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(fen)以及液(ye)壓、電(dian)氣、水路3大系(xi)統(tong)組成。除截(jie)割部(bu)(bu)、本體部(bu)(bu)及(ji)電氣(qi)系(xi)統(tong)外，其他部(bu)(bu)分均由(you)液壓系(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(lun)，星輪(lun)旋(xuan)轉將落在鏟板上(shang)的煤塊送到一運的刮板上(shang)，將煤塊運出(chu)。掘進機能夠自力走(zou)行，在頭部安裝內、外噴水系統進行滅塵。
3 老(lao)型掘進機液壓系統的特點
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(xi)統(tong)的優缺點：
（1）該(gai)系統采用的(de)是多泵配多組閥的(de)形式。5個齒(chi)輪泵(beng)，型號較(jiao)多，需(xu)(xu)要(yao)加(jia)分動箱，實際上成本并不(bu)低(di)。掘(jue)進機在(zai)硬(ying)巖或半煤巖工(gong)作(zuo)時需(xu)(xu)要(yao)承受較(jiao)大的(de)外力(li)沖(chong)擊，由(you)于大排量齒(chi)輪泵(beng)的(de)工(gong)作(zuo)壓力(li)不(bu)高，承受的(de)液壓沖(chong)擊能力(li)較(jiao)差(cha)(cha)，同時又是連續工(gong)作(zuo)，使(shi)用壽命較(jiao)低(di)，由(you)于礦井下地方小，環境差(cha)(cha)，維修極不(bu)方便且容易造成二次污染；
（2）采(cai)用國(guo)產三位六(liu)通閥，閥的內泄漏(lou)量大，片(pian)間及操縱桿處容易漏(lou)油。由于(yu)25m的直線跑偏比(bi)較(jiao)大(da)，所(suo)以行(xing)走(zou)需進行(xing)馬達功率選配(pei)，比(bi)較(jiao)麻(ma)煩；
（3）閥多，比較分散，管路較亂(luan)，且(qie)占用空間；
（4）由于空間所限油箱較小，發熱較快；
（5）星輪(lun)采(cai)用(yong)齒輪(lun)分油(you)器(qi)，由于受壓力(li)沖擊較大，糾正(zheng)偏(pian)載能力(li)差，容易漏油(you)，使用(yong)壽(shou)命較短；
（6）系統采用閥控節流(liu)調速，能量損失較大；
（7）由于系統采用國產液壓元件，制造和(he)維修成(cheng)本較低；
進入2l世紀(ji)，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(jue)進機(ji)液壓系統的特點
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(xia)，比例多路閥(fa)上(shang)公共的負載LS信號(hao)通(tong)道通(tong)過T口卸壓(ya)，泵的(de)流量～壓(ya)力(li)控制(zhi)器上的(de)LS也無(wu)壓力信號，此(ci)時視為無(wu)負(fu)載狀態，泵的斜盤在2～3 MPa壓(ya)(ya)(ya)力作(zuo)用下，使泵處于最小(xiao)擺角，泵最小(xiao)擺角時(shi)的壓(ya)(ya)(ya)力是由(you)壓(ya)(ya)(ya)力流量控制器(qi)中(zhong)安裝(zhuang)的彈(dan)簧的特性曲線決定(ding)的。一般出廠時(shi)壓(ya)(ya)(ya)力調整為2.5 MPa，泵的溢流流量約(yue)2～4 L/min。這(zhe)樣系(xi)統在(zai)非(fei)工作狀態的(de)(de)功率損(sun)失較小，系(xi)統油液的(de)(de)空(kong)循環量較少(shao)，可(ke)提高油液的(de)(de)使用壽命。在(zai)停機(ji)時，泵(beng)的(de)(de)斜盤在(zai)回位彈簧的(de)(de)作用下，達到最大擺角；
（2）本系統采用(yong)進口件V30D140負載(zai)敏感式雙聯變量泵配PSV552/230-3型(xing)7聯和PSV55/230-3型4聯，2組(zu)負(fu)載敏感式比(bi)例多路閥，1個泵(beng)配1組(zu)閥，系統管路配置簡潔、緊(jin)湊(cou)、清晰，便于組(zu)裝和維(wei)修；
（3）系統能(neng)夠與其變(bian)化的(de)(de)負載無(wu)關地(di)控制執行元件的(de)(de)流量(liang)，也就是(shi)說不管負載如何變(bian)化，執行元件都能(neng)夠得到恒(heng)定的(de)(de)流量(liang)，同時多執行元件可同時工作，壓力、流量(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、一(yi)個(ge)噴(pen)水，這4個動作一(yi)般情況下(xia)都同時(shi)長時(shi)間工(gong)作，且都是馬(ma)達驅動，沒有頻繁換向(xiang)，不會影響(xiang)工(gong)作運(yun)行(xing)的平穩(wen)性，控(kong)制方式(shi)為手(shou)(shou)動定位(wei)。這樣工(gong)作時(shi)將手(shou)(shou)柄推至換向(xiang)位(wei)后定位(wei)不動，然后可進行(xing)其他操作；
7聯(lian)閥上頭兩(liang)聯(lian)是用于走(zou)行，流(liu)量一(yi)般為80 L/rain。其他依此(ci)為截割(ge)頭升(sheng)降、截割(ge)頭回轉、鏟(chan)板升(sheng)降、后支撐、截割(ge)頭伸縮（或錨(mao)桿(gan)機），它們的流量(liang)基本為60 L/min。在安(an)排(pai)動作(zuo)的順(shun)序上，考慮有同步(bu)要(yao)求的行(xing)走放在第一和第二聯(lian)，由于流量充裕、阻力小，同步(bu)精(jing)度高。考慮到閥內(nei)的壓力損失，動作(zuo)頻繁的向(xiang)前排(pai)，不(bu)頻繁的排(pai)在后面，且幾個動作(zuo)均(jun)可同時工作(zuo)；
（4）閥(fa)的(de)LS口壓(ya)力(li)信號為每組閥(fa)中工作壓(ya)力(li)通過梭閥(fa)進行比較取最大的(de)壓(ya)力(li)值，兩組閥(fa)的(de)LS口分(fen)別(bie)接在2個負載(zai)敏感(gan)武變量(liang)泵(beng)的LS口上(shang)。泵的流量～壓力控制器可(ke)根據執行元件(jian)所需流量總和來控制泵的擺(bai)角(jiao)位置(zhi)；
（5）行走(zou)工作(zuo)時，使用(yong)PSV閥Z口(kou)4 MPa壓力打開行(xing)走馬(ma)達制(zhi)動(dong)器(qi)，不需要額(e)外控(kong)制(zhi)油源(yuan)，節省一個齒輪泵；
（6）進口件PSV型比例電磁閥通(tong)過(guo)了國家礦用安全(quan)認證，安全(quan)標志編(bian)號(hao)：J2007101；J2007102。為掘(jue)進機實現電控操(cao)縱或遙控操(cao)縱做(zuo)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。
