关于煤矿掘进机液压传动的相关研究

摘 要：掘进机是煤炭工业中重要的机械设备，对煤炭行业的发展作用重要，掘进机的发展是国家工业机械研究的重要课题。掘进机是自动化矿井掘进设备，功能包含行走、转载、喷雾降尘等，而液压系统是实现这些功能的关键部件。掘进机的工作环境多为井下高温潮湿的环境，故障率比较高，本文根据掘进机液压系统的工作原理进行简单分析，查看掘进机液压系统的常见故障，分析故障原因，寻求最优的解决方案，实现掘进机的最优化工作状态，提高工作效率。

关键词：煤炭掘进机；液压系统；工作原理；常见故障

煤矿掘进机的工作环境复杂多样，需要可靠的液压系统对各机构的动作进行有效的控制来实现掘进机的高效运行，现阶段，煤矿掘进机通过采用压力切断、恒功率、负载敏感等多种先进技术提高液压系统的安全可靠性能。液压系统的元件和油液都密封在液压系统的壳体和管道内，故障的查找和判断需要专业的仪器设备，需要选择适当的检修方法对液压系统进行检修和养护，寻找出系统故障的原因，提出有效的改进措施，提高液压系统的传动效果，保证工程的正常进行。

1 掘进机简介

掘进机是煤矿井下巷道、隧道和铁路施工的掘进设备，与其他配套设备组成综掘作业线，掘进机分为全断面掘进机和部分断面掘进机，部分断面掘进机就是煤矿井下工作使用较多的悬臂式掘进机。悬臂式掘进机采用结构紧凑、体积小、调速性能好、过载保护性能好、重量轻的液压传动系统，液压系统的主要任务是工作机构的伸缩、铲板升降、转载机构、耙装机构和行走机构的驱动等。

2 液压系统的工作原理

掘进机的液压系统是一个开式回路系统，系统中有两台三联齿轮泵进行供油运作，输出六路压力油实现对左行走马达、右行走马达、喷雾水泵、装运马达、液压油缸回路等的液压传动，保证掘进机的正常工作。液压系统的每个回路的油泵出口处都设有溢流阀，保护系统的安全运行。

3 液压元件的选择和工作原理的分析

（1）多点压力表开关。多点压力表开关是用来控制切断或连接压力表与被测油路，实现油路压力的测量，压力表开关还具有阻尼作用，可以对压力表的急剧跳动实现控制调节，防止损坏。

（2）梭阀。梭阀是两个单向阀的组合，设置在高低压管路之间，实现控制信号有序的输入控制执行元件，实现制动器的开关。

（3）先导阀。先导阀是减压阀式比例先导阀的简称，先导阀根据不同的输入信号对液压系统中的操作元件产生比例的液压力，实现系统流量比例的变化，先导阀装配在操作台上，进行对液压马达、液动阀和油泵的遥控动作。

（4）多路换向阀。多路换向阀是回路系统的压力保护元件，由回油阀、进油伐、多联换向阀组成。

4 液压传动故障及解决方法

（1）人为原因。1）掘进机的操作人员没有按照最优的操作规范和操作步骤进行操作，操作过程中缺乏对掘进机的保护意识，操作动作粗暴不合理，产生强烈的冲击负荷，增加液压系统传动故障的发生率。过大的冲击负荷会增加掘进机机械部件之间的磨损，严重情况下产生元件的断裂或破碎，产生漏油现象，影响液压系统的正常运作；2）没有制定规范的掘进机养护制度，没有保证掘进机的定期养护。掘进机的机械管理不到位的重要表现就是液压油的污染，液压油的污染可以导致液压系统的漏油现象，造成零部件的润滑性降低、产生磨损甚至卡滞及控制零部件失灵，发生安全事故，造成严重的损失。为避免故障的发生，要建立养护制度，配备专业人员定期对液压系统进行养护，在液压系统的检修时对外围环境进行有效的清理，对容易出现污染的零部件进行清洗或及时更换。液压油的更换需要注意更换方法，确保不发生污染现象，同时对掘进机的工作环境进行有效的维护，减少粉尘等污染。

（2）机械原因。1）液压油温度散热失衡：①液压油的粘度过高会增加液压系统的摩擦，造成液压系统的功率降低并增大液压系统的压降，导致温度升高；②冷却器中的冷却水因为多种原因造成循环不通畅，大量的热量堆积无法排出，造成散热失衡；③液压油从损坏的密封元件处泄露，系统摩擦增加的同时影响液压油的散热功能；④掘进机的工作环境通风效果差，造成整体高温的积聚，散热器散发的热量不能有效的排出；⑤液压油箱内的液压油过少，液压油循环的散热功能降低；2）机械振动。掘进机的作业过程产生机械振动和噪声，振动和噪声的共同作用导致工作环境的恶化，振动过程中液压油管和人工固定的零部件都会产生松脱或破裂老化，最终影响液压系统的正常工作。产生原因包括：①液压泵的吸液腔吸液不充分，产生的原因包括：液压油面太低、液压吸收泵转速过高、液压油粘度大、液压吸油滤清器堵塞、液压油吸油管径过细等，导致吸油泵吸油过程中出现真空状态，溶解在液压油中的空气被有效地分离，在气蚀作用下的分离空气出现震动；②吸油滤网外露、吸油密封元件的密封性能不好造成吸油过程中进入空气。③液压系统中的电动马达、吸油泵工作年限较长导致元件老化没有进行及时的养护或更换，影响正常功能的发挥；④液压系统中液压管路的管径阻塞、弯头较多、固定效果不达标、液压油的流速过高等都会导致液压系统的振动和噪声；⑤液压系统原件的安装质量不合格，电动机和液压吸油泵的安装不同心、联动器松动等都会造成系统的振动。

（3）故障的解决方法。建立规范的掘进机液压系统的管理维护制度，定期维护检修系统。经常检查紧固接头，对密封圈及时更换并进行软管的包扎；按照使用规范调整换向阀的流量设置；根据油温过高的具体原因进行不同的措施确保油温的冷却；定期更换液压油并清洗相关部件。

5 结束语

液压系统作为掘进机的关键运行部件，良好的运行是掘进机正常工作的有力保障，本文针对液压系统的工作原理和元件、故障的种类及原因进行了简要的分析，并提出相关的解决措施，对掘进机液压系统的正常使用和维护作用重要，需要在日常的掘进机使用中进行有效的参照，保证掘进机的日常良好工作状态，保证较好的工作效果和工作效率，为煤炭企业的经济利益和社会效益提供充足的保障。

参考文献：

[1]宋海峰.煤矿掘进机液压传动常见故障及其原因[J].科技信息，2013（20）：411.

[2]文飞.煤矿掘进机液压传动常见故障分析[J].技术与市场，2013（08）：93-94.

[3]魏征.煤矿掘进机液压传动常见故障及其原因[J].机电信息，2010（18）：19.

[4]刘春才.煤矿掘进机液压传动的故障及原因分析[J].科技风，2011（05）：230.

推荐访问:传动 液压 煤矿 相关 研究