煤矿大型设备液压系统的一些分析见解

煤矿大型设备液压系统的一些分析见解

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摘要:经过多年的发展,我国煤矿正在朝机械化、无人化、智慧化转型,煤矿大型设备的应用越来越广泛,尤其是采掘工作面,综掘机掘进逐渐取代了炮掘,单轨吊运输逐渐取代了绞车运输。掘进迎头的大型设备主要使用掘进机与单轨吊,这两种设备的动作主要是靠液压驱动的,现在就我矿使用的三一综掘机及德国沙尔夫单轨道为例,总结介绍一下多年来在煤矿大型设备的液压系统的组装调试、原理、维修维护等方面的经验。

关键词:煤矿大型设备;液压系统;综掘机;单轨吊

一、三一EBZ-160掘进机液压系统组成及工作原理

三一EBZ-160掘进机组成主要有八大系统,分别为截割升降、截割回转、铲板升降、后支撑升降、炮头伸缩,以上执行元件是油缸;一运、行走、星轮,以上执行元件为马达。动力元件为两个450排量的油泵。还包括液压系统常用的过滤器(有吸油滤芯和回油滤芯两种),液压冷却系统(包括专用冷却器,内外喷头)。

液压系统工作原理:送电后开启油泵电机(功率90kw),带动油泵动作。通过操作先导操作阀,控制二位三通阀的打开关闭,控制主回路油,实现油缸与马达的动作。其中油缸油路上还带有专用的平衡阀块,为了实现油缸的自锁作用。先导阀操作的同时,两个二位三通阀组上还带有反馈LS油路,根据负荷大小反馈给油泵,实现变量泵变量的效果,由负荷决定油路的压力及流量。

液压系统冷却原理:此掘进机系统为水冷冷却方式。掘进迎头排水管中的水经过分水器进入冷却器,冷却器共分为两批,分别冷却来自二位三通阀的两路回油。冷却器中的水经过截割电机后进入外喷环形喷雾喷出,实现长流水冷却。

二、沙尔夫DZ18003+3柴油机单轨吊机车液压系统组成及工作原理

DZ18003+3柴油机单轨吊机车液压系统组成主要有四大系统:行走,夹紧,制动,起吊。因此设备为柴油发动机驱动油泵,因此液压系统中还多了打火装置。包括蓄能器、液压启动器等。液压系统过滤器(包括进回油滤芯,需与柴油机滤芯区分开来),液压冷却系统(主要为风冷)。

液压系统工作原理:首先打开蓄能器,按住打开风缸、油缸的阀门,打开启动阀,通过液压启动器打火。柴油发动机打火后,飞轮带动轴向柱塞泵动作,提供主回路油。不同于掘进机的是,单轨吊液压系统中,夹紧与制动始终保持在有压力状态,压力过低时,压力传感器报警通过电气系统熄火。操作手柄打开制动闸后,向前或者向后推动手柄时,通过操作电磁阀,实现单轨吊行走。拔下启动钥匙实现行走与起吊的转换,自动将压力油供应到起吊系统中。通过操作起吊先导阀,带动起吊马达实现起吊动作。四大系统包括四个动作元件,分别是制动缸、夹紧缸、行走马达及起吊马达。此系统较为简单,但因保护装置较多,且多数执行油路阀块为进口的电磁阀,损坏后不易修复,需更换。且由于是柴油机驱动,液压系统中增加了许多传感器以确保安全,包括液压油液位传感器、行走超速传感器、制动夹紧压力传感器等。

液压系统冷却原理:此掘进机系统为风冷冷却方式。液压系统中专门一路油路供给冷却马达,带动风扇旋转,通过风冷,实现回油管路油的冷却。

三、对比分析总结

通过对以上两种大型设备的液压系统简单的原理及组成介绍,下面进行一下对比分析。掘进机系统较多,但由于各执行油缸动作原理相同,当一路油出现故障需判断时,可以通过置换相应的二位三通阀片阀,判定是阀块的堵塞或者是先导阀块的损坏。且两个450泵完全相同,当出现故障时也可以通过泵的油路倒换判断泵的好坏。总之,液压系统动作不正常时,现有正常动作的油路系统倒换判断元件好坏。压力不足时,调节待命压力及压力切断来维修,液压系统简单明了。

单轨吊系统因为多数阀块为电磁阀和液控阀,判断阀块好坏较为困难,且各系统原理都不相同,因此维护时较为困难。但是国外生产进口的设备,传感器较多,且电气系统极为完善,可以通过显示屏直接了当地看出哪个系统的压力还是油路的故障。从而可以根据液压原理图更换相应的电磁阀,清洗油路块达到检修检查的目的。

结语

综上所述,大型煤矿设备液压系统,无论是电驱动还是柴油驱动,无非都是液压泵带动换向阀,带动执行元件(油缸、马达),通过先导油路的操控实现机械动作。在日常维修维护过程中,可以通过两种途径:一是相近油路的置换,一是通过相应的液压压力传感器传输值的判断,达到直接有效地判定故障的目的。我们在日常地维修维护操作中,应该重视液压系统地干净、密闭,争取在根本上解决液压故障,在故障发生前预防故障,毕竟阻尼孔、液压阀块的油路都是非常细小精密的,在搞清楚原理的情况下,凭借经验,以及现场机械动作的现状,可以准确地把握液压故障地根源所在,让煤矿大型机械可以更好地更有效地服务于生产中。

参考文献:

[1]刘春荣.三一重装[M].三一掘进机液压传动.

[2]沙尔夫有限公司[M].DZ18003+3产品使用说明书.

[3]煤炭科学研究总院太原分院[M].EBJ-120TP型掘进机使用维护说明书.

[4]赵传军.煤矿机电运输事故多发的原因分析及控制对策[J].山东煤炭科技,2010(2):205-207.

[3]闻邦春.机械设计手册:4卷[M].5版.北京:机械工业出版社,2010:35-37.

[4]陈杰.PS6I矿用混合型湿喷机组的设计及性能分析[J].煤炭科学技术,2014(3):81-84.

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