關(guān)于煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)的相關(guān)研究

張　磊（國(guó)投新集能源股份有限公司劉莊煤礦,安徽　潁上　236200）

關(guān)于煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)的相關(guān)研究

張磊
（國(guó)投新集能源股份有限公司劉莊煤礦,安徽潁上236200）

摘要：掘進(jìn)機(jī)是煤炭工業(yè)中重要的機(jī)械設(shè)備，對(duì)煤炭行業(yè)的發(fā)展作用重要，掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展是國(guó)家工業(yè)機(jī)械研究的重要課題。掘進(jìn)機(jī)是自動(dòng)化礦井掘進(jìn)設(shè)備，功能包含行走、轉(zhuǎn)載、噴霧降塵等，而液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵部件。掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境多為井下高溫潮濕的環(huán)境，故障率比較高，本文根據(jù)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，查看掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的常見(jiàn)故障，分析故障原因，尋求最優(yōu)的解決方案，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的最優(yōu)化工作狀態(tài)，提高工作效率。

關(guān)鍵詞：煤炭掘進(jìn)機(jī)；液壓系統(tǒng)；工作原理；常見(jiàn)故障

煤礦掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜多樣，需要可靠的液壓系統(tǒng)對(duì)各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作進(jìn)行有效的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的高效運(yùn)行，現(xiàn)階段，煤礦掘進(jìn)機(jī)通過(guò)采用壓力切斷、恒功率、負(fù)載敏感等多種先進(jìn)技術(shù)提高液壓系統(tǒng)的安全可靠性能。液壓系統(tǒng)的元件和油液都密封在液壓系統(tǒng)的殼體和管道內(nèi)，故障的查找和判斷需要專(zhuān)業(yè)的儀器設(shè)備，需要選擇適當(dāng)?shù)臋z修方法對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢修和養(yǎng)護(hù)，尋找出系統(tǒng)故障的原因，提出有效的改進(jìn)措施，提高液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)效果，保證工程的正常進(jìn)行。

1　掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)介

掘進(jìn)機(jī)是煤礦井下巷道、隧道和鐵路施工的掘進(jìn)設(shè)備，與其他配套設(shè)備組成綜掘作業(yè)線(xiàn)，掘進(jìn)機(jī)分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)，部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)就是煤礦井下工作使用較多的懸臂式掘進(jìn)機(jī)。懸臂式掘進(jìn)機(jī)采用結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、調(diào)速性能好、過(guò)載保護(hù)性能好、重量輕的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的主要任務(wù)是工作機(jī)構(gòu)的伸縮、鏟板升降、轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)、耙裝機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)等。

2　液壓系統(tǒng)的工作原理

掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)式回路系統(tǒng)，系統(tǒng)中有兩臺(tái)三聯(lián)齒輪泵進(jìn)行供油運(yùn)作，輸出六路壓力油實(shí)現(xiàn)對(duì)左行走馬達(dá)、右行走馬達(dá)、噴霧水泵、裝運(yùn)馬達(dá)、液壓油缸回路等的液壓傳動(dòng)，保證掘進(jìn)機(jī)的正常工作。液壓系統(tǒng)的每個(gè)回路的油泵出口處都設(shè)有溢流閥，保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3　液壓元件的選擇和工作原理的分析

（1）多點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)。多點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)是用來(lái)控制切斷或連接壓力表與被測(cè)油路，實(shí)現(xiàn)油路壓力的測(cè)量，壓力表開(kāi)關(guān)還具有阻尼作用，可以對(duì)壓力表的急劇跳動(dòng)實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)，防止損壞。

（2）梭閥。梭閥是兩個(gè)單向閥的組合，設(shè)置在高低壓管路之間，實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)有序的輸入控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器的開(kāi)關(guān)。

（3）先導(dǎo)閥。先導(dǎo)閥是減壓閥式比例先導(dǎo)閥的簡(jiǎn)稱(chēng)，先導(dǎo)閥根據(jù)不同的輸入信號(hào)對(duì)液壓系統(tǒng)中的操作元件產(chǎn)生比例的液壓力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量比例的變化，先導(dǎo)閥裝配在操作臺(tái)上，進(jìn)行對(duì)液壓馬達(dá)、液動(dòng)閥和油泵的遙控動(dòng)作。

