淺談EBZ200掘進機液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案

摘要：我國目前已成為世界最大的掘進機制造的基地和最大的應(yīng)用市場，各種建設(shè)事業(yè)的發(fā)展離不開掘進機械行業(yè)，掘進機械行業(yè)也已經(jīng)成為國內(nèi)高端制造業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的重點支持發(fā)展產(chǎn)業(yè)，本文針對EBZ200型掘進機液壓系統(tǒng)存在的問題，提出改進優(yōu)化的方案。

關(guān)鍵詞：EBZ200掘進機;液壓系統(tǒng);優(yōu)化方案

1.EBZ200掘進機的特點

EBZ200掘進機可以實現(xiàn)裝載、連續(xù)切割以及運輸作業(yè)，EBZ200掘進機主要適用于煤巷或煤巖巷以及有軟巖的巷道掘進，并且可以在鐵路、公路以及水利工程等隧道中使用，其在設(shè)計上有以下特點：首先第一運輸機和鏟板都采用的是低速大扭矩壓馬達直接驅(qū)動，這樣可以減少故障環(huán)節(jié)：而行走部采用的是液壓馬達驅(qū)動，截割電機是雙速水冷電機，有熱敏對其的保護。EBZ200掘進機截割效率高，機器穩(wěn)定性較好，在操作方面比較方便，并且運行安全可靠。

掘進機主要是有截割部、行走部、裝運部、本體部和后支撐部五大部門，由液壓、水路和電氣三大系統(tǒng)組成，在這些構(gòu)成的部門中，除了截割部、電氣系統(tǒng)以及本體部外，其他的部分都是由液壓系統(tǒng)來驅(qū)動的。

掘進機的工作原理：在工作時，由后支撐的支腿液壓缸支撐地面，截割部的防爆電機來帶動截割頭的旋轉(zhuǎn)，這時就由液壓缸來驅(qū)動截割臂回轉(zhuǎn)、升降以及破落，在鏟板上安裝的兩個星輪可以在旋轉(zhuǎn)時就可以將鏟板上的東西送到一運的刮板上。掘進機是可以自立行走的，運用在其頭部安裝的內(nèi)外噴水系統(tǒng)進行除塵。

2.EBZ200掘進機液壓系統(tǒng)

EBZ200掘進機的液壓系統(tǒng)系統(tǒng)是由操縱臺、泵站、液壓馬達、油箱、油缸和相互連接的配管組成。

在EBZ200掘進機液壓系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)最基本的原理就是液壓內(nèi)部壓強是相等的，利用油泵產(chǎn)生的一定內(nèi)部壓力的液態(tài)油，會通過液壓管路傳送到液壓的執(zhí)行元件，比如說液壓油缸，高壓油將作用于活塞上，使得活塞兩端的壓力不平衡所以活塞就會運動做功，這時高壓油就可以作用在周圍布置的葉片上，帶動葉片軸的旋轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)就是傳送壓強的裝置，壓強傳送的載體是液壓油，具有一定壓強的液體就會作用在一定的載體上而產(chǎn)生作用力。

3.液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

EBZ200掘進機具有可以實現(xiàn)連續(xù)截割、裝載以及運輸?shù)茸鳂I(yè)，但是其在使用過程中還是存在一定的問題的，其液壓系統(tǒng)在設(shè)計上存在缺陷，這嚴重影響到掘進機性能的發(fā)揮，本文針對其出現(xiàn)的問題，提出可以改進的措施。

3.1 EBZ200掘進機液壓系統(tǒng)存在的問題

掘進機的液壓系統(tǒng)目前都存在液壓油溫過高、系統(tǒng)發(fā)熱量很、工作時能量損失大、密封件過早老化、油的粘度下降、泄漏量逐漸增加、液壓系統(tǒng)效率降低等問題。不過EBZ200掘進機液壓系統(tǒng)也存在如下的問題。

3.1.1液壓系統(tǒng)伸縮油缸液壓回路缺少閉鎖元件

伸縮油缸在收到外力的影響時，油缸將會進行前后運動，這樣就會給生產(chǎn)帶來安全隱患，如果只是單單依靠閥的能力，這不僅會損壞伸縮油缸也會大大影響其使用壽命。其次呢，是換向不穩(wěn)定、效率低下、這樣就會影響生產(chǎn)的速度，阻礙生產(chǎn)的正常進行。

