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液压支架推溜油缸电液缓冲控制阀设计与试验研究 被引量:1
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作者 姜苏龙 郭蒲 +2 位作者 赵继云 满家祥 曹超 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期27-33,共7页
工作面液压支架推溜油缸在进行推溜和拉架时,启动瞬间压力冲击剧烈,易造成推溜油缸鼓缸、涨缸、密封失效甚至连接销轴断裂。针对该问题,分析了推溜油缸启动瞬间的压力冲击成因,提出了一种用于缓冲液压支架推溜油缸压力的电液缓冲控制阀... 工作面液压支架推溜油缸在进行推溜和拉架时,启动瞬间压力冲击剧烈,易造成推溜油缸鼓缸、涨缸、密封失效甚至连接销轴断裂。针对该问题,分析了推溜油缸启动瞬间的压力冲击成因,提出了一种用于缓冲液压支架推溜油缸压力的电液缓冲控制阀。理论分析了电液缓冲控制阀的阀口开度、液阻、压力流量特性等参数,设计了电液缓冲控制阀的关键结构参数。在AMESim中构建了电液缓冲控制阀仿真模型,验证了电液缓冲控制阀缓冲推溜压力的可行性。基于理论分析和仿真结果,试制了电液缓冲控制阀的样机,并搭建了电液缓冲控制阀模拟试验平台,通过模拟推溜油缸负载测试电液缓冲控制阀的工作性能,结果表明:使用电液缓冲控制阀后,推溜油缸的压力冲击从17 MPa降低到9.6 MPa,推溜油缸的推移速度小幅降低。通过井下工作面现场试验进一步验证电液缓冲控制阀对推溜油缸的缓冲控制效果,结果表明:安装电液缓冲控制阀后,支架推溜油缸推溜冲击压力从22.3 MPa降低到16.2MPa,推溜油缸启动推溜瞬间的压力冲击降低了27.3%,验证了电液缓冲控制阀能有效降低推溜油缸在推溜时的压力冲击,为液压支架推溜油缸压力缓冲提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 工作面直线度控制 液压支架 推溜油缸 电液缓冲控制 压力缓冲
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基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制
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作者 高钰豪 孙星 +2 位作者 李洋 刘伟 李婧妍 《工矿自动化》 北大核心 2025年第6期105-112,共8页
液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步... 液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步加剧了系统控制偏差的累积效应。针对上述问题,提出了一种基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制方法。首先,建立了融合液压缸动力学、流量特性及扰动耦合的非线性模型,提出了“双幂次趋近律−新型饱和函数”协同框架,解决传统滑模控制(SMC)中快速收敛与抖振抑制的矛盾。其次,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的准滑动模态控制器(QSMC),该控制器引入ESO估计液压支架推移系统未建模动态和外部扰动,采用非线性反馈饱和函数加快系统状态收敛,有效抑制SMC固有的抖振现象。仿真结果表明:相比传统SMC,所提方法在阶跃响应中稳态时间缩短至1.1 s,降幅为47.6%,稳态误差趋近于零;在正弦响应中,0.2 s即可实现稳定跟踪,峰值误差为0.001 m,减小了94.7%,且具备更宽的频带特性;在方波输入下所提方法实现了平滑切换,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 液压支架推移系统 工作面直线度控制 位置控制 滑模控制 准滑动模态 扩张状态观测器
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液压支架大功率供液系统的现状与智能化发展趋势 被引量:2
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作者 赵继云 曹超 +4 位作者 王浩 泮延召 黄笛 韩静 苗运江 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期676-693,共18页
