關于煤礦掘進機液壓傳動的相關研究

張　磊（國投新集能源股份有限公司劉莊煤礦,安徽　潁上　236200）

關于煤礦掘進機液壓傳動的相關研究

張磊
（國投新集能源股份有限公司劉莊煤礦,安徽潁上236200）

摘要：掘進機是煤炭工業中重要的機械設備，對煤炭行業的發展作用重要，掘進機的發展是國家工業機械研究的重要課題。掘進機是自動化礦井掘進設備，功能包含行走、轉載、噴霧降塵等，而液壓系統是實現這些功能的關鍵部件。掘進機的工作環境多為井下高溫潮濕的環境，故障率比較高，本文根據掘進機液壓系統的工作原理進行簡單分析，查看掘進機液壓系統的常見故障，分析故障原因，尋求最優的解決方案，實現掘進機的最優化工作狀態，提高工作效率。

關鍵詞：煤炭掘進機；液壓系統；工作原理；常見故障

煤礦掘進機的工作環境復雜多樣，需要可靠的液壓系統對各機構的動作進行有效的控制來實現掘進機的高效運行，現階段，煤礦掘進機通過采用壓力切斷、恒功率、負載敏感等多種先進技術提高液壓系統的安全可靠性能。液壓系統的元件和油液都密封在液壓系統的殼體和管道內，故障的查找和判斷需要專業的儀器設備，需要選擇適當的檢修方法對液壓系統進行檢修和養護，尋找出系統故障的原因，提出有效的改進措施，提高液壓系統的傳動效果，保證工程的正常進行。

1　掘進機簡介

掘進機是煤礦井下巷道、隧道和鐵路施工的掘進設備，與其他配套設備組成綜掘作業線，掘進機分為全斷面掘進機和部分斷面掘進機，部分斷面掘進機就是煤礦井下工作使用較多的懸臂式掘進機。懸臂式掘進機采用結構緊湊、體積小、調速性能好、過載保護性能好、重量輕的液壓傳動系統，液壓系統的主要任務是工作機構的伸縮、鏟板升降、轉載機構、耙裝機構和行走機構的驅動等。

2　液壓系統的工作原理

掘進機的液壓系統是一個開式回路系統，系統中有兩臺三聯齒輪泵進行供油運作，輸出六路壓力油實現對左行走馬達、右行走馬達、噴霧水泵、裝運馬達、液壓油缸回路等的液壓傳動，保證掘進機的正常工作。液壓系統的每個回路的油泵出口處都設有溢流閥，保護系統的安全運行。

3　液壓元件的選擇和工作原理的分析

（1）多點壓力表開關。多點壓力表開關是用來控制切斷或連接壓力表與被測油路，實現油路壓力的測量，壓力表開關還具有阻尼作用，可以對壓力表的急劇跳動實現控制調節，防止損壞。

（2）梭閥。梭閥是兩個單向閥的組合，設置在高低壓管路之間，實現控制信號有序的輸入控制執行元件，實現制動器的開關。

（3）先導閥。先導閥是減壓閥式比例先導閥的簡稱，先導閥根據不同的輸入信號對液壓系統中的操作元件產生比例的液壓力，實現系統流量比例的變化，先導閥裝配在操作臺上，進行對液壓馬達、液動閥和油泵的遙控動作。

