大坡度支架搬運車液壓系統散熱 分析及改進設計

何景強

(中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西 太原 030006)

支架搬運車是煤礦井下搬運液壓支架的專用車輛，可以實現液壓支架整體不轉載高效運輸，是目前綜采工作面搬家倒面的主要設備之一。隨著大采高工作面的發展和普及，大坡度巷道越來越多，目前國內的陜西、山西、內蒙、寧夏、山東等部分礦區平均坡度可達8°以上，局部甚至出現最大16°坡的長距離、大坡度巷道條件。由于支架搬運車行走系統、工作系統、轉向系統均采用液壓驅動，當支架搬運車長時間處于爬坡工況時，液壓系統長期處于高壓運行狀態，致使液壓系統發熱量較大，此時若散熱系統不能及時將熱量散出，將導致油溫過高現象。油液溫度過高將使液壓油氧化失效，產生的雜質會阻塞節流孔；油溫增高后，液壓油的黏度降低，系統泄漏增加，元件磨損加劇，縮短元件壽命[1，2]。液壓油持續過熱將導致支架搬運車液壓系統失效，最終降低生產效率甚至生產事故，因此液壓系統散熱性能是大坡度支架搬運車設計的關鍵要素之一。

由于煤礦井下空間條件限制，要求支架搬運車的外形尺寸越小越好，這使得整車布置極為緊湊，發動機機體、排氣管路、廢氣水箱、液壓油箱、液壓高壓管路等熱源相對集中，且散熱器外形尺寸受整車限制，散熱條件極為苛刻。而液壓系統散熱性能與管路的長短、熱源布置、通風量、散熱面積、元件材質、油液參數等諸多因素有關，往往在系統設計之初無法準確計算，僅能通過理論公式或類比經驗進行初步估算，然后經過樣機試驗進行驗證，并根據產品自身的特點進行改進以達到設計要求[3-5]。……