EBZ160掘進機液壓油水冷系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用

賈偉峰

摘 要：現(xiàn)代化礦井機械化程度越來越高，實現(xiàn)快速掘進和減輕工人勞動輕度就離不開掘進機，而掘進機連續(xù)作業(yè)的時間制約著巷道快速掘進；如掘進機服役時間較長或因地質(zhì)條件等因素影響，造成掘進機液壓油高溫，經(jīng)常發(fā)生故障，影響正常生產(chǎn)，所以解決液壓油高溫尤為重要。

關(guān)鍵詞：EBZ160掘進機；液壓油；高溫；降溫

中圖分類號：TD421.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0012-02

1 系統(tǒng)概況

新鄭煤電公司目前正在使用的掘進機普遍服役時間較長，在井下連續(xù)作業(yè)或在惡略條件下作業(yè)或非截割作業(yè)時，前置內(nèi)外噴霧不能開啟，造成液壓油油溫持續(xù)上升，而油溫過高易損壞油管、液壓油泵、伸縮油缸等液壓系統(tǒng)部件，進而影響割煤作業(yè)，通過液壓油及水冷系統(tǒng)運行分析并進行改造，提高掘進機的散熱效率和在惡略條件下散熱效率，從而達到高產(chǎn)高效的目的。

2 高溫原因及危害

對掘進機的液壓油油溫高、工作狀態(tài)及易出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障進行分析，從而找出掘進機在井下作業(yè)時高溫的產(chǎn)生及危害的規(guī)避。

2.1 液壓油（油箱用）性能指標

從以上液壓油參數(shù)（如圖1所示）可以看出油脂運動粘度與溫度的關(guān)系，液壓油的最佳運動粘度在37～43 mm2/s（40 ℃）之間，液壓油溫度過高會造成液壓系統(tǒng)各部件負荷增大損壞設(shè)備，所以當油溫超過70 ℃時，須停機檢查。

2.2 掘進機液壓系統(tǒng)易出現(xiàn)的故障

從表1液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象來看，液壓系統(tǒng)油溫過高，造成掘進機液壓油油溫持續(xù)上升的惡性循環(huán)，危害就是各部件使用壽命降低，又增加了掘進機維護成本及降低掘進中的作業(yè)效率。

2.3 掘進機作業(yè)狀態(tài)

從表2可以看出，掘進機工作時>19 h，而檢修的時間每天≤5 h（停機狀態(tài)比較少），從掘進機的工作時間來看，避免油溫高和持續(xù)高溫的惡性循環(huán)，就必須提高油溫的散熱效率和連續(xù)性。

2.4 原液壓油散熱系統(tǒng)

掘進機原液壓油冷卻系統(tǒng)在井下使用狀況，一是服役時間長，造成掘進機降溫效率有所降低；二是地質(zhì)條件影響，造成掘進機截割時內(nèi)外噴霧不能開啟，“非正?！睜顟B(tài)下工作溫度升高；三是非截割狀態(tài)下作業(yè)，不能開啟內(nèi)外噴霧，造成掘進機溫度上升，而一旦溫度升高后，停機時間短，溫度降不下來。原設(shè)計液壓水冷系統(tǒng)如圖2所示。

3 改進方案

3.1 技術(shù)可行性

針對冷卻系統(tǒng)降溫條件的局限性，提出分區(qū)并聯(lián)冷卻液壓油系統(tǒng)理念，主要對掘進機作業(yè)時，液壓油冷卻系統(tǒng)能分區(qū)自成一體，對整個液壓系統(tǒng)進行降溫，就是可以分開單獨使用，又可以并存運行，互不干擾又相輔相成。該系統(tǒng)優(yōu)點在于從理論上優(yōu)于原設(shè)計液壓油油溫冷卻系統(tǒng)，運行環(huán)境相對更加可靠，冷卻效率能提高一倍，能擴大掘進的作業(yè)半徑。