煤矿井下采煤工作面供液系统为液压支架提供高压大流量液压动力,其性能和可靠性是综采成套装备安全智能高效工作的关键。为进一步保障采煤工作面支护安全,保证液压支架跟机速度,总结供液系统发展现状、提炼智能供液关键技术需求和发展... 煤矿井下采煤工作面供液系统为液压支架提供高压大流量液压动力,其性能和可靠性是综采成套装备安全智能高效工作的关键。为进一步保障采煤工作面支护安全,保证液压支架跟机速度,总结供液系统发展现状、提炼智能供液关键技术需求和发展方向是实现大功率供液系统性能跃升的首要环节。以当前液压支架供液系统大功率化、智能化发展为背景,系统地归纳分析了液压支架大功率供液系统的构型和工作原理,论述并比较了多种泵控和阀控构型的稳压控制方法;着眼于大功率供液系统压力和流量连续控制需求,分析对比了相关研究中高压大流量高水基比例卸载阀和比例流量阀的先导驱动、结构原理、工作参数等方面的特点,指出了高压大流量高水基连续控制阀研发的重点难点;针对支撑按需供液精准控制的长管路动力传递环节建模和稳压控制方法,论述了液压支架长管路非恒定流动力学建模方法的现实意义,总结比较了面向液压支架周期复合动作的强时变供液系统稳压控制策略和方法;围绕系统安全可靠性保障需求,综述了包含监测和诊断的供液系统智能运维技术研究现状。聚焦综采工作面可靠高效应用需求和高水基液压系统智能化技术前沿,分析了限制供液系统控制性能突破的理论瓶颈,全面地总结了目前大功率供液系统关键技术研发的不足;论述了从元件和系统层面提升控制性能及其可靠性以支撑大功率液压支架供液系统智能化发展的必要性,并提出了液压支架供液系统的未来技术发展方向。 展开更多
关键词 液压支架 大功率 高水基 供液系统 稳压控制
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液压支架电液控制系统三维运动仿真 被引量:1
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作者 赵岩 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第S1期171-172,共2页
为完善对电液控制综采工作面电液控制阀的测试方法,采用三维运动仿真软件对液压支架电液控制系统进行检验,在软件中实现了支架作业面的建立,通过电液控阀对虚拟作业面的控制来实现针对电液控阀的检验,同时,引入了2组随机数来模拟液压系... 为完善对电液控制综采工作面电液控制阀的测试方法,采用三维运动仿真软件对液压支架电液控制系统进行检验,在软件中实现了支架作业面的建立,通过电液控阀对虚拟作业面的控制来实现针对电液控阀的检验,同时,引入了2组随机数来模拟液压系统的线性偏差和非线性偏差项。此方法在避免实物检验的高成本基础上,保留了实物检验的直观性。 展开更多
关键词 电液控制系统、液压支架 运动仿真 检测检验 综采工作面
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水下采油树完修井液压控制系统研制
5
作者 屈少林 张亮 +4 位作者 鞠少栋 王继良 张嵘 杨建义 王宇 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期197-202,共6页
针对水下采油树完修井液压控制系统存在压力等级无法完全覆盖海上油田需求以及阀门开关响应不准确等问题,根据南海某油气田对水下完、修井系统的功能要求,结合相关标准,设计完、修井的电液复合控制系统,系统可输出低压(40 MPa)、中压(69... 针对水下采油树完修井液压控制系统存在压力等级无法完全覆盖海上油田需求以及阀门开关响应不准确等问题,根据南海某油气田对水下完、修井系统的功能要求,结合相关标准,设计完、修井的电液复合控制系统,系统可输出低压(40 MPa)、中压(69 MPa)、高压(103 MPa)3条油路,将最高工作压力等级从40 MPa提升至103 MPa;并采用AMESim软件建立了水下采油树阀门执行器响应的动态特性模型,对整个液压驱动和水下采油树阀门执行器的开关过程进行仿真,验证水下采油树完、修井液压控制系统功能设计的合理性。基于南海某油气田工程实际数据进行试验验证。结果表明:该水下完修井电液复合控制系统的各项性能指标满足标准规范和工程要求,对水下采油树完、修井液压控制系统的功能设计及现场应用具有一定的参考和指导意义。 展开更多
关键词 完修井控制系统 水下采油树 复合电液控制 液压控制系统 AMESIM软件
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膏体充填支架液压控制系统特性分析 被引量:1
6
作者 曹连民 张德抗 +2 位作者 赵东瑞 陈懿璇 朱明星 《机床与液压》 北大核心 2024年第19期141-145,共5页
为了提高支架支护性能与灵活性,确保其升降与移架过程的稳定性与可靠性,对液压系统立柱控制回路进行动态特性研究并对整体稳定性进行联合仿真。研究结果表明:立柱承载压力不超过1 000 kN时,外缸、中缸无杆腔压力最大分别为42.2、69 MPa... 为了提高支架支护性能与灵活性,确保其升降与移架过程的稳定性与可靠性,对液压系统立柱控制回路进行动态特性研究并对整体稳定性进行联合仿真。研究结果表明:立柱承载压力不超过1 000 kN时,外缸、中缸无杆腔压力最大分别为42.2、69 MPa,立柱的稳定性较好;当承载压力为1 100 kN时,外缸、中缸无杆腔压力最大分别为52.5、83.8 MPa,最大流量达到400 L/min左右,能及时泄压;基于ADAMS与AMESim的机液联合仿真,降柱、升柱时间分别为11.02、24.98 s,最大倾斜角度约为1.3°;通过对液压系统现场观测得出液压支架具有很好的支撑作用和稳定性,有效解决了以往充填开采时充填支架支护存在的问题,实现“采煤-充填”两班一循环的高效开采生产模式。 展开更多
