1.1　采煤機截割滾筒自適應液壓調高系統

1.1.1　主機功能結構

采煤機是煤礦現代化綜采工作面上的重要設備之一，其性能的優劣直接影響到綜采工作面能否連續安全高效的工作。在一些大型煤礦廣泛使用的雙滾筒采煤機中，滾筒的調節主要靠人工操控采煤機調高系統完成。由于煤礦井下的工作環境惡劣，工作面粉塵和噪聲大，僅靠操作者眼睛難于判斷煤層的厚度和頂板、底板的準確位置。采煤機切割過少，煤層不能充分開采，造成對資源的極度浪費；切割過多，采煤機截割部容易觸碰到頂板和底板，造成沖擊，長期如此，對采煤機的危害極大。采煤機截割滾筒自適應調高控制系統就是為解決上述問題而提出的。

1.1.2　自適應液壓調高系統原理

（1）液壓調高系統

采煤機截割滾筒的調高主要通過調高液壓缸來實現，圖1-1為典型的液壓調高系統原理。系統油源為電動機3驅動的變量液壓泵4；溢流閥5用于液壓系統的限壓安全保護；液壓缸8的運動方向和速度由電液比例方向流量閥6控制，雙液控單向閥7構成的鎖緊回路用于采煤機截割滾筒的正常升降和鎖緊，使采煤機在正常工作或受到沖擊時，截割滾筒不至于上下起伏，搖擺不定。

當采煤機開始工作時，電磁鐵1YA通電使比例換向閥6切換至左位，泵4的壓力油經閥7的左側單向閥進入伸縮升降液壓缸8的無桿腔，同時反向導通右側單向閥，為缸8的有桿腔提供回油通道，活塞上升，完成截割滾筒調高工作。當電磁鐵1YA和2YA均斷電使閥6處于中位時，閥7因控制壓力為零而關閉，液壓缸兩腔被雙液控單向閥7封死，采煤機截割滾筒處于高度不變狀態。當采煤機截割滾筒需要調低時，電磁鐵2YA通電使換向閥6切換至右位，液壓泵4的壓力油經雙向液壓鎖7右側單向閥進入調高液壓缸有桿腔，同時反向導通左側單向閥，為缸8的無桿腔提供回油通道，完成截割滾筒的調低工作。

（2）自適應調高控制系統

利用煤層與巖石層硬度的不同，在采煤機截割頭安裝壓力傳感器，采用先導式比例方向流量控制閥作為主控元件組成的閉環控制系統來實現采煤機搖臂的自適應調高。控制系統系統主要由信號存儲器、信號比較器、PID調節器、比例放大器、先導比例閥、壓力傳感器等元件組成（圖1-2）。采煤機正常工作時，壓力傳感器將采煤機截割頭采集到的壓力信號轉換為電信號反饋給比較器，比較器通過將壓力傳感器傳回的信號與數據庫存儲的信號進行比較，將比較后的結果傳給PID調節器，經放大器將信號放大后，控制先導比例閥，實現對比例閥流量和方向的控制，進而實現采煤機截割滾筒的自適應調高。

1.1.3　系統特點

采煤機截割滾筒自適應液壓調高系統實質為變量泵供油比例方向流量閥構成的容積節流調速液壓系統，通過對截割滾筒自適應調高方法能夠很好地解決由于綜采面惡劣的工作環境和人眼視力受限帶來的誤差，為煤礦的高效化和安全化生產帶來一定效益。