3.2 方案實施

①原設(shè)計給水源經(jīng)一級過濾器分為兩路，其中一路直接上噴水架噴霧，實際生產(chǎn)中效果不好，時常為因割作業(yè)時，噴頭堵塞，水噴不出去，如水密封質(zhì)量不高，水源倒流損壞軸承，經(jīng)過長期現(xiàn)場應(yīng)用及觀察分析后該支路噴霧可舍去，因前置外部噴霧也可以對掘進機截割部進行冷卻。

②分區(qū)并聯(lián)水冷系統(tǒng)，就是解決服役時間長的掘進機，散熱效率有低的現(xiàn)象，起熱快及使用的局限性，改造后液壓油溫水冷系統(tǒng)具體如圖3所示：

支路1經(jīng)過冷卻器冷卻液壓油水后直接上掘進機后部一二運噴水架，對轉(zhuǎn)載機尾部進行噴霧降塵，目的是讓掘進機實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)，不影響掘進機工作區(qū)域；支路2按照原設(shè)計路徑冷卻截割電機后上噴水架噴霧降塵、冷卻截割部，也可實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)；兩個小循環(huán)系統(tǒng)可以單獨使用又可以并行使用，既保證了開機冷卻系統(tǒng)正常使用，既提高了冷卻系統(tǒng)工作效率又增加了降塵半徑。改造后在現(xiàn)場實施后效果極好。

4 經(jīng)濟效益

①改造前，以31116工作面上付巷為例損壞設(shè)備，具體見表4。

因液壓油高溫損壞設(shè)備，平均每月維修占用4 d左右。

②改造后，在11208上付巷、12208上付巷施工中損壞設(shè)備，具體見表5。

從表4及表5中圈定區(qū)域可以看出，液壓系統(tǒng)各設(shè)備主要部件損壞率大大降低；有效的避免油溫升高而損壞設(shè)備部件現(xiàn)象，兩個掘進面相對31116工作面節(jié)省液壓設(shè)備費用40余萬元，徹底解決液壓油高溫，造成的液壓系統(tǒng)設(shè)備損壞和漏油現(xiàn)象，減少了停機事故。

在生產(chǎn)中至少每班能提高1個循環(huán)進尺，每個循環(huán)進尺按0.6 m，每年按300 d計算，掘進進尺約提高180 m左右，如單價按1 000元/m計算，全年至少多收入18萬元。

5 結(jié) 語

通過液壓油油溫冷卻系統(tǒng)改造，可以最大限度降低液壓油的溫度，能有效的保護設(shè)備各部件的正常使用和使用壽命，增加了降塵半徑，減小了煤塵二次揚塵機率，有效保護了職工的身體健康。

通過論證，該系統(tǒng)在更大功率的掘進機液壓系統(tǒng)上的保護效果也很明顯。

參考文獻：

[1] 朱真才.采掘機械與液壓傳動[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[2] 馬新民.礦山機械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[3] 李清.液壓系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)[J].礦山機械，2006，（2）.endprint

摘 要：現(xiàn)代化礦井機械化程度越來越高，實現(xiàn)快速掘進和減輕工人勞動輕度就離不開掘進機，而掘進機連續(xù)作業(yè)的時間制約著巷道快速掘進；如掘進機服役時間較長或因地質(zhì)條件等因素影響，造成掘進機液壓油高溫，經(jīng)常發(fā)生故障，影響正常生產(chǎn)，所以解決液壓油高溫尤為重要。

關(guān)鍵詞：EBZ160掘進機；液壓油；高溫；降溫

中圖分類號：TD421.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0012-02

1 系統(tǒng)概況

新鄭煤電公司目前正在使用的掘進機普遍服役時間較長，在井下連續(xù)作業(yè)或在惡略條件下作業(yè)或非截割作業(yè)時，前置內(nèi)外噴霧不能開啟，造成液壓油油溫持續(xù)上升，而油溫過高易損壞油管、液壓油泵、伸縮油缸等液壓系統(tǒng)部件，進而影響割煤作業(yè)，通過液壓油及水冷系統(tǒng)運行分析并進行改造，提高掘進機的散熱效率和在惡略條件下散熱效率，從而達到高產(chǎn)高效的目的。