3.1.2裝運能力與截割能力不協(xié)調(diào)

在進行截割時，裝運能力往往跟不上，并且不時就會出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)甚至是卡鏈的情況，這時一般都需要投入人工進行清理，這樣就會減緩工作的速度，降低工作的效率。

3.1.3履帶漲緊油缸效果不佳

在履帶漲緊的時候，油缸有墊片定位，這時手柄就可以控制到中位，但是由于漲緊油缸緩慢卸載負荷，這時的漲緊油缸就不起作用了，而且在長時間的負荷下，履帶就會變形，導致履帶的松弛，行走輪的磨損，這樣不僅影響工作效率還會影響機器的使用壽命。

3.2液壓系統(tǒng)的優(yōu)化

3.2.1可以在伸縮油缸中加入一個閉鎖元件

因為液壓系統(tǒng)的伸縮油缸在調(diào)定壓力下，工作不穩(wěn)定，所以在伸縮油缸中的回路中可以增加一個閉鎖元件，利用其反向截止作用來實現(xiàn)對兩路的封閉，這樣可以使執(zhí)行元件在雙向負載的作用下都能夠停在所需的位置，這樣就不會發(fā)生緩慢移動的現(xiàn)象，加入一個閉鎖元件就會使外力的發(fā)生減少伸縮油缸回路壓力的不穩(wěn)，從而保護伸縮油缸并且可以穩(wěn)定壓力。

3.2.2改變液壓回路的流量

改變液壓回路的流量會使裝運以及截割生產(chǎn)能力匹配。由于四聯(lián)閥的結(jié)構(gòu)一樣，在噴霧工作中，在履帶漲緊操作時關(guān)閉高壓截止閥，負載變量泵仍會有信號，這時就會使得系統(tǒng)的流量重新分配，一旦運流量增加，運刮板的速度就會提高，最終達到裝運與截割生產(chǎn)能力相互匹配。

3.2.3加設(shè)高壓截止閥

在履帶漲緊的時候，關(guān)閉了高壓截止閥，操縱手柄可以推進或是拉出或者是在中位，這樣就會避免閥中的內(nèi)泄造成履帶的緩慢松弛。但是若是操作手柄沒在漲緊的位置時，因為負載敏感變量，泵就仍然會后負載信號，這時油液就會從履帶漲緊回路回到主系統(tǒng)中，這樣就會在無形中增加星輪的流量，從而使速度提高轉(zhuǎn)輪提速。在高壓截止閥中，加上墊片的定位作用，就會使履帶的漲緊效果會更好。

3.3優(yōu)化后的效果及特點

在液壓系統(tǒng)優(yōu)化后，液壓系統(tǒng)采用負載敏感變量和負載敏感比例多路轉(zhuǎn)向閥的形式。優(yōu)化后的液壓系統(tǒng)，首先伸縮油缸液壓在回路上有原來的負載變化，伸縮油缸不能穩(wěn)住壓力，現(xiàn)在優(yōu)化后可以隨時停在某個工作位置上，這樣就給生產(chǎn)和檢修帶來很大的方便，效果也明顯提高，也使得安全生產(chǎn)有了保障。其次，通過對履帶漲緊油缸系統(tǒng)的改進，不僅不需要頻繁的使用四聯(lián)閥來操作定位，還在一定程度上保護了四聯(lián)閥，降低了勞動強度，當履帶有松動的跡象，就可以直接打開高壓截止閥，使得漲緊油缸漲緊，改善漲緊的效果。最后，在液壓系統(tǒng)進行了改進后，星輪的裝載能力有了大大的提高，減少了堵轉(zhuǎn)的想象，滿足了生產(chǎn)的需要。

4.總結(jié)

掘進機液壓系統(tǒng)在改進后不僅使其液壓系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，使得工作效率高、故障率大大的降低，也使得其系統(tǒng)的布局更加合理，整體機子的運行更加和諧，液壓系統(tǒng)的改進為掘進機在工作中提供了保證。液壓系統(tǒng)的改進也使得掘進機的工作效率大大的提高。

參考文獻：

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作者簡介：

李國慶（1974.10.1-），男，籍貫：山西太原，職稱：工程師，2012年就讀太原理工大學機械工程學院機械設(shè)計及自動化工程碩士。