关键词 膏体充填支架 立柱控制回路 液压系统 联合仿真 现场试验
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基于DSP和RS485总线的液压支架电液控制通信系统的设计 被引量:49
7
作者 李磊 宋建成 +1 位作者 田慕琴 许春雨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期701-704,共4页
针对煤矿井下综采工作面环境恶劣、液压支架数量多以及现有国产液压支架电液控制系统通信可靠性低、实时性差等问题,提出了一种基于DSP和多条RS485总线的液压支架电液控制通信系统设计方案,分析了系统的工作原理,给出了系统结构框图,设... 针对煤矿井下综采工作面环境恶劣、液压支架数量多以及现有国产液压支架电液控制系统通信可靠性低、实时性差等问题,提出了一种基于DSP和多条RS485总线的液压支架电液控制通信系统设计方案,分析了系统的工作原理,给出了系统结构框图,设计了系统的硬件电路,并阐述了基于DSP的多条RS485总线通信的实现过程。 展开更多
关键词 DSP RS485通信 电液控制 综采工作面 液压支架
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液压支架电液控制系统跟机自动化技术研究 被引量:44
8
作者 陶显 林福严 +1 位作者 张晓青 程显明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期84-87,共4页
探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上... 探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上搭建一个基于双RS485总线的支架电液控制系统,通过编程实现跟机自动化演示,该结果可为液压支架电液控制系统跟机自动化的普及化提供理论参考。 展开更多
关键词 综采工作面 采煤方法 跟机自动化 液压支架 电液控制系统 巷道主机
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液压支架电液控制系统设计 被引量:52
9
作者 伍小杰 程尧 +1 位作者 崔建民 于月森 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期106-109,共4页
根据液压支架电液控制系统在国内外的应用现状,介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的组成和功能,并自主设计了液压支架控制器、采煤机位置检测系统、巷道主机和本质安全型网络。实际的推广应用表明液压支架电液控制系统可实现液压支... 根据液压支架电液控制系统在国内外的应用现状,介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的组成和功能,并自主设计了液压支架控制器、采煤机位置检测系统、巷道主机和本质安全型网络。实际的推广应用表明液压支架电液控制系统可实现液压支架就地控制、远程监控及其配套设备跟机自动控制。 展开更多
关键词 电液控制系统 液压支架 巷道主机 自动控制
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液压支架电液控制系统急停控制方案研究 被引量:12
10
作者 柴文 田慕琴 +6 位作者 宋建成 许春雨 蒋春悦 杨世华 尹卫兵 田卫东 赵旭东 《工矿自动化》 北大核心 2015年第4期13-17,共5页
针对现有液压支架电液控制设备在急停控制方面存在的可靠性低、解停不方便等问题,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停控制方案,制定了以专用RS485总线为急停通信通道的传输方式以及急停与复位功能互锁的具体实施... 针对现有液压支架电液控制设备在急停控制方面存在的可靠性低、解停不方便等问题,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停控制方案,制定了以专用RS485总线为急停通信通道的传输方式以及急停与复位功能互锁的具体实施方案,并采用软件方式实现了支架控制器急停故障定位与诊断以及断电时的急停状态记忆功能。基于该急停控制方案的液压支架电液控制系统已应用于某煤矿,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 液压支架 电液控制 支架控制 急停控制
