电液控换向阀的工作指令时，二位二通阀切换为打开状态。

具体而言，在常态下，二位二通阀10处于关闭状态，液压系统自动闭锁，电液控换向阀不能工作；当需要电液控换向阀工作时，需要先通过控制系统让二位二通阀10切换为打开状态。即，在液压支架的正常运行状态中，液压系统自动闭锁，保持较高的安全性，根据工作任务，需要电液控换向阀进行动作时，再控制二位二通阀10切换为打开状态，使电液控换向阀运行。

需要说明的是，在实际应用中，可以根据实际需要从上述两种控制方式选择一种对电液控换向阀的控制方式，本申请对此不做限制，在实际应用中均可以实施。在这两种控制方式中，电液控换向阀实现液压闭锁的原理相同，均是由二位二通阀切断电液控换向阀的主进液或先导进液。下面以第一种控制方式中的几种可能的实现方式，分别对本申请的电液控换向阀实现液压闭锁的具体实现过程进行详细描述。

在本申请一个实施例中，如图1所示，该电液控换向阀，还包括：目标电磁先导阀30，其中，二位二通阀10在电液控换向阀的主进液管路上，目标电磁先导阀30与二位二通阀10相连。

在本实施例中，还新增了一个电磁先导阀，即目标电磁先导阀30，目标电磁先导阀30通过控制二位二通阀10动作直接对主进液进行开关控制。即，目标电磁先导阀30，具体用于：在对电液控换向阀进行电控闭锁时，控制二位二通阀10切断主进液管路中的进液。

具体而言，当液压支架的电液控制系统正常工作时，增加的目标电磁先导阀30不动作，此时二位二通阀10处于打开状态，执行正常状况下电液控换向阀的功能。而当进行电控闭锁时，比如，当按下电液控制系统原有的电控闭锁按钮后，增加的目标电磁先导阀30动作，控制二位二通阀10关闭。进而，由于二位二通阀10设置在电液控换向阀的主进液管路上，可以切断主进液，使电液控换向阀无法动作，由此实现液压支架的液压系统的自动闭锁功能。

其中，二位二通阀10是指该开关阀具有两个位置和两个通道，分别与进口和出口相连，当二位二通阀10处于关闭状态时，两个通道被隔离，进而阻止液体流动。在本申请一个实施例中，二位二通阀10具有零位和工作位置，其中，在二位二通阀10处于零位时，二位二通阀为打开状态，在二位二通阀处于工作位置时，二位二通阀为关闭状态。即，二位二通阀10的零位为常开，主阀能够正常动作；而工作位置具有闭锁功能，可以切断主进液或先导进液，主阀无法动作。

需要说明的是，在本申请的电液控换向阀的结构示意图中，P表示电液控换向阀的进液管路的进液口，R为排液管路的排液口。原有的每个电磁先导阀20与对应的换向阀相连。电液控换向阀的原有组件、原有组件的连接方式和实现的功能等可以参照相关技术中的实现方式，此处不再赘述。

在本申请另一个实施例中，如图2所示，该电液控换向阀，还包括：目标电磁先导阀30；其中，二位二通阀10设置在原有的多个电磁先导阀20的进液管路上，且位于原有的多个电磁先导阀20的进液口之前；目标电磁先导阀30与二位二通阀相连10。

在本实施例中，对二位二通阀10的控制逻辑是，同样新增了一个电磁先导阀，即目标电磁先导阀30，目标电磁先导阀30通过控制二位二通阀10动作，实现对各个电磁先导阀20进液进行开关控制。即，目标电磁先导阀30，具体用于：在对电液控换向阀进行电控闭锁时，控制二位二通阀切断原有的多个电磁先导阀的进液管路中的进液。

具体而言，当液压支架的电液控制系统正常工作时，增加的目标电磁先导阀30不动作，此时二位二通阀10处于打开状态，执行正常状况下电液控换向阀的功能。而当进行电控闭锁时，比如，当按下电液控制系统原有的电控闭锁按钮后，增加的目标电磁先导阀30动作，控制二位二通阀10关闭。

进而，由于二位二通阀10设置在原有的多个电磁先导阀20的进液管路上，且位于原有的多个电磁先导阀20的进液口的前方，乳化液先经过二位二通阀10后，再流至原有的多个电磁先导阀20，因此，二位二通阀10关闭可以切断位于其后部的多个电磁先导阀20的进液，使电液控换向阀无法动作，由此实现液压支架的液压系统的自动闭锁功能。

在本申请又一个实施例中，如图3所示，该电液控换向阀仅新增一个二位二通阀10且二位二通阀10设置在电液控换向阀的主进液管路上；在对电液控换向阀进行电控闭锁时，二位二通阀基于原有的多个电磁先导阀20同时输出的控制动作，切换为关闭状态。

在本实施例中，电液控换向阀不增加电磁先导阀，只增加1个开关阀。其中，对二位二通阀10的控制逻辑是，根据原有的2路电磁先导阀同时动作来控制开关阀动作，进而对主进液进行开关控制。

