新型掘進機液壓系統的設計
1 概 述
隨著國民經濟快速的發展，電力、能源日趨緊張。由于我國的電力行業大部分是火力發電，所以對煤炭的需求量日益增加。為了加強安全生產，國家關閉了小煤窯，扶持大煤礦，加大煤礦開采的現代化裝備，從政策上帶動了煤礦機械的大發展。
2 的用途、組成及工作狀況
掘進機是集截割、裝運和行走于一體的綜合掘進設備。用于截割任意斷面形狀的井下巷遭。邊打煤巷邊用錨桿機打煤巷的幫和頂，進行支護。然后采煤機才能進入巷道，騎在刮板運輸機上進行采煤及運輸。
掘進機是由截割部、裝運部、行走部、本體部、后支撐部5大部分以及液壓、電氣、水路(lu)3大系統組成。除截割(ge)部(bu)、本體部(bu)及電氣系統外，其(qi)他部(bu)分(fen)均由液壓(ya)系統驅動的。
工作時，后支撐部的支腿缸支撐地面，截割部的防爆電機帶動截割頭旋轉，液壓油缸驅動截割臂回轉、升降，破落煤（巖），煤落在裝運部的鏟板上，鏟板可升降，在鏟板上安裝2個(ge)星(xing)輪，星(xing)輪旋轉將落(luo)在鏟板上(shang)的煤塊(kuai)送到一(yi)運的刮板上(shang)，將煤塊(kuai)運出(chu)。掘進(jin)(jin)機能(neng)夠自力走行(xing)，在頭部安裝內、外噴水系(xi)統進(jin)(jin)行(xing)滅塵。
3 老型掘進機液壓系統的特(te)點(dian)
老型掘進機是參照日本技術設計的，上世紀五、六十年代開發的產品，經過不斷完善而成，下面以EBZ150型為例，來說明系(xi)統(tong)的優缺(que)點：
（1）該系統采用(yong)的(de)是多泵配多組閥的(de)形式。5個齒輪泵，型(xing)號較多，需要(yao)加分動箱(xiang)，實際(ji)上成本并(bing)不低。掘進機在(zai)硬(ying)巖(yan)或半煤巖(yan)工(gong)作時(shi)需要(yao)承(cheng)(cheng)受(shou)較大的(de)外力沖擊，由(you)于(yu)大排量齒輪泵的(de)工(gong)作壓力不高，承(cheng)(cheng)受(shou)的(de)液壓沖擊能力較差，同時(shi)又是(shi)連續工(gong)作，使(shi)用(yong)壽命較低，由(you)于(yu)礦井下(xia)地方小，環(huan)境差，維(wei)修極不方便(bian)且容易造成二次污染；
（2）采用國產三位六通(tong)閥，閥的(de)內泄漏量大，片間及操縱桿處容易漏油。由于25m的(de)直線跑偏(pian)比(bi)較大，所以行(xing)走需(xu)進行(xing)馬達功率選(xuan)配，比(bi)較麻煩；
（3）閥多，比較分散，管路較亂，且占(zhan)用(yong)空(kong)間；
（4）由于空間所限(xian)油箱較小，發熱較快；
（5）星輪采用齒輪分油器，由于受壓(ya)力(li)沖擊較(jiao)大，糾正(zheng)偏載能(neng)力(li)差，容易漏(lou)油，使用壽命較(jiao)短；
（6）系統采用(yong)閥控節(jie)流調速，能(neng)量損失較大；
（7）由于系統采用(yong)國產液(ye)壓元件，制造和維(wei)修成本較低；
進入2l世紀，液壓技術發展(zhan)較快(kuai)，負載敏感技術在上得到了越來越廣泛的應用。
4 新型掘進機液(ye)壓(ya)系(xi)統的(de)特點
新的掘進機液壓系統采用負載敏感式變量泵與負載敏感式比例多路閥組成的負載敏感式控制系統，該系統具有以下特點：
（1）系統在非工作狀態(tai)下，比例多路閥上公(gong)共的負(fu)載LS信號通道(dao)通過(guo)T口卸壓(ya)，泵(beng)的流量～壓(ya)力控制器上的LS也無壓(ya)力信號，此時(shi)視為無負載狀態，泵的斜盤在2～3 MPa壓(ya)力(li)作用下，使泵處于(yu)最(zui)小擺角(jiao)，泵最(zui)小擺角(jiao)時的(de)壓(ya)力(li)是由壓(ya)力(li)流量(liang)控制器中(zhong)安裝的(de)彈簧的(de)特性曲線決(jue)定的(de)。一般出廠時壓(ya)力(li)調整為(wei)2.5 MPa，泵的溢流流量約2～4 L/min。這樣(yang)系統(tong)在(zai)非工作狀態的(de)(de)功(gong)率損失較(jiao)小，系統(tong)油液的(de)(de)空循環量較(jiao)少，可提高油液的(de)(de)使用壽命(ming)。在(zai)停機(ji)時，泵的(de)(de)斜盤在(zai)回位彈簧的(de)(de)作用下，達到最大擺(bai)角；