2 高溫原因及危害

對掘進機的液壓油油溫高、工作狀態(tài)及易出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障進行分析，從而找出掘進機在井下作業(yè)時高溫的產(chǎn)生及危害的規(guī)避。

2.1 液壓油（油箱用）性能指標

從以上液壓油參數(shù)（如圖1所示）可以看出油脂運動粘度與溫度的關(guān)系，液壓油的最佳運動粘度在37～43 mm2/s（40 ℃）之間，液壓油溫度過高會造成液壓系統(tǒng)各部件負荷增大損壞設(shè)備，所以當油溫超過70 ℃時，須停機檢查。

2.2 掘進機液壓系統(tǒng)易出現(xiàn)的故障

從表1液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象來看，液壓系統(tǒng)油溫過高，造成掘進機液壓油油溫持續(xù)上升的惡性循環(huán)，危害就是各部件使用壽命降低，又增加了掘進機維護成本及降低掘進中的作業(yè)效率。

2.3 掘進機作業(yè)狀態(tài)

從表2可以看出，掘進機工作時>19 h，而檢修的時間每天≤5 h（停機狀態(tài)比較少），從掘進機的工作時間來看，避免油溫高和持續(xù)高溫的惡性循環(huán)，就必須提高油溫的散熱效率和連續(xù)性。

2.4 原液壓油散熱系統(tǒng)

掘進機原液壓油冷卻系統(tǒng)在井下使用狀況，一是服役時間長，造成掘進機降溫效率有所降低；二是地質(zhì)條件影響，造成掘進機截割時內(nèi)外噴霧不能開啟，“非正?！睜顟B(tài)下工作溫度升高；三是非截割狀態(tài)下作業(yè)，不能開啟內(nèi)外噴霧，造成掘進機溫度上升，而一旦溫度升高后，停機時間短，溫度降不下來。原設(shè)計液壓水冷系統(tǒng)如圖2所示。

3 改進方案

3.1 技術(shù)可行性

針對冷卻系統(tǒng)降溫條件的局限性，提出分區(qū)并聯(lián)冷卻液壓油系統(tǒng)理念，主要對掘進機作業(yè)時，液壓油冷卻系統(tǒng)能分區(qū)自成一體，對整個液壓系統(tǒng)進行降溫，就是可以分開單獨使用，又可以并存運行，互不干擾又相輔相成。該系統(tǒng)優(yōu)點在于從理論上優(yōu)于原設(shè)計液壓油油溫冷卻系統(tǒng)，運行環(huán)境相對更加可靠，冷卻效率能提高一倍，能擴大掘進的作業(yè)半徑。

3.2 方案實施

①原設(shè)計給水源經(jīng)一級過濾器分為兩路，其中一路直接上噴水架噴霧，實際生產(chǎn)中效果不好，時常為因割作業(yè)時，噴頭堵塞，水噴不出去，如水密封質(zhì)量不高，水源倒流損壞軸承，經(jīng)過長期現(xiàn)場應(yīng)用及觀察分析后該支路噴霧可舍去，因前置外部噴霧也可以對掘進機截割部進行冷卻。

②分區(qū)并聯(lián)水冷系統(tǒng)，就是解決服役時間長的掘進機，散熱效率有低的現(xiàn)象，起熱快及使用的局限性，改造后液壓油溫水冷系統(tǒng)具體如圖3所示：

支路1經(jīng)過冷卻器冷卻液壓油水后直接上掘進機后部一二運噴水架，對轉(zhuǎn)載機尾部進行噴霧降塵，目的是讓掘進機實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)，不影響掘進機工作區(qū)域；支路2按照原設(shè)計路徑冷卻截割電機后上噴水架噴霧降塵、冷卻截割部，也可實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)；兩個小循環(huán)系統(tǒng)可以單獨使用又可以并行使用，既保證了開機冷卻系統(tǒng)正常使用，既提高了冷卻系統(tǒng)工作效率又增加了降塵半徑。改造后在現(xiàn)場實施后效果極好。

