EBH-132型掘進機常見液壓系統故障分析與改進

　　開灤錢家營礦業分公司井下掘進工作面使用掘進機類型有：EBH-132型、EBZ-100型、EBZ-160型、EBZ-135型、S-100型五種，其中EBH-132掘進機是由煤炭科學院研究院與內蒙古第二機械制造廠設計出品，于2006年投入公司使用至今已陸續購進12臺。作為主力掘進機，多年的反復使用總結。以及同其他機型掘進機進行比較參考，發現EBH-132掘進機存在齒輪分動箱容易發熱；齒輪泵的高壓密封性差；控制閥分配油液比例不平衡，液壓管路多，造成事故率多等諸多不足。針對以上不足，經有關技術人員現場考察分析、論證，結合公司現在使用的其他類型掘進機優缺點，對其不足陸續進行改進，相應的液壓系統、冷卻系統、回油系統、電氣系統也進行了系統配型改造，經過使用效果較好。
　　1　故障與分析
　　1.1主要有以下幾點故障問題需改進
　　(1)齒輪分動箱嚴重發熱。
　　(2)齒輪泵的高壓密封性差。
　　(3)控制閥分配油液比例不平衡。
　　(4)切割升降缸沒有安全保護裝置，易損壞。
　　1.2存在故障問題導致后果分析
　　(1)泵站變速齒輪分動箱發熱嚴重，直接造成電機、油泵同時過熱而損壞。
　　(2)油泵高壓密封性差，經常出現漏損大，壓力降低，造成機器不能正常運轉。
　　(3)控制閥分配油液比例不平衡，造成兩耙爪轉數不等，影響正常裝載。
　　(4)切割升降缸容易漏損且無安全裝密封置，導致油缸部件容易損壞。
　　2　改造方案
　　根據EBH-132型掘進機本身技術特征，為使其更適合我公司井下地質條件及使用狀況，專門成立了專業改造小組，結合每次改造EBH-132型掘進機的改進設計優點，并查找改造后實際使用中仍然存在的一些不足問題，總結分析提出對EBH-132型掘進機的泵箱、液壓系統、冷卻系統進行如下的設計與改造的方案如下。
　　(1)取消泵站系統原有齒輪分動箱。重新設計制作油箱。
　　(2)不再選用原設計的多聯齒輪泵，采用進口負載感應控制柱塞泵，并內置于油箱內。
　　(3)液壓系統、冷卻系統及電器系統進行重新配套設計改造。
　　(4)液壓系統部分在截割升降缸液壓回路中加設安全裝置，使其能自動平衡穩壓。
　　3　改進前后特點分析
　　3.1EBZ-132型掘進機原有結構特點
　　EBZ-132型掘進機液壓系統。原設計結構采用開式回路系統集中控制方式。主要由油泵站、油缸操縱臺、液壓操縱臺、油馬達、油缸及油管等組成。油泵站由90kW電機、變速齒輪分動箱、齒輪泵(三聯泵和雙聯泵各1臺)、油箱、吸油過濾器、回油過濾器、冷卻器及空氣過濾器等組成。裝載部左、右兩耙爪的液壓回路中裝有分流閥，目的是保證耙爪受偏載時也能同步回轉進行煤巖裝送。
　　3.2改進后結構特點及關鍵技術
　　(1)泵站去掉齒輪分動箱，將原來外置的兩油泵(一個三聯泵、一個雙聯泵)去掉，換成進口負載感應控制柱塞泵，并內置于油箱內，既改善了潤滑情況，又避免了傳動過程中嚴重發熱而損壞電機、油泵的現象。
　　(2)由于原齒輪泵密封性差，且油泵內密封件工作時始終處在一個恒壓狀態，密封件頻繁受損，導致泄漏嚴重，致使系統不能正常工作。采用進口負載感應控制柱塞泵后，在系統不工作時，主泵始終保持一個低壓狀態，增加了密封件的壽命。
　　(3)原系統中控制閥分配油液比例不平衡，造成兩耙爪轉數不等，影響正常裝載，將原設計液壓系統去掉，重新設計的液壓系統配與德國哈威公司產負載反饋式比例多路閥(PSV)，可實現比例多路閥不工作時，變量的流量非常小，比例多路閥每片閥單獨工作時，變量泵排出的流量與該片閥流量相同，只有比例多路閥同時工作時，變量泵的流量達到最大，這樣可減少不必要的溢流發熱。
　　(4)掘進機截割油缸上液壓鎖加安全裝置，可以有效保障油缸因壓力超標而損壞。
　　4　改進創新點總結
　　EBH-132掘進機改進后，選用國際領先水平的負載感應控制柱塞泵，取代原設計中齒輪泵落后的供油方式，使供油方式智能化，降低了能耗。采用負載反饋式比例多路閥，使油液分配比例平衡，從而使兩耙爪轉數相等，保證正常裝載，且效果優良。取消泵箱的齒輪分動箱后使液壓系統簡單化，減少了故障點。切割油缸加安全閥，設計簡單且效果優良。這幾項改進實現了礦山生產科技降成本的目的，改造后的EBH-132型掘進機液壓系統，降低了事故率，提高了工作效率。在國內處于領先地位，具有很好的推廣價值。
　　5　經濟效益
　　由于系統的重新設計，提高工作效率10％以上，以我公司年進尺20000m計算。年可多進尺2000m，每米出煤按60t，每噸售價600元計，年創效益：2000×60×600=720萬元。
　　EBH-132掘進機作為生產主力數量較多，改造后事故率降低，相應降低了該型掘進機的維修成本。由于更換了先進的主油泵和多路控制閥，減少了主油泵及控制閥的損壞。以目前使用12臺掘進機計算，每臺每年因此多消耗材料20000元計，全年可節省材料費24萬