（4）多路換向閥。多路換向閥是回路系統的壓力保護元件，由回油閥、進油伐、多聯換向閥組成。

4　液壓傳動故障及解決方法

（1）人為原因。1）掘進機的操作人員沒有按照最優的操作規范和操作步驟進行操作，操作過程中缺乏對掘進機的保護意識，操作動作粗暴不合理，產生強烈的沖擊負荷，增加液壓系統傳動故障的發生率。過大的沖擊負荷會增加掘進機機械部件之間的磨損，嚴重情況下產生元件的斷裂或破碎，產生漏油現象，影響液壓系統的正常運作；2）沒有制定規范的掘進機養護制度，沒有保證掘進機的定期養護。掘進機的機械管理不到位的重要表現就是液壓油的污染，液壓油的污染可以導致液壓系統的漏油現象，造成零部件的潤滑性降低、產生磨損甚至卡滯及控制零部件失靈，發生安全事故，造成嚴重的損失。為避免故障的發生，要建立養護制度，配備專業人員定期對液壓系統進行養護，在液壓系統的檢修時對外圍環境進行有效的清理，對容易出現污染的零部件進行清洗或及時更換。液壓油的更換需要注意更換方法，確保不發生污染現象，同時對掘進機的工作環境進行有效的維護，減少粉塵等污染。

（2）機械原因。1）液壓油溫度散熱失衡：①液壓油的粘度過高會增加液壓系統的摩擦，造成液壓系統的功率降低并增大液壓系統的壓降，導致溫度升高；②冷卻器中的冷卻水因為多種原因造成循環不通暢，大量的熱量堆積無法排出，造成散熱失衡；③液壓油從損壞的密封元件處泄露，系統摩擦增加的同時影響液壓油的散熱功能；④掘進機的工作環境通風效果差，造成整體高溫的積聚，散熱器散發的熱量不能有效的排出；⑤液壓油箱內的液壓油過少，液壓油循環的散熱功能降低；2）機械振動。掘進機的作業過程產生機械振動和噪聲，振動和噪聲的共同作用導致工作環境的惡化，振動過程中液壓油管和人工固定的零部件都會產生松脫或破裂老化，最終影響液壓系統的正常工作。產生原因包括：①液壓泵的吸液腔吸液不充分，產生的原因包括：液壓油面太低、液壓吸收泵轉速過高、液壓油粘度大、液壓吸油濾清器堵塞、液壓油吸油管徑過細等，導致吸油泵吸油過程中出現真空狀態，溶解在液壓油中的空氣被有效地分離，在氣蝕作用下的分離空氣出現震動；②吸油濾網外露、吸油密封元件的密封性能不好造成吸油過程中進入空氣。③液壓系統中的電動馬達、吸油泵工作年限較長導致元件老化沒有進行及時的養護或更換，影響正常功能的發揮；④液壓系統中液壓管路的管徑阻塞、彎頭較多、固定效果不達標、液壓油的流速過高等都會導致液壓系統的振動和噪聲；⑤液壓系統原件的安裝質量不合格，電動機和液壓吸油泵的安裝不同心、聯動器松動等都會造成系統的振動。

（3）故障的解決方法。建立規范的掘進機液壓系統的管理維護制度，定期維護檢修系統。經常檢查緊固接頭，對密封圈及時更換并進行軟管的包扎；按照使用規范調整換向閥的流量設置；根據油溫過高的具體原因進行不同的措施確保油溫的冷卻；定期更換液壓油并清洗相關部件。

5　結束語

液壓系統作為掘進機的關鍵運行部件，良好的運行是掘進機正常工作的有力保障，本文針對液壓系統的工作原理和元件、故障的種類及原因進行了簡要的分析，并提出相關的解決措施，對掘進機液壓系統的正常使用和維護作用重要，需要在日常的掘進機使用中進行有效的參照，保證掘進機的日常良好工作狀態，保證較好的工作效果和工作效率，為煤炭企業的經濟利益和社會效益提供充足的保障。

參考文獻：

[1]宋海峰.煤礦掘進機液壓傳動常見故障及其原因[J].科技信息,2013(20):411.

[2]文飛.煤礦掘進機液壓傳動常見故障分析[J].技術與市場,2013(08):93-94.

[3]魏征.煤礦掘進機液壓傳動常見故障及其原因[J].機電信息,2010(18):19.

[4]劉春才.煤礦掘進機液壓傳動的故障及原因分析[J].科技風,2011(05):230.