4 經(jīng)濟效益

①改造前，以31116工作面上付巷為例損壞設(shè)備，具體見表4。

因液壓油高溫損壞設(shè)備，平均每月維修占用4 d左右。

②改造后，在11208上付巷、12208上付巷施工中損壞設(shè)備，具體見表5。

從表4及表5中圈定區(qū)域可以看出，液壓系統(tǒng)各設(shè)備主要部件損壞率大大降低；有效的避免油溫升高而損壞設(shè)備部件現(xiàn)象，兩個掘進面相對31116工作面節(jié)省液壓設(shè)備費用40余萬元，徹底解決液壓油高溫，造成的液壓系統(tǒng)設(shè)備損壞和漏油現(xiàn)象，減少了停機事故。

在生產(chǎn)中至少每班能提高1個循環(huán)進尺，每個循環(huán)進尺按0.6 m，每年按300 d計算，掘進進尺約提高180 m左右，如單價按1 000元/m計算，全年至少多收入18萬元。

5 結(jié) 語

通過液壓油油溫冷卻系統(tǒng)改造，可以最大限度降低液壓油的溫度，能有效的保護設(shè)備各部件的正常使用和使用壽命，增加了降塵半徑，減小了煤塵二次揚塵機率，有效保護了職工的身體健康。

通過論證，該系統(tǒng)在更大功率的掘進機液壓系統(tǒng)上的保護效果也很明顯。

參考文獻：

[1] 朱真才.采掘機械與液壓傳動[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[2] 馬新民.礦山機械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[3] 李清.液壓系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)[J].礦山機械，2006，（2）.endprint

摘 要：現(xiàn)代化礦井機械化程度越來越高，實現(xiàn)快速掘進和減輕工人勞動輕度就離不開掘進機，而掘進機連續(xù)作業(yè)的時間制約著巷道快速掘進；如掘進機服役時間較長或因地質(zhì)條件等因素影響，造成掘進機液壓油高溫，經(jīng)常發(fā)生故障，影響正常生產(chǎn)，所以解決液壓油高溫尤為重要。

關(guān)鍵詞：EBZ160掘進機；液壓油；高溫；降溫

中圖分類號：TD421.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0012-02

1 系統(tǒng)概況

新鄭煤電公司目前正在使用的掘進機普遍服役時間較長，在井下連續(xù)作業(yè)或在惡略條件下作業(yè)或非截割作業(yè)時，前置內(nèi)外噴霧不能開啟，造成液壓油油溫持續(xù)上升，而油溫過高易損壞油管、液壓油泵、伸縮油缸等液壓系統(tǒng)部件，進而影響割煤作業(yè)，通過液壓油及水冷系統(tǒng)運行分析并進行改造，提高掘進機的散熱效率和在惡略條件下散熱效率，從而達到高產(chǎn)高效的目的。

2 高溫原因及危害

對掘進機的液壓油油溫高、工作狀態(tài)及易出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障進行分析，從而找出掘進機在井下作業(yè)時高溫的產(chǎn)生及危害的規(guī)避。

2.1 液壓油（油箱用）性能指標

從以上液壓油參數(shù)（如圖1所示）可以看出油脂運動粘度與溫度的關(guān)系，液壓油的最佳運動粘度在37～43 mm2/s（40 ℃）之間，液壓油溫度過高會造成液壓系統(tǒng)各部件負荷增大損壞設(shè)備，所以當油溫超過70 ℃時，須停機檢查。

2.2 掘進機液壓系統(tǒng)易出現(xiàn)的故障

從表1液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象來看，液壓系統(tǒng)油溫過高，造成掘進機液壓油油溫持續(xù)上升的惡性循環(huán)，危害就是各部件使用壽命降低，又增加了掘進機維護成本及降低掘進中的作業(yè)效率。

2.3 掘進機作業(yè)狀態(tài)

從表2可以看出，掘進機工作時>19 h，而檢修的時間每天≤5 h（停機狀態(tài)比較少），從掘進機的工作時間來看，避免油溫高和持續(xù)高溫的惡性循環(huán)，就必須提高油溫的散熱效率和連續(xù)性。

2.4 原液壓油散熱系統(tǒng)

