液壓錨桿機性能改進

侯世龍

冀中能源石家莊煤礦機械有限責任公司，河北 石家莊 050031

0 引言

目前，隨著礦上各種設備的更新和工藝的完善，作為支護設備的液壓錨桿機如果仍然按現有國家標準規定的下降時間設計，已經不能滿足客戶需求。以下我們從影響支腿油缸下降速度慢的各種可能因素入手，逐步分析并確定主要原因，我們最終提出合理的解決辦法，以達到使用要求。

1 導致支腿油缸下降慢的原因

經實地了解情況，導致支腿油缸下降速度慢的原因有人為因素、錨桿機固有結構因素、使用工況及環境、錨桿機加工及錨桿機組裝過程控制等，下面分別進行論述。

1）人為因素主要涉及到操作者的責任心和技術水平

煤礦工人大多只要求速度而不注意錨桿機正常的維護，對設備維護的責任心比較差，且煤礦工人文化水平偏低、技術水平相對較差。

2）液壓錨桿機的固有結構

推進油缸由活塞桿、一級缸筒、外缸筒、缸底等組成，工作時，當油缸的上腔通油時，兩級缸筒按照從推進活塞桿到一級缸筒的順序回落。當油缸的下腔通油時，兩級缸筒按照從一級缸筒到推進活塞桿的順序伸出，且伸出的推力可調。

控制推進油缸的推進機構調壓凸輪行程有三個位置（中位、上升、下降），調壓凸輪行程的大小直接決定溢流閥開啟壓力大小，如果調壓凸輪的行程小，那么溢流閥的開啟壓力就小，支腿在下降的過程中溢流閥會開啟溢流而直接造成下降速度慢。

經過分析，改變凸輪行程可以有效的縮短推進油缸的下降速度。

3）使用工況及環境因素

用戶使用中，有時會擅自增加油管的長度到40m、60m，而不增大其通徑，這樣就會使回油壓力增加，溢流閥溢流，影響油缸的下降速度。設備使用時應根據溫度使用N68或N46液壓油，如果天氣冷或油的粘度大也會造成回油阻力增加，造成溢流閥溢流。使用過程中，我們還發現回油管會發生打死彎或扭曲的現象，這樣也會造成回油阻力增大，溢流閥泄油，影響支腿的下降速度，使用時應把油管拉直，減少回油阻力。告訴用戶規范使用說明后就不會再產生此類的問題

4）零件加工及組裝過程的控制。

溢流閥的加工精度直接影響其性能，主閥套在車床上通過鉆鉸加工，閥套和閥芯的間隙通過配磨來完成，均能保證圖紙要求。組裝車間的環境能達到產品組裝生產的要求，且試驗臺的系統能保證良好的試驗條件，可知加工組裝及試車過程不會影響溢流閥的開啟流量。（不會造成系統的污染，內部環境的影響較?。?。

2 確定支腿下降慢的主要原因

通過以上的分析，人為造成的因素可以經過培訓后能掌握錨桿機的正確使用和維護方法，最終提高工作效率。

我們確定了影響錨桿機下降速度的主要因素為目前現有液壓錨桿機的內部結構，即調壓凸輪的行程小，造成先導溢流閥的開啟壓力低，影響油缸的流量，使錨桿機在推進油缸在低壓力、小流量情況下溢流，直接造成下降速度慢。

3 解決辦法：增大調壓凸輪下降的行程。

由于液壓錨桿機推進機構的控制手柄有3個位置，中間位置時，推進機構被鎖定，當前后轉動時支腿伸出或回落，隨著角度的變化，與手柄聯動的溢流閥壓力也得以相應調整，支腿的推力大小也隨之發生變化。經過重新設計凸輪，將下降時凸輪的行程增大，改變凸輪對溢流閥的頂力，從而增大溢流閥的開啟壓力，減少支腿在下降時溢流閥的泄漏，進而提高支腿的下降速度。

液壓錨桿機在上升工作時，推進油缸的上升速度要求保持不變，所以凸輪的結構不能改變上升部分結構，只要求改變下降部分結構，即增大下降部分行程，重新設計凸輪，改變調壓凸輪的行程曲線，把行程由原來的7mm變成現在的11mm，增大了下降時先導溢流閥的開啟壓力。

調壓凸輪修改前后如圖1。

圖1

調壓凸輪行程變化如圖2所示（橫軸表示角度，縱軸表示距離，單位：mm）：

圖2

此外，我們也可以把調壓桿處螺母松開，使調節螺母到適當位置，來增加溢流閥的開啟壓力，這個時候下降時溢流閥的泄漏量減少了，支腿的下降速度也相應得到提高，來達到縮短時間，調壓桿結構如圖3所示。

圖3

4 結論

通過系統的分析各種可能情況，制定可行的最終解決方案，使錨桿機的下降速度較以前縮短了10s。并通過廠內試驗和在礦上反饋的實際使用情況，經受住了實際考驗，達到了預期目標。

[1]成大先主編.機械設計手冊[S].4版.化學工業出版社.

[2]王躍進主編.機械原理[M].北京大學出版社.