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SAC型液压支架电液控制系统的研制与应用 被引量:29
11
作者 罗跃勇 牛剑峰 韦文术 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第12期102-104,共3页
介绍我国自主知识产权SAC型液压支架电液控制系统的功能及研制过程,并对支架控制器、隔离耦合器、传感器、电磁先导阀、整体式多功能换向阀和监控主机等关键技术进行分析说明。该电液控制系统通过了井下工业性试验,在工作面的应用效果良... 介绍我国自主知识产权SAC型液压支架电液控制系统的功能及研制过程,并对支架控制器、隔离耦合器、传感器、电磁先导阀、整体式多功能换向阀和监控主机等关键技术进行分析说明。该电液控制系统通过了井下工业性试验,在工作面的应用效果良好,满足国内煤矿的生产要求。最后对技术发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 电液控制系统 液压支架 SAC型
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液压支架试验台电液多轴加载系统耦合调平控制 被引量:20
12
作者 陈永亮 王向伟 +1 位作者 潘高峰 韩瑶 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1762-1767,共6页
针对强力液压支架试验台垂直外加载系统具有工况复杂、大负载、大偏载和高同步精度等特点,通过对试验台机械液压同步驱动加载系统的设计及其工作机理的分析,建立了机械液压多领域物理模型和数学模型;并针对系统运行过程中存在的偏载大... 针对强力液压支架试验台垂直外加载系统具有工况复杂、大负载、大偏载和高同步精度等特点,通过对试验台机械液压同步驱动加载系统的设计及其工作机理的分析,建立了机械液压多领域物理模型和数学模型;并针对系统运行过程中存在的偏载大、强耦合、强非线性、模型参数不确定以及时变等特点,设计一种耦合同步调平控制算法,即通过4个独立的同步位置补偿速度PID控制器分别实现4个阀控柱塞缸对下平台四角垂直位移期望均值的动态和稳态输出特性的实时跟踪控制,从而实现下平台四角调平的精确同步驱动控制。针对30 MN强力液压支架试验台垂直外加载系统,基于AMESim的多领域建模与仿真分析结果表明,在总负载21 600 kN,偏载9 400 kN情况下,下平台在4个柱塞缸支点处的动态同步误差小于±0.65 mm。各种控制策略的同步误差指数计算结果比较表明,耦合同步调平控制不仅同步精度高,而且具有较强的适应性、通用性和鲁棒性。 展开更多
关键词 液压支架试验台 耦合调平控制 电液比例控制
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液压支架电液控制系统的分析和展望 被引量:42
13
作者 王国法 朱军 +1 位作者 张良 李首滨 《煤矿开采》 2000年第2期5-8,共4页
介绍国内外液压支架电液控制系统技术发展概况、电液控制系统的原理和关键技术 ,分析中国发展支架电液系统的必要性和可行性。提出对中国液压支架电液控制系统发展市场前景的展望和建议。
关键词 液压支架 电液控制系统 可行性
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基于电液比例技术的液压支架试验台同步控制系统的研究 被引量:9
14
作者 孙红波 马强 +3 位作者 王勇 沙宝银 姜金球 陈华颖 《机床与液压》 北大核心 2010年第12期48-50,80,共4页
根据支架试验台对同步控制系统的要求,通过分析调高油缸及外加载油缸的工作状态和运动特性,提出基于电液比例技术的支架试验台同步控制系统的设计思路与研究方法,并推导出电液比例阀、非对称液压缸等元件的数学模型,建立电液比例同步控... 根据支架试验台对同步控制系统的要求,通过分析调高油缸及外加载油缸的工作状态和运动特性,提出基于电液比例技术的支架试验台同步控制系统的设计思路与研究方法,并推导出电液比例阀、非对称液压缸等元件的数学模型,建立电液比例同步控制系统的数学模型,提出系统静、动态分析方法及系统校正的方法,为进一步设计与试验提供参考。 展开更多
关键词 液压支架试验台 同步控制 电液比例技术 数学建模
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液压支架电液控制系统的急停功能设计 被引量:2
15
作者 张文杰 田慕琴 +2 位作者 宋建成 许春雨 辛春红 《工矿自动化》 北大核心 2012年第8期4-7,共4页