掘進機原液壓油冷卻系統(tǒng)在井下使用狀況，一是服役時間長，造成掘進機降溫效率有所降低；二是地質(zhì)條件影響，造成掘進機截割時內(nèi)外噴霧不能開啟，“非正?！睜顟B(tài)下工作溫度升高；三是非截割狀態(tài)下作業(yè)，不能開啟內(nèi)外噴霧，造成掘進機溫度上升，而一旦溫度升高后，停機時間短，溫度降不下來。原設(shè)計液壓水冷系統(tǒng)如圖2所示。

3 改進方案

3.1 技術(shù)可行性

針對冷卻系統(tǒng)降溫條件的局限性，提出分區(qū)并聯(lián)冷卻液壓油系統(tǒng)理念，主要對掘進機作業(yè)時，液壓油冷卻系統(tǒng)能分區(qū)自成一體，對整個液壓系統(tǒng)進行降溫，就是可以分開單獨使用，又可以并存運行，互不干擾又相輔相成。該系統(tǒng)優(yōu)點在于從理論上優(yōu)于原設(shè)計液壓油油溫冷卻系統(tǒng)，運行環(huán)境相對更加可靠，冷卻效率能提高一倍，能擴大掘進的作業(yè)半徑。

3.2 方案實施

①原設(shè)計給水源經(jīng)一級過濾器分為兩路，其中一路直接上噴水架噴霧，實際生產(chǎn)中效果不好，時常為因割作業(yè)時，噴頭堵塞，水噴不出去，如水密封質(zhì)量不高，水源倒流損壞軸承，經(jīng)過長期現(xiàn)場應(yīng)用及觀察分析后該支路噴霧可舍去，因前置外部噴霧也可以對掘進機截割部進行冷卻。

②分區(qū)并聯(lián)水冷系統(tǒng)，就是解決服役時間長的掘進機，散熱效率有低的現(xiàn)象，起熱快及使用的局限性，改造后液壓油溫水冷系統(tǒng)具體如圖3所示：

支路1經(jīng)過冷卻器冷卻液壓油水后直接上掘進機后部一二運噴水架，對轉(zhuǎn)載機尾部進行噴霧降塵，目的是讓掘進機實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)，不影響掘進機工作區(qū)域；支路2按照原設(shè)計路徑冷卻截割電機后上噴水架噴霧降塵、冷卻截割部，也可實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)；兩個小循環(huán)系統(tǒng)可以單獨使用又可以并行使用，既保證了開機冷卻系統(tǒng)正常使用，既提高了冷卻系統(tǒng)工作效率又增加了降塵半徑。改造后在現(xiàn)場實施后效果極好。

4 經(jīng)濟效益

①改造前，以31116工作面上付巷為例損壞設(shè)備，具體見表4。

因液壓油高溫損壞設(shè)備，平均每月維修占用4 d左右。

②改造后，在11208上付巷、12208上付巷施工中損壞設(shè)備，具體見表5。

從表4及表5中圈定區(qū)域可以看出，液壓系統(tǒng)各設(shè)備主要部件損壞率大大降低；有效的避免油溫升高而損壞設(shè)備部件現(xiàn)象，兩個掘進面相對31116工作面節(jié)省液壓設(shè)備費用40余萬元，徹底解決液壓油高溫，造成的液壓系統(tǒng)設(shè)備損壞和漏油現(xiàn)象，減少了停機事故。

在生產(chǎn)中至少每班能提高1個循環(huán)進尺，每個循環(huán)進尺按0.6 m，每年按300 d計算，掘進進尺約提高180 m左右，如單價按1 000元/m計算，全年至少多收入18萬元。

5 結(jié) 語

通過液壓油油溫冷卻系統(tǒng)改造，可以最大限度降低液壓油的溫度，能有效的保護設(shè)備各部件的正常使用和使用壽命，增加了降塵半徑，減小了煤塵二次揚塵機率，有效保護了職工的身體健康。

通過論證，該系統(tǒng)在更大功率的掘進機液壓系統(tǒng)上的保護效果也很明顯。

參考文獻：

[1] 朱真才.采掘機械與液壓傳動[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[2] 馬新民.礦山機械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[3] 李清.液壓系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)[J].礦山機械，2006，（2）.endprint