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(dian)氣、水(shui)路3大(da)系(xi)統(tong)組成。除截(jie)割部、本體(ti)(ti)部及(ji)電氣系(xi)統(tong)外，其他部分均由液壓(ya)系(xi)統(tong)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個星輪，星輪旋轉(zhuan)將落(luo)在鏟(chan)板(ban)上(shang)的煤塊(kuai)送到一運的刮(gua)板(ban)上(shang)，將煤塊(kuai)運出。掘進機能夠(gou)自力走行(xing)，在頭部(bu)安裝(zhuang)內、外(wai)噴(pen)水系統進行(xing)滅塵。
3 老型掘進機液壓系統的特(te)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：
（1）該系統采用的是多泵(beng)配多組閥的形式。5個齒(chi)輪泵，型(xing)號較多，需要加分(fen)動(dong)箱(xiang)，實際(ji)上成(cheng)本并(bing)不低。掘進機(ji)在(zai)硬巖或(huo)半煤巖工(gong)作時需要承受(shou)較大(da)的(de)外力沖(chong)擊(ji)，由(you)于大(da)排量齒(chi)輪泵的(de)工(gong)作壓力不高，承受(shou)的(de)液壓沖(chong)擊(ji)能力較差，同時又是(shi)連續工(gong)作，使用壽(shou)命較低，由(you)于礦(kuang)井下地方(fang)小，環(huan)境差，維(wei)修極不方(fang)便(bian)且容易(yi)造成(cheng)二(er)次(ci)污染；
（2）采用國產三位六通閥(fa)，閥(fa)的內(nei)泄漏量大(da)，片(pian)間及操縱桿處容(rong)易(yi)漏油。由(you)于(yu)25m的直線跑偏比較(jiao)大，所以行走需進行馬(ma)達功率選配，比較(jiao)麻煩；
（3）閥多，比較分散，管路較亂，且占(zhan)用空間；
（4）由(you)于空間所限油箱較小，發熱較快；
（5）星輪(lun)采(cai)用齒輪(lun)分(fen)油(you)器，由于受(shou)壓力(li)沖擊較大，糾正偏載(zai)能(neng)力(li)差，容易漏油(you)，使用壽命較短；
（6）系統采用(yong)閥控節(jie)流調速，能量損失較大；
（7）由于系統采用(yong)國(guo)產(chan)液(ye)壓(ya)元件(jian)，制造(zao)和維修成本較(jiao)低；
進入2l世(shi)紀，液壓技(ji)術發展較快，負載敏感技(ji)術在上得到了越來越廣泛的應用。
4 新型掘進機液壓系統(tong)的特點
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）系統在非工作狀態下，比例(li)多路閥上公共的負載LS信號通道通過T口卸(xie)壓，泵的(de)流量～壓力(li)控(kong)制器上的(de)LS也無壓力信號，此(ci)時(shi)視為無負載狀態(tai)，泵的斜盤在(zai)2～3 MPa壓(ya)(ya)力(li)(li)作用下，使泵處于最小擺角，泵最小擺角時(shi)的(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)是由壓(ya)(ya)力(li)(li)流量控(kong)制器中安裝的(de)彈簧(huang)的(de)特性(xing)曲線決定的(de)。一般(ban)出廠時(shi)壓(ya)(ya)力(li)(li)調整為2.5 MPa，泵的溢流(liu)流(liu)量約2～4 L/min。這樣(yang)系統(tong)在非(fei)工作狀態的(de)功率損失(shi)較小，系統(tong)油液的(de)空循環量較少，可(ke)提高油液的(de)使用壽命。在停機時，泵的(de)斜盤在回位彈簧的(de)作用下，達到最大擺角(jiao)；
（2）本系統(tong)采(cai)用進(jin)口件V30D140負載(zai)敏感(gan)式雙聯變量泵配PSV552/230-3型7聯和PSV55/230-3型4聯，2組負載敏感(gan)式(shi)比例多(duo)路閥(fa)，1個泵配1組(zu)閥，系統管路配置(zhi)簡(jian)潔、緊湊、清(qing)晰(xi)，便于組(zu)裝和(he)維修；
（3）系統能(neng)夠與其變(bian)化(hua)的負載無關地控制執行元件(jian)的流量(liang)(liang)，也就是說不管負載如何變(bian)化(hua)，執行元件(jian)都能(neng)夠得到恒(heng)定(ding)的流量(liang)(liang)，同時(shi)多執行元件(jian)可同時(shi)工作，壓力、流量(liang)(liang)互相不受影響。也就是說4聯閥上的2個(ge)星輪、第一運輸、一個(ge)噴水，這4個動(dong)作(zuo)(zuo)一般(ban)情況下都同時(shi)(shi)(shi)長(chang)時(shi)(shi)(shi)間工(gong)作(zuo)(zuo)，且都是馬達驅動(dong)，沒有(you)頻繁換(huan)向，不(bu)會影響工(gong)作(zuo)(zuo)運行的平穩性(xing)，控(kong)制方式為手動(dong)定位(wei)。這樣工(gong)作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi)將手柄推至(zhi)換(huan)向位(wei)后定位(wei)不(bu)動(dong)，然后可進行其他操作(zuo)(zuo)；
7聯(lian)閥上頭(tou)兩聯(lian)是用于走行，流量一(yi)般為80 L/rain。其他依此(ci)為(wei)截(jie)割(ge)頭(tou)升降、截(jie)割(ge)頭(tou)回(hui)轉、鏟板升降、后支撐、截(jie)割(ge)頭(tou)伸(shen)縮（或錨桿機），它們(men)的流量基本為(wei)60 L/min。在(zai)安排動(dong)(dong)作的(de)順序(xu)上(shang)，考慮(lv)有同(tong)步要求的(de)行走放(fang)在(zai)第一(yi)和第二聯(lian)，由于流量充裕、阻(zu)力小，同(tong)步精度高(gao)。考慮(lv)到閥內的(de)壓力損失，動(dong)(dong)作頻(pin)繁的(de)向前(qian)排，不頻(pin)繁的(de)排在(zai)后面，且幾個動(dong)(dong)作均(jun)可同(tong)時工作；
（4）閥(fa)的(de)LS口壓(ya)力(li)信號(hao)為每(mei)組閥(fa)中工(gong)作壓(ya)力(li)通(tong)過梭閥(fa)進行比(bi)較取最大的壓(ya)力(li)值，兩組閥(fa)的LS口分別接在2個負載敏感武變(bian)量泵的LS口上。泵的流(liu)量～壓力(li)控制(zhi)器(qi)可(ke)根據執(zhi)行元件所需(xu)流(liu)量總和(he)來控制(zhi)泵的擺角位置；
（5）行走工作時，使(shi)用(yong)PSV閥Z口4 MPa壓(ya)力打開行走馬達制(zhi)動器(qi)，不需要額外控制(zhi)油源，節省一個齒輪泵；
（6）進口件PSV型比(bi)例電磁閥通過了國家礦用安全認證，安全標志(zhi)編(bian)號(hao)：J2007101；J2007102。為掘進機實現電控(kong)操縱或遙控(kong)操縱做準備。
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。