（4）多路換向閥。多路換向閥是回路系統(tǒng)的壓力保護(hù)元件，由回油閥、進(jìn)油伐、多聯(lián)換向閥組成。

4　液壓傳動(dòng)故障及解決方法

（1）人為原因。1）掘進(jìn)機(jī)的操作人員沒(méi)有按照最優(yōu)的操作規(guī)范和操作步驟進(jìn)行操作，操作過(guò)程中缺乏對(duì)掘進(jìn)機(jī)的保護(hù)意識(shí)，操作動(dòng)作粗暴不合理，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊負(fù)荷，增加液壓系統(tǒng)傳動(dòng)故障的發(fā)生率。過(guò)大的沖擊負(fù)荷會(huì)增加掘進(jìn)機(jī)機(jī)械部件之間的磨損，嚴(yán)重情況下產(chǎn)生元件的斷裂或破碎，產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)作；2）沒(méi)有制定規(guī)范的掘進(jìn)機(jī)養(yǎng)護(hù)制度，沒(méi)有保證掘進(jìn)機(jī)的定期養(yǎng)護(hù)。掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械管理不到位的重要表現(xiàn)就是液壓油的污染，液壓油的污染可以導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的漏油現(xiàn)象，造成零部件的潤(rùn)滑性降低、產(chǎn)生磨損甚至卡滯及控制零部件失靈，發(fā)生安全事故，造成嚴(yán)重的損失。為避免故障的發(fā)生，要建立養(yǎng)護(hù)制度，配備專(zhuān)業(yè)人員定期對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在液壓系統(tǒng)的檢修時(shí)對(duì)外圍環(huán)境進(jìn)行有效的清理，對(duì)容易出現(xiàn)污染的零部件進(jìn)行清洗或及時(shí)更換。液壓油的更換需要注意更換方法，確保不發(fā)生污染現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境進(jìn)行有效的維護(hù)，減少粉塵等污染。

（2）機(jī)械原因。1）液壓油溫度散熱失衡：①液壓油的粘度過(guò)高會(huì)增加液壓系統(tǒng)的摩擦，造成液壓系統(tǒng)的功率降低并增大液壓系統(tǒng)的壓降，導(dǎo)致溫度升高；②冷卻器中的冷卻水因?yàn)槎喾N原因造成循環(huán)不通暢，大量的熱量堆積無(wú)法排出，造成散熱失衡；③液壓油從損壞的密封元件處泄露，系統(tǒng)摩擦增加的同時(shí)影響液壓油的散熱功能；④掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境通風(fēng)效果差，造成整體高溫的積聚，散熱器散發(fā)的熱量不能有效的排出；⑤液壓油箱內(nèi)的液壓油過(guò)少，液壓油循環(huán)的散熱功能降低；2）機(jī)械振動(dòng)。掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲，振動(dòng)和噪聲的共同作用導(dǎo)致工作環(huán)境的惡化，振動(dòng)過(guò)程中液壓油管和人工固定的零部件都會(huì)產(chǎn)生松脫或破裂老化，最終影響液壓系統(tǒng)的正常工作。產(chǎn)生原因包括：①液壓泵的吸液腔吸液不充分，產(chǎn)生的原因包括：液壓油面太低、液壓吸收泵轉(zhuǎn)速過(guò)高、液壓油粘度大、液壓吸油濾清器堵塞、液壓油吸油管徑過(guò)細(xì)等，導(dǎo)致吸油泵吸油過(guò)程中出現(xiàn)真空狀態(tài)，溶解在液壓油中的空氣被有效地分離，在氣蝕作用下的分離空氣出現(xiàn)震動(dòng)；②吸油濾網(wǎng)外露、吸油密封元件的密封性能不好造成吸油過(guò)程中進(jìn)入空氣。③液壓系統(tǒng)中的電動(dòng)馬達(dá)、吸油泵工作年限較長(zhǎng)導(dǎo)致元件老化沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)或更換，影響正常功能的發(fā)揮；④液壓系統(tǒng)中液壓管路的管徑阻塞、彎頭較多、固定效果不達(dá)標(biāo)、液壓油的流速過(guò)高等都會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲；⑤液壓系統(tǒng)原件的安裝質(zhì)量不合格，電動(dòng)機(jī)和液壓吸油泵的安裝不同心、聯(lián)動(dòng)器松動(dòng)等都會(huì)造成系統(tǒng)的振動(dòng)。

（3）故障的解決方法。建立規(guī)范的掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的管理維護(hù)制度，定期維護(hù)檢修系統(tǒng)。經(jīng)常檢查緊固接頭，對(duì)密封圈及時(shí)更換并進(jìn)行軟管的包扎；按照使用規(guī)范調(diào)整換向閥的流量設(shè)置；根據(jù)油溫過(guò)高的具體原因進(jìn)行不同的措施確保油溫的冷卻；定期更換液壓油并清洗相關(guān)部件。

5　結(jié)束語(yǔ)

液壓系統(tǒng)作為掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)行部件，良好的運(yùn)行是掘進(jìn)機(jī)正常工作的有力保障，本文針對(duì)液壓系統(tǒng)的工作原理和元件、故障的種類(lèi)及原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并提出相關(guān)的解決措施，對(duì)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的正常使用和維護(hù)作用重要，需要在日常的掘進(jìn)機(jī)使用中進(jìn)行有效的參照，保證掘進(jìn)機(jī)的日常良好工作狀態(tài)，保證較好的工作效果和工作效率，為煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益提供充足的保障。

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