煤礦用液壓支架 第4部分-電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件-編制說明

PAGE3PAGE一、任務(wù)來源根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)《轉(zhuǎn)發(fā)〈關(guān)于下達(dá)2011年第二批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃〉的通知》煤協(xié)會(huì)科技函[2012]1號下達(dá)的文件，《煤礦用液壓支架第4部分:電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件》列入2011年第二批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃，項(xiàng)目編號為“20111213-Q-603”。本項(xiàng)目由中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口，主要參加單位為北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司、天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部、煤炭科學(xué)研究總院檢測研究分院。二、工作簡況北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司是我國煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)最大的研發(fā)制造廠家，2013年已經(jīng)銷售200套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SAC型液壓支架電液控制系統(tǒng)，年銷售市場占有率50%以上。自2012年下達(dá)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃后，北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司組織成立項(xiàng)目研究小組（標(biāo)準(zhǔn)起草小組），于2012年2月開始進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)研，提出項(xiàng)目工作建議。2012年6月～9月，主要針對EN1804-4:2004《液壓支架安全性要求第4部分：電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件》進(jìn)行研究，該標(biāo)準(zhǔn)包含了對閥的電子操縱裝要求的相關(guān)內(nèi)容。2012年10月組織編寫國家標(biāo)準(zhǔn)，按照標(biāo)準(zhǔn)制定要求，對標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)條款逐一編寫。對國內(nèi)外煤礦用支架電液控制系統(tǒng)功能、特點(diǎn)、制造水平、使用情況、檢測水平進(jìn)行了全面的調(diào)查、深入研究和分析對比。對市場主要支架電液控制系統(tǒng)進(jìn)行了指標(biāo)比對分析與測試。起草小組對此進(jìn)行了調(diào)研、匯總、整理，編寫了本標(biāo)準(zhǔn)的草案，經(jīng)過多次組織專家對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行討論與修改。2012年11月在杭州舉辦的全國煤礦支護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)年會(huì)上預(yù)審了《煤礦用液壓支架第4部分：電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件》，與會(huì)專家詳細(xì)討論了標(biāo)準(zhǔn)范圍、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等，提出了具有建設(shè)性的修改意見，使電液控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)更具體、更實(shí)用，起草小組針對專家提出的修改意見，進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的修改，增加了電液控?fù)Q向閥等有關(guān)液壓產(chǎn)品內(nèi)容，該部分涉及4.6.3、5.3.2e)標(biāo)準(zhǔn)條款，該部分內(nèi)容由天地瑪珂公司王偉負(fù)責(zé)編寫完成，起草組人員也做了相應(yīng)調(diào)整，并進(jìn)一步對標(biāo)準(zhǔn)的格式和內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范，形成征求意見稿。征求意見稿在標(biāo)委會(huì)的組織下進(jìn)行了廣泛征求意見，征求意見的單位和個(gè)人涉及標(biāo)委會(huì)委員單位、煤礦用戶及專家學(xué)者共35人。到2014年3月30日止，共收到回函26份，其中同意并附意見的有18份，同意沒有附意見的有8份，不同意的0份。起草小組對專家意見進(jìn)行了匯總整理，共計(jì)專家意見53條，歸納出不重復(fù)的意見共47條，經(jīng)起草組對專家意見進(jìn)行了認(rèn)真的分析、研究、討論及細(xì)致的修改，其中37條意見采納，其余10條意見未采納，對未采納意見進(jìn)行了說明，吸納的專家意見從名稱定義到參數(shù)、試驗(yàn)、操作、安全和培訓(xùn)等多個(gè)方面，進(jìn)一步豐富了標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，使其具有更好的適用性。2014年5月13日，標(biāo)委會(huì)在南京組織召開標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，與會(huì)專家詳細(xì)討論了標(biāo)準(zhǔn)范圍、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等，提出了一些修改意見，如修改“支架控制單元”為“支架控制裝置”的定義，并調(diào)整目次先后順序，使支架電液控制系統(tǒng)主要設(shè)備層次結(jié)構(gòu)更合理，將“可靠性”要求改為“抗干擾性”，使技術(shù)要求與內(nèi)容更貼切。修改了傳感器技術(shù)參數(shù)，采用“準(zhǔn)確度”、“分辨率”來辨識傳感器精度，并對傳感器精度值進(jìn)行了充分討論，并達(dá)成共識,對壓力傳感器精度大家討論其準(zhǔn)確度等級定為不低于1級，但在會(huì)后與安標(biāo)辦進(jìn)行確認(rèn)，對于多數(shù)制造廠家現(xiàn)有產(chǎn)品極少數(shù)能夠達(dá)到1級，為了保證該標(biāo)準(zhǔn)能夠代表廣大制造商水平，該指標(biāo)改為2級；針對附圖的規(guī)范性進(jìn)行審查，對圖7進(jìn)行了修改，將示波器改為測試系統(tǒng)，并明確用定量的方法進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，使試驗(yàn)方法更準(zhǔn)確，增加4.5.5項(xiàng)。