煤礦掘進機液壓系統的改進設計分析

王文杰

(平煤股份設備租賃站，河南 平頂山 467000)

0 引言

近年來，隨著各礦井開采年限的增加，礦井易開采煤炭資源越來越少，很多礦井不得不把開采目標投向一些埋藏更深、地質概況更復雜的深部煤層，礦井各類開采設備的作業環境更惡劣，這就給設備的安全性和穩定性提出了更高的要求。而掘進機作為礦井采煤的主要設備，其穩定可靠的運行是煤炭開采高產高效的重要保證。對此，研究掘進機液壓系統現存的不足，并進行必要的改進也顯得越來越重要。

1 掘進機液壓系統控制的工作原理和缺點

集中潤滑、左右行走、水泵、截割升降、張緊、截割回轉、左右星輪、鏟板升降、中間運輸機、后支撐等構成了掘進機動作。控制掘進機的動作的是2組多路閥；2組多路閥分別是六聯多路閥和四聯多路閥，單獨液壓泵給2組多路閥供油。四聯多路閥原理圖如圖1所示。

1—進油聯；2—進油減壓閥；3—執行聯；4—尾聯。

若僅有液壓先導控制被四聯多路閥使用時，供油給液壓系統的先導控制閥的進油聯減壓閥要經過Z口來完成這一操作，多路閥的全部動作都未有失常現象出現；在安裝電控手柄和液控手柄的時候，多片同時動作，閥片容易出現動作滯后、無動作的問題，執行元件也出現無動作問題。

2 原因分析及解決方法

關于以上問題，對電控手柄與液控手柄之間的連接方法和原理進行分析，液控手柄和電控手柄連接如圖2所示。回轉機構、手柄、2個比例減壓閥等構成了液壓先導手柄，若手柄下壓的方向是其中一方時，由手柄和減壓閥的輸出壓力之間構成了角度，其角度為線性關系，若壓力大于2 MPa，所有的減壓閥會打開，全流量輸出是主閥閥芯當時的狀態。處在中位的液控手柄中的減壓閥與油箱直接相連接并卸荷。若電磁鐵安裝在多路閥并進行操縱時，控制油的卸荷經過的是手柄旁通，不可以使壓力被建立，主閥芯不被電磁閥控制。所以，1個單向閥安裝在控制油路的上面，1個節流孔安裝在油口，用于控制旁通的泄漏量，因此，控制油的流量一定要彌補上面所涉及的旁通的泄漏量。電磁先導閥的阻尼孔的直徑為0.7 mm，在一組電磁先導閥中，若2個阻尼孔泄漏流量在1.4 L/min以上，又因為液控手柄中有內泄漏的現象，所以，2 L/min的流量是進油聯減壓閥能夠供給的最大量，其流量只能夠達到1片閥需要的流量，若有多片閥同時動作發生時，其動作就會有速度變慢、動作滯后的現象出現，執行元件乃至無動作問題出現。

圖2 液控手柄和電控手柄連接圖

依據上面的分析可知，多片閥要同時動作就需要提高先導油源的流量才能滿足這一要求。增加流量的最好選擇是自多路閥內部增加，為了使具有通用性的多路閥不受影響，就需要把一個大流量減壓閥安裝在尾聯。2種減壓閥的性能參數如表1所示。

3 兩組四聯多路閥對比試驗

為了對加入尾聯減壓閥的控制成效進行檢驗，對2組四聯多路閥進行比較試驗，這2組四聯多路閥分別是沒有加尾聯減壓閥和加入了尾聯減壓閥。掘進機在實際工作時的狀況被測試系統模仿出來，供油給液壓系統的是A11V0190柱塞變量，設置的流量參數與四聯多路閥的壓力都依據實際工作時的數據，Y型的是閥片的中位機能，120 L/min是其流量。對首片主閥控制口的壓力與主閥芯輸出流量的變化進行測量。

由于逐漸增加的閥片同時動，首片主閥控制口的壓力逐漸減小，主閥芯輸出流量逐漸減少。結果顯示，極易出現速度變慢、動作滯后，達不到現場使用的標準，未加尾聯減壓閥多路閥參數變化如表2所示。

由于閥片同時動作的增多，其首片主閥控制口的壓力幾乎無變化，主閥芯輸出流量變化比較小，能達到現場使用的標準，加尾聯減壓閥多路閥參數變化狀況如表3所示。

表1 兩種減壓閥的性能參數

表2 未加尾聯減壓閥多路閥參數變化

表3 加尾聯減壓閥多路閥參數變化

4 結語

經過對比試驗可知，增加尾片減壓閥有助于進一步提高掘進機液壓系統工作的穩定性。當實際使用時，多片閥同時動作，無動作、緩慢、動作滯后的狀況未出現。通過比較，增加尾片減壓閥是最經濟、方便和實用的選擇。