超大型液壓挖掘機集中潤滑系統設計要點探究

鮑靜吉

摘要：超大型液壓挖掘機主要用于各種大規模露天礦山的開采及大型基礎建設，煤礦生產中，挖掘機是重要的機械設備。近年來，超大型液壓挖掘機快速發展，為了配合煤礦企業生產安全和生產效益的管理目標，挖掘機的設計要求也越來越大型化，同時對挖掘機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集中潤滑系統的設計問題進行了分析探討，文章分別對潤滑系統的結構、工作原理以及潤滑系統的設計要點三個方面進行了論述，供相關人士參考。

關鍵詞：設計、液壓挖掘機、潤滑系統

1引言

煤礦作業環境惡劣，液壓挖掘機的作業強度大，為了保障生產安全和生產效率，對超大型液壓挖掘機的潤滑系統設計提出了更高的要求。潤滑系統設計需要滿足機械在運轉時，能定時、定點、定量的將潤滑劑及時可靠地供應到需要潤滑的部位，減少人工加注的勞動量和時間滯后性，故采取集中潤滑的方式給挖掘機各個部件進行潤滑。

2系統主要結構

超大型液壓挖掘機集中潤滑系統采用單線式自動集中潤滑的方式，能夠滿足及時高效地潤滑部件的需求，很好地避免了挖掘機部件卡澀或磨損而引起的故障。集中潤滑系統主要包括電磁閥、壓力控制閥、流量控制閥、過濾器、逆止閥、高壓卷盤、單向給油裝置、潤滑脂箱及管路等結構。

3系統工作原理

根據超大型液壓挖掘機的實際工況，以及各個摩擦副摩擦表面潤滑的需要，對挖掘機各部位的耗脂量進行計算。計算公式如下：

公式中，Q代表液壓挖掘機潤滑部位的耗脂量，cm³/h;q代表摩擦表面每單位面積每小時的耗脂量，cm³/m²·h;F代表理論摩擦面積，m²;D_y代表軸承直徑，m;L_y代表軸承長度，m。其中，摩擦表面每單位面積每小時的耗脂量計算公式如下：

公式中，K₁代表軸承直徑對耗脂量的影響系數;K₂代表軸承轉速對耗脂量的影響系數;K₃代表表面影響系數;K₄代表軸承工作溫度對耗脂量的影響系數;K₅代表運行負荷影響系數。

K₁的取值如表1所示。

K₂的取值如表2所示。

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

潤滑系統的工作原理是利用液壓系統將潤滑脂送到集中潤滑系統。啟動潤滑系統后，壓力控制閥對液壓油的壓力和流量調節到適當范圍內，然后驅動液壓馬達轉動和潤滑泵轉動。潤滑泵在運動的過程中內部容積發生變化，使泵內的壓力隨之變化。當泵管內的壓力為負壓時，潤滑脂被壓入泵管，頂開逆止閥進入到管路中。電磁閥通電后開啟，然后對需要潤滑的部位供油。當單向給油裝置的壓力達到設定的高壓值時，說明潤滑脂已經根據預先設定好的注油量完成自動潤滑。電磁閥復位使液壓泵中斷，停止注油。當潤滑系統泄壓后達到設定的低壓值時，潤滑系統完成泄壓，并發出低壓信號，此時進入到下一次的潤滑脂加注循環過程。

當潤滑系統出現故障時，可采取手動潤滑。潤滑脂進入到高壓卷盤中，工作人員手持油槍給需要潤滑的部位進行手動潤滑。注油器組件的數量可根據大型液壓挖掘機的實際需求確定，注油器采取獨立設計方式，當其中一個注油器出現故障時，其他的注油器能夠正常運行。

4系統設計要點

潤滑系統設計過程中，應注意潤滑脂泵的容量，在潤滑系統空間一定的情況下，技術人員應盡可能選擇容量大的潤滑脂泵，這樣能夠更好地保障潤滑系統運行效率。潤滑脂管路必須符合高壓管路可承受的壓力要求，確保注油裝置運行過程中不容易卡澀，保障潤滑脂注油裝置和管路運行高效。由于潤滑系統采用單線式自動集中潤滑的方式，因此潤滑系統主管路的長度直接影響著潤滑脂注壓損失值大小。因此，技術人員應在確定主管路方向的情況下盡可能縮短管路的總長度，減少彎頭數量。與軟管相比，鋼管的內徑彈性更小，因此優先選用鋼管材質以減少管路壓力損失。此外，針對超大型液壓挖掘機潤滑系統的實際情況，對各個位置的注油器組件采取適當的安全防護措施。如在四連桿結構注油器組件處設置設置安全防護板，避免受到煤炭石塊的碰砸損傷;在四連桿結構的潤滑管路外面包裹鋼絲保護層，避免磨損。通過設計安全防護裝置，降低故障發生率，延長系統裝置使用壽命。

5結語

本文對超大型液壓挖掘機集中潤滑系統的結構設計、工作原理以及設計要點進行了論述。結合煤礦液壓挖掘機的實際工況，對潤滑部件的耗脂量進行計算，采用單線給油裝置給各個部位的潤滑點進行供油。該系統解決了傳統氣動和電動干油潤滑的缺點，實現了液壓挖掘機集中潤滑的目標，值得參考和借鑒。

參考文獻

[1]液壓挖掘機[M]，史青錄，機械工業出版社，2012

[2]淺談液壓挖掘機智能化發展[J]，嚴茂林，中國新技術新產品，2019（03）