针对现有电液控制系统抗干扰性能较差的问题,结合煤矿井下综采工作面特点,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停功能的设计方案,介绍了急停功能的实现过程。该方案在采煤工作面出现紧急情况时,操作急停按钮可使整... 针对现有电液控制系统抗干扰性能较差的问题,结合煤矿井下综采工作面特点,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停功能的设计方案,介绍了急停功能的实现过程。该方案在采煤工作面出现紧急情况时,操作急停按钮可使整个工作面上的所有液压支架立即停止动作,并不再响应任何操作指令;在危险情况排除后,操作解停按钮就可以使采煤工作面恢复正常工作。功能调试结果验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 煤矿 液压支架 电液控制 急停
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液压支架电液控制系统软件在线升级方案设计 被引量:2
16
作者 许春雨 辛春红 +3 位作者 宋建成 田慕琴 张文杰 刘敏 《工矿自动化》 北大核心 2012年第7期91-93,共3页
针对现有液压支架间架控制器与端头控制器的软件升级需要技术人员在井下对控制器逐一拆装操作,且耗时长、效率低的问题,提出了一种液压支架电液控制系统软件在线升级方案,详细介绍了液压支架电液控制系统组成、代码存储空间变化及在线... 针对现有液压支架间架控制器与端头控制器的软件升级需要技术人员在井下对控制器逐一拆装操作,且耗时长、效率低的问题,提出了一种液压支架电液控制系统软件在线升级方案,详细介绍了液压支架电液控制系统组成、代码存储空间变化及在线升级的相关程序流程,并给出了实验数据及分析。该方案实现了对间架控制器和端头控制器的远程在线升级,升级过程简单方便,且升级速度快。 展开更多
关键词 液压支架 电液控制 在线升级 间架控制 端头控制
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基于电液控制的液压支架液压系统的实现 被引量:22
17
作者 李海宁 曹春玲 《液压与气动》 北大核心 2003年第8期51-53,共3页
介绍了基于电液控制技术的支架液压系统的设计方法,对实现快速移架、提高可靠性等方面的 技术措施进行了讨论。
关键词 液压支架 电波控制 快速移架 液压系统 可靠性
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液压支架电液控制系统的应用现状及发展趋势 被引量:86
18
作者 张良 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2003年第2期5-8,共4页
分析液压支架电液控制系统的优点和发展应用的背景 ,总结了国内外的应用现状 ,介绍了主要厂商的基本情况和主流产品的特点 ,总结分析了我国的经验教训 ,提出推广应用的建议和对发展的趋势的预测。
关键词 液压支架 电液控制系统 发展趋势 单片机 传感器
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基于大数据的液压支架电液控制系统故障诊断 被引量:30
19
作者 张雪梅 《工矿自动化》 北大核心 2018年第12期34-38,共5页
针对液压支架电液控制系统故障人工排查方式无法准确定位某些随机故障或个别系统故障的问题,对传统电液控制系统硬件设备进行智能化改造:增加了对系统核心关键部件电气参数的采集传输功能;从大数据采集、传输、处理等方面,阐述了基于Had... 针对液压支架电液控制系统故障人工排查方式无法准确定位某些随机故障或个别系统故障的问题,对传统电液控制系统硬件设备进行智能化改造:增加了对系统核心关键部件电气参数的采集传输功能;从大数据采集、传输、处理等方面,阐述了基于Hadoop的大数据决策分析服务平台的构建;设计了大数据故障诊断引擎,以并行算法为核心对各类故障进行识别和诊断,基于MapReduce对C4.5决策树分类算法进行改进,并通过后剪枝技术解决算法容易过度拟合且不稳定的问题,通过多分类器融合技术提高算法准确性。测试结果表明,通过C4.5决策树分类预测引擎提取的电磁先导阀、控制器、压力传感器及行程传感器故障特征曲线存在较大差异性,通过动态比较匹配,依据故障特征曲线变化规律可识别出故障类型。 展开更多
关键词 液压支架电液控制系统 故障诊断 大数据 智能化改造 决策分析服务平台 HADOOP C4.5决策树分类算法
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用插装阀设计电液控制支架液压系统的可行性分析 被引量:3
20
作者 侯波 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第7期49-52,共4页
提出了用插装阀设计电液控制支架液压系统的设计思想和方案,分析了其可行性。认为在电液控制支架液压系统中使用插装阀可满足使用要求、改善工作性能、提高工作可靠性和效率,以及液压元件的速用化程度,具有重大意义。
关键词 插装阀 电液控制 支架 液压系统
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