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(zé)任公司，河北 石家莊 050031

0 引言

目前，隨著礦上各種設(shè)備的更新和工藝的完善，作為支護設(shè)備的液壓錨桿機如果仍然按現(xiàn)有國家標準規(guī)定的下降時間設(shè)計，已經(jīng)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(dǎo)致支腿油缸下降慢的原因

經(jīng)實地了解情況，導(dǎo)致支腿油缸下降速度慢的原因有人為因素、錨桿機固有結(jié)構(gòu)因素、使用工況及環(huán)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(zé)任心和技術(shù)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(shè)備維護的責(zé)任心比較差，且煤礦工人文化水平偏低、技術(shù)水平相對較差。

2）液壓錨桿機的固有結(jié)構(gòu)

推進油缸由活塞桿、一級缸筒、外缸筒、缸底等組成，工作時，當(dāng)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(dāng)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(diào)。

控制推進油缸的推進機構(gòu)調(diào)壓凸輪行程有三個位置（中位、上升、下降），調(diào)壓凸輪行程的大小直接決定溢流閥開啟壓力大小，如果調(diào)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(jīng)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(huán)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(shè)備使用時應(yīng)根據(jù)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(fā)現(xiàn)回油管會發(fā)生打死彎或扭曲的現(xiàn)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(yīng)把油管拉直，減少回油阻力。告訴用戶規(guī)范使用說明后就不會再產(chǎn)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(huán)境能達到產(chǎn)品組裝生產(chǎn)的要求，且試驗臺的系統(tǒng)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(tǒng)的污染，內(nèi)部環(huán)境的影響較小）。

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(jīng)過培訓(xùn)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(xiàn)有液壓錨桿機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即調(diào)壓凸輪的行程小，造成先導(dǎo)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(diào)壓凸輪下降的行程。

由于液壓錨桿機推進機構(gòu)的控制手柄有3個位置，中間位置時，推進機構(gòu)被鎖定，當(dāng)前后轉(zhuǎn)動時支腿伸出或回落，隨著角度的變化，與手柄聯(lián)動的溢流閥壓力也得以相應(yīng)調(diào)整，支腿的推力大小也隨之發(fā)生變化。經(jīng)過重新設(shè)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(jié)構(gòu)不能改變上升部分結(jié)構(gòu)，只要求改變下降部分結(jié)構(gòu)，即增大下降部分行程，重新設(shè)計凸輪，改變調(diào)壓凸輪的行程曲線，把行程由原來的7mm變成現(xiàn)在的11mm，增大了下降時先導(dǎo)溢流閥的開啟壓力。

調(diào)壓凸輪修改前后如圖1。

圖1

調(diào)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(diào)壓桿處螺母松開，使調(diào)節(jié)螺母到適當(dāng)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(yīng)得到提高，來達到縮短時間，調(diào)壓桿結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3

4 結(jié)論

通過系統(tǒng)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(nèi)試驗和在礦上反饋的實際使用情況，經(jīng)受住了實際考驗，達到了預(yù)期目標。

[1]成大先主編.機械設(shè)計手冊[S].4版.化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]王躍進主編.機械原理[M].北京大學(xué)出版社.