超大型液壓挖掘機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

鮑靜吉

摘要：超大型液壓挖掘機(jī)主要用于各種大規(guī)模露天礦山的開(kāi)采及大型基礎(chǔ)建設(shè)，煤礦生產(chǎn)中，挖掘機(jī)是重要的機(jī)械設(shè)備。近年來(lái)，超大型液壓挖掘機(jī)快速發(fā)展，為了配合煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益的管理目標(biāo)，挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越大型化，同時(shí)對(duì)挖掘機(jī)的性能管理要求也更高，這主要基于其具有非常好的工作性能及耐久性和可靠性。本文圍繞超大型液壓挖掘機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，文章分別對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)三個(gè)方面進(jìn)行了論述，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)、液壓挖掘機(jī)、潤(rùn)滑系統(tǒng)

1引言

煤礦作業(yè)環(huán)境惡劣，液壓挖掘機(jī)的作業(yè)強(qiáng)度大，為了保障生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率，對(duì)超大型液壓挖掘機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要滿足機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能定時(shí)、定點(diǎn)、定量的將潤(rùn)滑劑及時(shí)可靠地供應(yīng)到需要潤(rùn)滑的部位，減少人工加注的勞動(dòng)量和時(shí)間滯后性，故采取集中潤(rùn)滑的方式給挖掘機(jī)各個(gè)部件進(jìn)行潤(rùn)滑。

2系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

超大型液壓挖掘機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)采用單線式自動(dòng)集中潤(rùn)滑的方式，能夠滿足及時(shí)高效地潤(rùn)滑部件的需求，很好地避免了挖掘機(jī)部件卡澀或磨損而引起的故障。集中潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括電磁閥、壓力控制閥、流量控制閥、過(guò)濾器、逆止閥、高壓卷盤(pán)、單向給油裝置、潤(rùn)滑脂箱及管路等結(jié)構(gòu)。

3系統(tǒng)工作原理

根據(jù)超大型液壓挖掘機(jī)的實(shí)際工況，以及各個(gè)摩擦副摩擦表面潤(rùn)滑的需要，對(duì)挖掘機(jī)各部位的耗脂量進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：

公式中，Q代表液壓挖掘機(jī)潤(rùn)滑部位的耗脂量，cm³/h;q代表摩擦表面每單位面積每小時(shí)的耗脂量，cm³/m²·h;F代表理論摩擦面積，m²;D_y代表軸承直徑，m;L_y代表軸承長(zhǎng)度，m。其中，摩擦表面每單位面積每小時(shí)的耗脂量計(jì)算公式如下：

公式中，K₁代表軸承直徑對(duì)耗脂量的影響系數(shù);K₂代表軸承轉(zhuǎn)速對(duì)耗脂量的影響系數(shù);K₃代表表面影響系數(shù);K₄代表軸承工作溫度對(duì)耗脂量的影響系數(shù);K₅代表運(yùn)行負(fù)荷影響系數(shù)。

K₁的取值如表1所示。

K₂的取值如表2所示。

K₃通常取1.3。當(dāng)軸承工作溫度小于75℃時(shí)，K₄取1;當(dāng)軸承工作溫度在75℃～150℃之間時(shí)，K₄取1.2。K₅通常取1.1。

潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理是利用液壓系統(tǒng)將潤(rùn)滑脂送到集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。啟動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)后，壓力控制閥對(duì)液壓油的壓力和流量調(diào)節(jié)到適當(dāng)范圍內(nèi)，然后驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)和潤(rùn)滑泵轉(zhuǎn)動(dòng)。潤(rùn)滑泵在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中內(nèi)部容積發(fā)生變化，使泵內(nèi)的壓力隨之變化。當(dāng)泵管內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，潤(rùn)滑脂被壓入泵管，頂開(kāi)逆止閥進(jìn)入到管路中。電磁閥通電后開(kāi)啟，然后對(duì)需要潤(rùn)滑的部位供油。當(dāng)單向給油裝置的壓力達(dá)到設(shè)定的高壓值時(shí)，說(shuō)明潤(rùn)滑脂已經(jīng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的注油量完成自動(dòng)潤(rùn)滑。電磁閥復(fù)位使液壓泵中斷，停止注油。當(dāng)潤(rùn)滑系統(tǒng)泄壓后達(dá)到設(shè)定的低壓值時(shí)，潤(rùn)滑系統(tǒng)完成泄壓，并發(fā)出低壓信號(hào)，此時(shí)進(jìn)入到下一次的潤(rùn)滑脂加注循環(huán)過(guò)程。

當(dāng)潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可采取手動(dòng)潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂進(jìn)入到高壓卷盤(pán)中，工作人員手持油槍給需要潤(rùn)滑的部位進(jìn)行手動(dòng)潤(rùn)滑。注油器組件的數(shù)量可根據(jù)大型液壓挖掘機(jī)的實(shí)際需求確定，注油器采取獨(dú)立設(shè)計(jì)方式，當(dāng)其中一個(gè)注油器出現(xiàn)故障時(shí)，其他的注油器能夠正常運(yùn)行。

4系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意潤(rùn)滑脂泵的容量，在潤(rùn)滑系統(tǒng)空間一定的情況下，技術(shù)人員應(yīng)盡可能選擇容量大的潤(rùn)滑脂泵，這樣能夠更好地保障潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行效率。潤(rùn)滑脂管路必須符合高壓管路可承受的壓力要求，確保注油裝置運(yùn)行過(guò)程中不容易卡澀，保障潤(rùn)滑脂注油裝置和管路運(yùn)行高效。由于潤(rùn)滑系統(tǒng)采用單線式自動(dòng)集中潤(rùn)滑的方式，因此潤(rùn)滑系統(tǒng)主管路的長(zhǎng)度直接影響著潤(rùn)滑脂注壓損失值大小。因此，技術(shù)人員應(yīng)在確定主管路方向的情況下盡可能縮短管路的總長(zhǎng)度，減少?gòu)濐^數(shù)量。與軟管相比，鋼管的內(nèi)徑彈性更小，因此優(yōu)先選用鋼管材質(zhì)以減少管路壓力損失。此外，針對(duì)超大型液壓挖掘機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)位置的注油器組件采取適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)措施。如在四連桿結(jié)構(gòu)注油器組件處設(shè)置設(shè)置安全防護(hù)板，避免受到煤炭石塊的碰砸損傷;在四連桿結(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑管路外面包裹鋼絲保護(hù)層，避免磨損。通過(guò)設(shè)計(jì)安全防護(hù)裝置，降低故障發(fā)生率，延長(zhǎng)系統(tǒng)裝置使用壽命。

5結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)超大型液壓挖掘機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了論述。結(jié)合煤礦液壓挖掘機(jī)的實(shí)際工況，對(duì)潤(rùn)滑部件的耗脂量進(jìn)行計(jì)算，采用單線給油裝置給各個(gè)部位的潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行供油。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)氣動(dòng)和電動(dòng)干油潤(rùn)滑的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了液壓挖掘機(jī)集中潤(rùn)滑的目標(biāo)，值得參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

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