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(bu)分以及液壓、電氣、水路3大系統組成(cheng)。除截(jie)割部、本(ben)體部及電(dian)氣系統外，其他部分均由液壓系統驅動的。
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(lun)，星(xing)輪(lun)旋轉將落(luo)在(zai)鏟(chan)板上的(de)煤塊送(song)到一(yi)運的(de)刮板上，將煤塊運出。掘進(jin)機能夠自力走行(xing)，在(zai)頭部(bu)安裝內、外噴水系(xi)統進(jin)行(xing)滅塵(chen)。
3 老型掘進機液壓系統(tong)的特點
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，來說明系統的優缺點(dian)：
（1）該(gai)系統(tong)采用的(de)是多泵配多組閥(fa)的(de)形式(shi)。5個齒輪(lun)泵(beng)，型(xing)號較(jiao)(jiao)多，需(xu)(xu)要加分動(dong)箱，實際上成本并不(bu)低(di)。掘進機在(zai)硬巖或半(ban)煤巖工(gong)作(zuo)(zuo)時需(xu)(xu)要承受(shou)較(jiao)(jiao)大的(de)外力沖擊，由(you)于(yu)大排量齒輪(lun)泵(beng)的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)壓力不(bu)高，承受(shou)的(de)液壓沖擊能力較(jiao)(jiao)差(cha)，同時又是連續工(gong)作(zuo)(zuo)，使用(yong)壽(shou)命較(jiao)(jiao)低(di)，由(you)于(yu)礦井下地方小，環境差(cha)，維修極不(bu)方便且容易造(zao)成二次(ci)污染(ran)；
（2）采用(yong)國產三位六通閥，閥的(de)內泄漏量(liang)大，片間及(ji)操(cao)縱(zong)桿處容易(yi)漏油。由于25m的直(zhi)線跑偏比較(jiao)大，所以行走需進行馬達功(gong)率選配，比較(jiao)麻(ma)煩(fan)；
（3）閥多(duo)，比較(jiao)(jiao)分散，管路較(jiao)(jiao)亂，且(qie)占用空(kong)間；
（4）由于空間所(suo)限油(you)箱(xiang)較(jiao)小，發熱(re)較(jiao)快；
（5）星(xing)輪采用齒(chi)輪分油(you)器，由于受壓(ya)力沖擊較(jiao)大，糾正偏載能(neng)力差，容易漏油(you)，使用壽命較(jiao)短(duan)；
（6）系統采用(yong)閥控節流調速，能量損失較大；
（7）由于系統采用國產液(ye)壓元件(jian)，制(zhi)造和維(wei)修成本較低；
進入2l世紀，液壓技術發展較快(kuai)，負載敏(min)感技術在(zai)上得到了越來越廣泛的應用。
4 新型掘進機液壓系統的特點(dian)
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）系統在非工作狀態下，比例多路閥上(shang)公共的負載(zai)LS信號通道通過T口卸壓，泵(beng)的流量～壓力控制器上的LS也無(wu)壓力信(xin)號，此時視(shi)為無(wu)負(fu)載狀態，泵的斜盤在2～3 MPa壓(ya)力作(zuo)用下，使泵處于最小(xiao)擺角，泵最小(xiao)擺角時(shi)的(de)(de)(de)壓(ya)力是由壓(ya)力流量(liang)控制器中安(an)裝的(de)(de)(de)彈簧的(de)(de)(de)特性曲線決定的(de)(de)(de)。一般出廠(chang)時(shi)壓(ya)力調整為2.5 MPa，泵的溢流流量約2～4 L/min。這樣系(xi)統(tong)在非工作(zuo)狀(zhuang)態的(de)功(gong)率損失(shi)較小，系(xi)統(tong)油(you)液(ye)的(de)空循環量較少，可提高油(you)液(ye)的(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)。在停機時，泵的(de)斜盤在回位彈簧(huang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，達(da)到最大擺(bai)角；
（2）本系統采用進口件V30D140負載敏感式雙聯變量泵配PSV552/230-3型7聯(lian)和PSV55/230-3型4聯(lian)，2組負載敏感式比例多路閥，1個泵配1組閥，系統(tong)管路配置簡(jian)潔、緊湊、清晰，便于組裝和(he)維修；
（3）系統能(neng)夠與其(qi)變(bian)化的負載無關地控(kong)制執(zhi)行元(yuan)件的流量(liang)(liang)，也(ye)就是(shi)說不(bu)管負載如何變(bian)化，執(zhi)行元(yuan)件都(dou)能(neng)夠得(de)到(dao)恒定的流量(liang)(liang)，同時(shi)多執(zhi)行元(yuan)件可同時(shi)工作，壓力、流量(liang)(liang)互(hu)相(xiang)不(bu)受影響。也(ye)就是(shi)說4聯(lian)閥上的2個星(xing)輪、第一(yi)運輸、一(yi)個噴水，這4個動作(zuo)(zuo)一般情況(kuang)下都(dou)同時長時間(jian)工作(zuo)(zuo)，且都(dou)是馬(ma)達驅動，沒有(you)頻繁(fan)換向，不(bu)會影響工作(zuo)(zuo)運行(xing)的(de)平(ping)穩(wen)性，控制方(fang)式為手動定(ding)位(wei)(wei)。這樣工作(zuo)(zuo)時將手柄推至(zhi)換向位(wei)(wei)后(hou)定(ding)位(wei)(wei)不(bu)動，然后(hou)可進行(xing)其他操作(zuo)(zuo)；
7聯閥(fa)上頭兩聯是用于走行，流(liu)量一般為80 L/rain。其(qi)他依此為(wei)截(jie)割(ge)頭(tou)升(sheng)降、截(jie)割(ge)頭(tou)回轉、鏟(chan)板升(sheng)降、后支撐(cheng)、截(jie)割(ge)頭(tou)伸縮(suo)（或錨桿機(ji)），它(ta)們的流量(liang)基(ji)本為(wei)60 L/min。在(zai)安排(pai)動作的順序(xu)上，考慮有(you)同(tong)步(bu)(bu)要求(qiu)的行(xing)走放在(zai)第一和第二聯，由(you)于流量充(chong)裕、阻(zu)力小，同(tong)步(bu)(bu)精度高。考慮到(dao)閥內(nei)的壓力損失(shi)，動作頻(pin)繁的向前排(pai)，不頻(pin)繁的排(pai)在(zai)后面，且幾個動作均可同(tong)時工(gong)作；
（4）閥的LS口壓力信號為每組(zu)(zu)閥(fa)中(zhong)工作壓力通過梭(suo)閥(fa)進行比較取(qu)最大的(de)壓力值，兩(liang)組(zu)(zu)閥(fa)的(de)LS口分別接(jie)在(zai)2個負載敏感武變(bian)量泵的LS口上。泵的流量～壓力控制器(qi)可(ke)根據執行元(yuan)件(jian)所需流量總(zong)和來控制泵的擺(bai)角(jiao)位置；
（5）行走工作(zuo)時，使(shi)用PSV閥Z口4 MPa壓力打開行走(zou)馬達制動器，不(bu)需要額(e)外控(kong)制油源，節省一個齒輪泵；
（6）進口件PSV型比例電磁閥(fa)通過了(le)國(guo)家礦用安全(quan)認證，安全(quan)標(biao)志編(bian)號：J2007101；J2007102。為(wei)掘(jue)進(jin)機實(shi)現電控操(cao)縱(zong)或(huo)遙控操(cao)縱(zong)做準備。
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。