（2）本(ben)系(xi)統采用進口件V30D140負載(zai)敏感式雙聯(lian)變量泵(beng)配PSV552/230-3型7聯和PSV55/230-3型4聯，2組負載敏(min)感(gan)式比例(li)多路閥，1個泵配1組閥，系統管路配置簡潔、緊湊、清晰，便于組裝和(he)維修；
（3）系(xi)統能(neng)夠(gou)與其變化的(de)負(fu)載無關地控制執行元件的(de)流(liu)量(liang)，也就是(shi)說不管(guan)負(fu)載如何變化，執行元件都(dou)能(neng)夠(gou)得到恒定的(de)流(liu)量(liang)，同(tong)時多(duo)執行元件可同(tong)時工作，壓力、流(liu)量(liang)互相不受影響。也就是(shi)說4聯閥(fa)上的2個(ge)星輪、第一(yi)運輸(shu)、一(yi)個(ge)噴水，這4個(ge)動作(zuo)(zuo)一般情況(kuang)下都(dou)同(tong)時長(chang)時間工作(zuo)(zuo)，且都(dou)是馬達(da)驅動，沒有頻繁(fan)換向，不(bu)會影響工作(zuo)(zuo)運行(xing)的平(ping)穩性(xing)，控制方式為手(shou)(shou)動定位(wei)。這(zhe)樣工作(zuo)(zuo)時將手(shou)(shou)柄推至換向位(wei)后定位(wei)不(bu)動，然后可(ke)進行(xing)其(qi)他操作(zuo)(zuo)；
7聯閥上頭兩(liang)聯是用(yong)于走行(xing)，流(liu)量一般為(wei)80 L/rain。其(qi)他依(yi)此為截割(ge)(ge)(ge)頭(tou)升(sheng)降、截割(ge)(ge)(ge)頭(tou)回轉(zhuan)、鏟板升(sheng)降、后支撐、截割(ge)(ge)(ge)頭(tou)伸縮（或錨桿機），它們的流(liu)量(liang)基(ji)本為60 L/min。在(zai)(zai)安排(pai)動作的(de)(de)(de)順序(xu)上，考慮(lv)有同步要求的(de)(de)(de)行走放在(zai)(zai)第(di)一和第(di)二聯，由于流量充裕、阻力小，同步精度高。考慮(lv)到閥內的(de)(de)(de)壓(ya)力損失，動作頻繁的(de)(de)(de)向前排(pai)，不頻繁的(de)(de)(de)排(pai)在(zai)(zai)后面，且幾個動作均可(ke)同時工(gong)作；
（4）閥的LS口壓力信號(hao)為每組閥(fa)(fa)中(zhong)工(gong)作壓力通過梭閥(fa)(fa)進行比較取最大的(de)壓力值，兩組閥(fa)(fa)的(de)LS口分(fen)別(bie)接(jie)在2個負載敏感(gan)武變量泵的LS口上。泵的流(liu)量～壓(ya)力控(kong)(kong)制器可根據執行元件所(suo)需流(liu)量總和(he)來控(kong)(kong)制泵的擺(bai)角位置；
（5）行走(zou)工作時，使用(yong)PSV閥(fa)Z口4 MPa壓力打開行走馬達制動器，不需要額外控(kong)制油源(yuan)，節(jie)省一個齒輪泵(beng)；
（6）進口(kou)件PSV型比例(li)電磁閥通過了國家礦(kuang)用安(an)全(quan)(quan)認證，安(an)全(quan)(quan)標志編號：J2007101；J2007102。為掘(jue)進機實現(xian)電(dian)控操縱(zong)或(huo)遙控操縱(zong)做(zuo)準備(bei)。
5 總 結
通過改進后的掘進機液壓系統性能穩定可靠，故障率低，工作效率高，受到用戶的一致好評。目前國內掘進機的液壓系統的設計各有特色，但基本上都采用負載敏感式變量泵加負載敏感式比例多路閥的液壓系統形式，控制方式采用手動比例或液動比例。但總的發展趨勢是向遙控方向發展，目前國外掘進機的液壓系統采用遙控形式已非常成熟。相信不久國內的遙控掘進機也將誕生。
