EBH-132型掘進(jìn)機(jī)常見液壓系統(tǒng)故障分析與改進(jìn)

　　開灤錢家營礦業(yè)分公司井下掘進(jìn)工作面使用掘進(jìn)機(jī)類型有：EBH-132型、EBZ-100型、EBZ-160型、EBZ-135型、S-100型五種，其中EBH-132掘進(jìn)機(jī)是由煤炭科學(xué)院研究院與內(nèi)蒙古第二機(jī)械制造廠設(shè)計(jì)出品，于2006年投入公司使用至今已陸續(xù)購進(jìn)12臺。作為主力掘進(jìn)機(jī)，多年的反復(fù)使用總結(jié)。以及同其他機(jī)型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行比較參考，發(fā)現(xiàn)EBH-132掘進(jìn)機(jī)存在齒輪分動箱容易發(fā)熱；齒輪泵的高壓密封性差；控制閥分配油液比例不平衡，液壓管路多，造成事故率多等諸多不足。針對以上不足，經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員現(xiàn)場考察分析、論證，結(jié)合公司現(xiàn)在使用的其他類型掘進(jìn)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)，對其不足陸續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，相應(yīng)的液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、回油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)也進(jìn)行了系統(tǒng)配型改造，經(jīng)過使用效果較好。
　　1　故障與分析
　　1.1主要有以下幾點(diǎn)故障問題需改進(jìn)
　　(1)齒輪分動箱嚴(yán)重發(fā)熱。
　　(2)齒輪泵的高壓密封性差。
　　(3)控制閥分配油液比例不平衡。
　　(4)切割升降缸沒有安全保護(hù)裝置，易損壞。
　　1.2存在故障問題導(dǎo)致后果分析
　　(1)泵站變速齒輪分動箱發(fā)熱嚴(yán)重，直接造成電機(jī)、油泵同時過熱而損壞。
　　(2)油泵高壓密封性差，經(jīng)常出現(xiàn)漏損大，壓力降低，造成機(jī)器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　(3)控制閥分配油液比例不平衡，造成兩耙爪轉(zhuǎn)數(shù)不等，影響正常裝載。
　　(4)切割升降缸容易漏損且無安全裝密封置，導(dǎo)致油缸部件容易損壞。
　　2　改造方案
　　根據(jù)EBH-132型掘進(jìn)機(jī)本身技術(shù)特征，為使其更適合我公司井下地質(zhì)條件及使用狀況，專門成立了專業(yè)改造小組，結(jié)合每次改造EBH-132型掘進(jìn)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，并查找改造后實(shí)際使用中仍然存在的一些不足問題，總結(jié)分析提出對EBH-132型掘進(jìn)機(jī)的泵箱、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)與改造的方案如下。
　　(1)取消泵站系統(tǒng)原有齒輪分動箱。重新設(shè)計(jì)制作油箱。
　　(2)不再選用原設(shè)計(jì)的多聯(lián)齒輪泵，采用進(jìn)口負(fù)載感應(yīng)控制柱塞泵，并內(nèi)置于油箱內(nèi)。
　　(3)液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及電器系統(tǒng)進(jìn)行重新配套設(shè)計(jì)改造。
　　(4)液壓系統(tǒng)部分在截割升降缸液壓回路中加設(shè)安全裝置，使其能自動平衡穩(wěn)壓。
　　3　改進(jìn)前后特點(diǎn)分析
　　3.1EBZ-132型掘進(jìn)機(jī)原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　EBZ-132型掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)。原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用開式回路系統(tǒng)集中控制方式。主要由油泵站、油缸操縱臺、液壓操縱臺、油馬達(dá)、油缸及油管等組成。油泵站由90kW電機(jī)、變速齒輪分動箱、齒輪泵(三聯(lián)泵和雙聯(lián)泵各1臺)、油箱、吸油過濾器、回油過濾器、冷卻器及空氣過濾器等組成。裝載部左、右兩耙爪的液壓回路中裝有分流閥，目的是保證耙爪受偏載時也能同步回轉(zhuǎn)進(jìn)行煤巖裝送。
　　3.2改進(jìn)后結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)
　　(1)泵站去掉齒輪分動箱，將原來外置的兩油泵(一個三聯(lián)泵、一個雙聯(lián)泵)去掉，換成進(jìn)口負(fù)載感應(yīng)控制柱塞泵，并內(nèi)置于油箱內(nèi)，既改善了潤滑情況，又避免了傳動過程中嚴(yán)重發(fā)熱而損壞電機(jī)、油泵的現(xiàn)象。
　　(2)由于原齒輪泵密封性差，且油泵內(nèi)密封件工作時始終處在一個恒壓狀態(tài)，密封件頻繁受損，導(dǎo)致泄漏嚴(yán)重，致使系統(tǒng)不能正常工作。采用進(jìn)口負(fù)載感應(yīng)控制柱塞泵后，在系統(tǒng)不工作時，主泵始終保持一個低壓狀態(tài)，增加了密封件的壽命。
　　(3)原系統(tǒng)中控制閥分配油液比例不平衡，造成兩耙爪轉(zhuǎn)數(shù)不等，影響正常裝載，將原設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)去掉，重新設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)配與德國哈威公司產(chǎn)負(fù)載反饋式比例多路閥(PSV)，可實(shí)現(xiàn)比例多路閥不工作時，變量的流量非常小，比例多路閥每片閥單獨(dú)工作時，變量泵排出的流量與該片閥流量相同，只有比例多路閥同時工作時，變量泵的流量達(dá)到最大，這樣可減少不必要的溢流發(fā)熱。
　　(4)掘進(jìn)機(jī)截割油缸上液壓鎖加安全裝置，可以有效保障油缸因壓力超標(biāo)而損壞。
　　4　改進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)
　　EBH-132掘進(jìn)機(jī)改進(jìn)后，選用國際領(lǐng)先水平的負(fù)載感應(yīng)控制柱塞泵，取代原設(shè)計(jì)中齒輪泵落后的供油方式，使供油方式智能化，降低了能耗。采用負(fù)載反饋式比例多路閥，使油液分配比例平衡，從而使兩耙爪轉(zhuǎn)數(shù)相等，保證正常裝載，且效果優(yōu)良。取消泵箱的齒輪分動箱后使液壓系統(tǒng)簡單化，減少了故障點(diǎn)。切割油缸加安全閥，設(shè)計(jì)簡單且效果優(yōu)良。這幾項(xiàng)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了礦山生產(chǎn)科技降成本的目的，改造后的EBH-132型掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)，降低了事故率，提高了工作效率。在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，具有很好的推廣價值。
　　5　經(jīng)濟(jì)效益
　　由于系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，提高工作效率10％以上，以我公司年進(jìn)尺20000m計(jì)算。年可多進(jìn)尺2000m，每米出煤按60t，每噸售價600元計(jì)，年創(chuàng)效益：2000×60×600=720萬元。
　　EBH-132掘進(jìn)機(jī)作為生產(chǎn)主力數(shù)量較多，改造后事故率降低，相應(yīng)降低了該型掘進(jìn)機(jī)的維修成本。由于更換了先進(jìn)的主油泵和多路控制閥，減少了主油泵及控制閥的損壞。以目前使用12臺掘進(jìn)機(jī)計(jì)算，每臺每年因此多消耗材料20000元計(jì)，全年可節(jié)省材料費(fèi)24萬