具体而言，当液压支架的电液控制系统正常工作时，增加的目标电磁先导阀30不动作，此时二位二通阀10处于打开状态，执行正常状况下电液控换向阀的功能。而当进行电控闭锁时，比如，当按下电液控制系统原有的电控闭锁按钮后，原有的多个电磁先导阀20同时输出的控制动作，可以控制二位二通阀10关闭。进而，由于二位二通阀10设置在电液控换向阀的主进液管路上，可以切断主进液，使电液控换向阀无法动作，由此实现液压支架的液压系统的自动闭锁功能。

作为其中一种可能的实现方式，原有的多个电磁先导阀20同时输出的控制动作，包括：2个电磁先导阀控制液压支架的立柱同时进行上升与下降，即当电控闭锁时，立柱升与降功能同时动作，才能控制二位二通阀10切换为关闭状态。

需要说明的是，在本实施例中，通过电控系统控制2个原有的电磁先导阀20的功能同时动作(可以但不限于立柱升、降等)，才能够实现二位二通阀10切换到工作位置，单独动作1个电磁先导阀无法实现对二位二通阀10的控制，从而能够避免对二位二通阀10的误控制，避免正常的处理操作导致液压闭锁功能的误触发。在本实施例中，通过控制2个或多个原有的电磁先导阀20的功能同时动作，避免执行电磁先导阀原有控制功能，通过新设计的液压支架的同时动作实现对二位二通阀10的控制。具体对二位二通阀10进行工作状态切换控制时，多个电磁先导阀同时输出的控制动作也可以优化为其他的动作，比如，可以根据实时对液压支架的控制需求确定，本申请对此不做限制。

由此，本申请的电液控换向阀，可以以多种控制方式对二位二通阀10的位置切换进行控制，包括：第一种，增加1个电磁阀，通过电磁阀控制，简化了控制方式，控制逻辑较为简单。第二种，不增加电磁阀，根据液压支架的电控系统的逻辑控制功能实现，电控系统控制2个电磁阀的功能同时动作，这种方式无需额外增加电磁阀，结构更为简单，且硬件成本更低。本申请的具有液压闭锁功能的电液控换向阀，在实际应用中便于实施，实现液压闭锁功能的可靠性较高。

综合上述描述可知，本申请的具有液压闭锁功能的电液控换向阀，在内部集成一个具有闭锁功能的二位二通阀，可以实现电液控换向阀的自动液压闭锁功能，通过对电液控换向阀的内部结构进行调整，不需要额外增加控制阀等结构复杂的部件，即可实现液压支架液压系统的自动闭锁。该电液控换向阀的内部结构和控制方式较为简单，易于实施，且降低了液压系统自动闭锁的成本。该电液控换向阀的液压闭锁与电液控制系统的电控闭锁实现联动控制，当进行电控闭锁时能够自动控制液压系统，实现电控和与液压系统同时闭锁。由此，通过双重闭锁加强了闭锁程度，提高了液压支架闭锁的可靠性，减少了闭锁时存在的安全隐患，提高了液压支架的安全性。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种具有液压闭锁功能的电液控制系统，图4为本申请实施例提出的一种具有液压闭锁功能的电液控制系统的结构示意图，如图4所示，该电液控制系统1000包括：上述实施例中所述的具有液压闭锁功能的电液控换向阀100，以及控制器200、油缸300、辅助阀400和系统组件500。

其中，控制器200与电液控换向阀100相连，电液控换向阀100还与油缸300相连。

控制器200，用于向电液控换向阀输出相应的控制指令，以控制电液控换向阀100动作；

电液控换向阀100，用于控制油缸进行伸收动作，以实现液压支架的动作，电液控换向阀100集成液压闭锁功能。

具体的，如上述实施例所述，当电液控制系统进行电控闭锁时，电液控换向阀100基于其中搭载的二位二通阀等组件和相关的控制逻辑，能够自动实现液压上的闭锁。具体进行液压闭锁的实现方式可参照上述实施例中相关描述，此处不再赘述。

综上，由于本申请实施例的电液控制系统包括具有液压闭锁功能的电液控换向阀，当进行电控闭锁时能够自动控制液压系统，实现电控和与液压系统同时闭锁。由此，通过双重闭锁加强了闭锁程度。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种液压支架，图5为本申请实施例提出的一种液压支架的结构示意图，如图5所示，该液压支架2000包括上述实施例中所述的具有液压闭锁功能的电液控制系统1000。

由于本申请实施例的液压支架2000包括上述具有液压闭锁功能的电液控制系统1000，因此，该液压支架实现电控和与液压系统同时闭锁。由此，通过双重闭锁加强了闭锁程度，提高了液压支架闭锁的可靠性，减少了闭锁时存在的安全隐患，提高了液压支架的安全性。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

另外，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。