對端頭支架、超前支架等特殊支架專門說明，把特殊情況排除在本標(biāo)準(zhǔn)中之外；增加4.7-4.8條款，第4.10條款為強(qiáng)制性條款。與會(huì)專家一致通過對《液壓支架安全性要求第4部分：電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)送審稿的審查，認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。起草組針對專家提出的修改意見，進(jìn)行了細(xì)致的修改，并進(jìn)一步對標(biāo)準(zhǔn)的格式和內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范，形成報(bào)批稿。三、國內(nèi)外水平分析在我國是從1997年引進(jìn)第一套支架電液控制系統(tǒng)開始發(fā)展的，隨著我國煤礦工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，2007年以前我國的液壓支架電液控制系統(tǒng)還是被德國MARCO、EEP、Tiefenbach為主的幾家國外公司所壟斷，每年銷售二十幾套系統(tǒng)，主要還是用在少數(shù)效益好的煤炭企業(yè)。2008年隨著北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司推出了國內(nèi)首套自主研發(fā)的液壓支架電液控制系統(tǒng)，打破了國外對中國市場的壟斷，我國進(jìn)入了支架電液控制系統(tǒng)的研發(fā)高潮，先后有四川神坤裝備股份有限公司、山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司和鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司等單位推出了支架電液控制系統(tǒng)。目前，國內(nèi)電液控制系統(tǒng)已有20多個(gè)廠家通過了液壓支架電液控制系統(tǒng)產(chǎn)品的煤安認(rèn)證，每年都有近百套的液壓支架電液控制系統(tǒng)投入應(yīng)用，國內(nèi)液壓支架電液控制系統(tǒng)的市場份額占到了70%，產(chǎn)品已日趨成熟，并不斷的發(fā)展，已經(jīng)不是煤礦高端用戶所擁有的獨(dú)特產(chǎn)品。液壓支架電液控制系統(tǒng)在薄煤層、中厚煤層、厚煤層和放頂煤等綜采工作面得到普遍廣泛的應(yīng)用。但目前我國液壓支架電液控制系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)支架電液控制系統(tǒng)制造廠商都有各自的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品特點(diǎn)，為煤礦用戶進(jìn)行產(chǎn)品選型和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)帶來很大的困惑,亟需制定煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)，以形成液壓支架電液控制系統(tǒng)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)要求和標(biāo)準(zhǔn)。四、編制依據(jù)《煤礦用液壓支架第4部分：電液控制系統(tǒng)技術(shù)條件》是GB25974.1～.3《煤礦用液壓支架》系列國家標(biāo)準(zhǔn)的第四部分，主要參照煤礦用液壓支架標(biāo)準(zhǔn)前三部分標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)在參考了現(xiàn)有的歐洲標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)和煤礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、檢測手段、煤礦安全管理、煤安認(rèn)證和產(chǎn)品應(yīng)用編寫的，總結(jié)出適合煤礦井下液壓支架電液控制系統(tǒng)的安全要求、性能參數(shù)、性能指標(biāo)和試驗(yàn)方法等。五、范圍和主要技術(shù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)的術(shù)語和定義、分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝和貯存。明確了煤礦用支架電液控制系統(tǒng)定義方法和定義標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)定義了煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)組成，明確了煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)及其設(shè)備的主要功能及技術(shù)指標(biāo)，技術(shù)參數(shù)以及主要性能試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)依據(jù)。方便了用戶的選型配套使用，保障了煤炭用戶的最大利益，有利于市場公平競爭。目前我國在支架電液控制技術(shù)日趨成熟，液壓支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)及其元部件的可靠性得到了較大的提高，極大的縮小了與國外同類產(chǎn)品的差距，在個(gè)別指標(biāo)上甚至還超過了國外產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)具體見下表。支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)性能、功能對比表指標(biāo)國產(chǎn)電液控進(jìn)口電液控技術(shù)對比控制器通信19.2K-128KCAN\RS485\RS2329.6K-56KBIDI\RS232等同等同隔爆計(jì)算機(jī)2X1.6G1.6G等同電磁鐵電流100-120mA100-180mA等同顯示128*64點(diǎn)陣128*64點(diǎn)陣等同結(jié)構(gòu)一件式：控制器二件式：控制器+人機(jī)界面控制器+驅(qū)動(dòng)器一件式：控制器二件式：控制器+驅(qū)動(dòng)器三件式：控制器+人機(jī)界面+驅(qū)動(dòng)器等同防護(hù)等級IP68IP68等同遠(yuǎn)程操作臺(tái)有無優(yōu)高度測量精度：5mm精度：5cm優(yōu)姿態(tài)檢測有有等同位置檢測有有等同急停功能有有等同閉鎖功能有有等同隔架操作功能有有等同跟機(jī)控制功能有有等同軟件在線升級有有等同急停相應(yīng)時(shí)間小于300mA小于300mA等同遠(yuǎn)程遙控有無優(yōu)數(shù)據(jù)上傳有有等同穩(wěn)定性較好好稍差本標(biāo)準(zhǔn)編制過程中充分考慮了其實(shí)用性，支架電液控制系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用中有關(guān)安全、生產(chǎn)、(認(rèn)證)檢驗(yàn)和操作等方面做了大量的調(diào)研，綜合國內(nèi)外各廠家支架電液控制系統(tǒng)產(chǎn)品性能、技術(shù)指標(biāo)和系統(tǒng)功能等方面信息，對于有關(guān)安全、基本功能和高級實(shí)用功能吸納到本標(biāo)準(zhǔn)中，用于指導(dǎo)支架電液控制系統(tǒng)的生產(chǎn)、檢驗(yàn)與應(yīng)用，同時(shí)著眼煤礦開采“無人化”技術(shù)發(fā)展和支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢，標(biāo)準(zhǔn)中吸納了遠(yuǎn)程遙控相關(guān)內(nèi)容作為推薦性技術(shù)條款，為支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。主要內(nèi)容：主要從系統(tǒng)基本功能，使用的安全條件等方面進(jìn)行了研究，依據(jù)安全性、實(shí)用性、有效性和操作方便性的原則提出了系統(tǒng)、設(shè)備的相關(guān)技術(shù)要求與試驗(yàn)方法等。1、系統(tǒng)應(yīng)具有的對環(huán)境適應(yīng)性的要求，系統(tǒng)使用的使用物理、電氣條件；2、系統(tǒng)應(yīng)具有的基本操作功能；3、系統(tǒng)應(yīng)具有安全功能和性能要求及其具體的及時(shí)指標(biāo)，具有的工作面頂板管理自動(dòng)補(bǔ)壓功能要求等；4、系統(tǒng)具有的高級控制功能；5、系統(tǒng)設(shè)備及其配套使用的傳感器的具體技術(shù)要求；6、系統(tǒng)的試驗(yàn)方法及其檢驗(yàn)要求。部分創(chuàng)新內(nèi)容：1、提出了系統(tǒng)急停、閉鎖響應(yīng)時(shí)間的測試方法；2、給出了電磁換向閥響應(yīng)特性測試方法；3、依據(jù)系統(tǒng)安全要求和遠(yuǎn)程控制等方面的要求，提出了急停響應(yīng)時(shí)間不大于300ms的系統(tǒng)技術(shù)性能參數(shù)指標(biāo)；4、對電液換向閥的響應(yīng)特性提出了具體要求；5、對支架電液控制動(dòng)作進(jìn)行了分類，并對安全性能方面做出了具體的要求，如對本架單動(dòng)手動(dòng)控制的功能約束與限制；6、對配套的壓力傳感器、行程傳感器性能要求提出了具體的要求。本標(biāo)準(zhǔn)的制定考慮是新標(biāo)準(zhǔn)，旨在規(guī)范現(xiàn)有市場，建立煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)基本框架，在很多要求和性能方面考慮目前加工企業(yè)的現(xiàn)狀，在滿足現(xiàn)場基本要求和公平競爭的原則上，適當(dāng)調(diào)低了指標(biāo)，但在液壓支架電液控制系統(tǒng)安全性方面要求較嚴(yán)，對支架電液控制系統(tǒng)的安全試驗(yàn)也提出了具體的要求。六、國內(nèi)外相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)情況的說明目前，國內(nèi)還沒有煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)產(chǎn)品正處于快速發(fā)展的階段。國外，歐洲有液壓支架有關(guān)安全性能方面的標(biāo)準(zhǔn)，但對于測試、檢驗(yàn)等方面沒有相關(guān)規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)的制定則立足于既能滿足煤礦對液壓支架電液控制系統(tǒng)安全性能方面的要求，包括系統(tǒng)和設(shè)備所應(yīng)滿足的安全性能要求外，又要對生產(chǎn)、銷售、檢測、測試對該產(chǎn)品的實(shí)用性要求，能夠在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和應(yīng)用多個(gè)環(huán)節(jié)規(guī)范液壓支架電液控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和判定依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)的制定代表了目前行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平。七、與我國有關(guān)法律、法規(guī)和其他強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系目前還沒有關(guān)于煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)符合我國關(guān)于防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836，煤礦通訊標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合國家相關(guān)法律法規(guī)，與我國有關(guān)法律、法規(guī)和其他強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)未產(chǎn)生矛盾。八、標(biāo)準(zhǔn)水平標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了煤炭行業(yè)特殊的工況、應(yīng)用環(huán)境以及被控制系統(tǒng)的精度要求，對煤礦用液壓支架電液控制系統(tǒng)設(shè)備在各方面的要求和經(jīng)濟(jì)型統(tǒng)一考慮，考慮到我國煤礦整體技術(shù)水平的發(fā)展現(xiàn)狀，在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)方面，選用國內(nèi)煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)制造廠家基本能夠達(dá)到的，通過在中國標(biāo)準(zhǔn)權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)查新，檢索結(jié)果是國外標(biāo)準(zhǔn)中“只有歐盟標(biāo)準(zhǔn)PREN1804-2004《Machinesforundergroundmines—Safetyrequirementsforhydraulicpoweredroofsupports-Part4:Electro-hydrauliccontrolsystem》是關(guān)于煤礦液壓支架的電液控制系統(tǒng)方面的標(biāo)準(zhǔn)，但該標(biāo)準(zhǔn)已于200