淺析EBZ260掘進機水系統(tǒng)

李忠豹　王恩澤（北方重工集團有限公司，遼寧　沈陽　110141）

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淺析EBZ260掘進機水系統(tǒng)

李忠豹王恩澤
（北方重工集團有限公司，遼寧沈陽110141）

摘要：本文介紹EBZ260掘進機水系統(tǒng)原理和結構以及水系統(tǒng)的維護，分析液壓系統(tǒng)和電機冷卻、外噴霧、內(nèi)噴霧、文丘里噴霧的功能和作用，闡述了水系統(tǒng)在整個掘進機中的重要性。

關鍵詞：水系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)和電機冷卻；外噴霧；內(nèi)噴霧；文丘里噴霧

1 概述

EBZ260掘進機優(yōu)點多、實用性強，在各種隧道掘進中被廣泛應用。掘進機水系統(tǒng)承擔著液壓系統(tǒng)、截割電機和截齒的冷卻，以及噴霧滅塵等作用，是掘進機正常運行和延長使用壽命的重要保障，水系統(tǒng)的使用效果直接影響掘進機使用性能的好壞。水系統(tǒng)作為掘進機的重要組成部分不容忽視。正確對待水系統(tǒng)，了解和掌握水系統(tǒng)的構成及工作原理對掘進機的使用意義重大。

2 水系統(tǒng)原理及回路結構

我公司生產(chǎn)的EBZ260掘進機的水系統(tǒng)主要由液壓系統(tǒng)和電機冷卻、外噴霧、內(nèi)噴霧、文丘里噴霧四部分組成，如圖1所示。

水從井下供水管進入反沖洗過濾器，經(jīng)過濾后分為兩路，一路供切割頭上部的外噴水嘴；另一路減壓后進入板翹式冷卻器，冷卻液壓油后再分成兩路，一路供給油箱內(nèi)蛇形管冷卻器，另一路冷卻切割電機。最后匯總到一起，經(jīng)水泵升壓后再次分為兩路，一路經(jīng)內(nèi)噴霧噴嘴噴出，另一路經(jīng)文丘里噴嘴噴出，起到降塵滅塵作用。

2.1 液壓系統(tǒng)和電機冷卻

液壓系統(tǒng)工作時會引起液壓油溫度升高，溫度超出其正常工作范圍后會加速液壓油的氧化，使液壓油變質(zhì)。其結果是加速液壓系統(tǒng)密封件的損壞，加快液壓元件的磨損。而截割電機連續(xù)工作也會溫度升高，若溫度過高會造成電機燒毀等后果。為保證掘進機正常運轉，對液壓系統(tǒng)和電機進行冷卻，控制溫升是十分必要的。

EBZ260掘進機由板翹式冷卻器和蛇形管冷卻器為液壓系統(tǒng)降溫。截割電機內(nèi)自帶冷卻水道。由于冷卻系統(tǒng)的元件承壓能力較低，冷卻系統(tǒng)所用水路設有減壓閥將水壓降到1MPa，并有泄壓閥進行二次保護。以確保整個系統(tǒng)安全工作，避免冷卻元件被高壓水擊穿而出現(xiàn)電機損壞和液壓系統(tǒng)故障的現(xiàn)象。

2.2 外噴霧

掘進機工作時有兩種形式產(chǎn)生粉塵，一種是截割頭與煤巖之間碰撞產(chǎn)生的粉塵，另一種是煤巖掉落時產(chǎn)生的粉塵。外噴霧主要是將煤巖掉落產(chǎn)生的粉塵消滅掉。

外噴霧通過分布在截割部前端的若干個噴嘴噴射水霧，水霧擴散后包圍截割頭形成水幕，封閉工作面落煤區(qū)。使截割部周圍的粉塵得以被捕捉，有效阻止粉塵的擴散。大大改善掘進工作面的空氣質(zhì)量，降低粉塵濃度。為使水呈霧狀噴出，其噴水壓力為井下供水壓力（≥3MPa）。其水量可由高壓球閥控制，一般情況下水量越多，除塵效果越好，但是水量過多會造成巷道積水，降低生產(chǎn)效率。所以要根據(jù)現(xiàn)場情況適當調(diào)節(jié)外噴霧水量。

2.3 內(nèi)噴霧

內(nèi)噴霧的噴嘴參照截齒的位置螺旋線布置在截割頭上。截割頭錐體芯部為一個密封的空腔。壓力水經(jīng)由截割臂進入主軸，再通過主軸進入截割頭芯部的空腔，最后由噴嘴噴射出去。其形式如圖2所示。

內(nèi)噴霧不僅用于消滅截割頭與煤巖之間產(chǎn)生的粉塵，還可以冷卻截齒、抑制火花等。據(jù)AQ1024-2009煤礦采掘工作面高壓噴霧降塵技術規(guī)范：高壓噴霧降塵的噴霧壓力為 8MPa ～12.5MPa。較高水壓確實對噴霧降塵極其有利，但高水壓耗能大，且供水系統(tǒng)元件易出故障。各方面綜合考慮，我公司EBZ260掘進機內(nèi)噴霧水壓為8MPa，由升壓水泵提供。

2.4 文丘里噴霧

冷卻水流經(jīng)液壓系統(tǒng)冷卻器和截割電機后，進入升壓水泵。經(jīng)水泵升壓后分為兩路，一路為內(nèi)噴霧，另一路為文丘里噴霧。EBZ260掘進機配備文丘里噴嘴，其特點是流量大，大面積降塵效果明顯。文丘里噴霧器結構簡單，由中空錐形腔體和噴嘴構成。當外來水經(jīng)噴嘴霧化噴出后，先在其腔體內(nèi)噴滿水，形成一個負壓空間，把周圍的空氣與浮塵吸入腔體中，從而實現(xiàn)了即吸收周圍浮塵又消除有害氣體的作用，最大限度的提高吸收效率。

3 水系統(tǒng)的維護

掘進機在現(xiàn)場工作時，若水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則會影響設備的正常運行。為了使水系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，需要對其元件及管路等進行定期檢查，確保元件性能正常，管路暢通。還要確保供水符合EBZ260掘進機水系統(tǒng)的要求，避免因為水質(zhì)問題影響掘進機的使用壽命。

結語

水系統(tǒng)在保護設備正常運轉、降低粉塵濃度、抑制火花、避免火災等方面有著不可替代的作用。隨著國家對各工程安全監(jiān)察的不斷抓緊，水系統(tǒng)在掘進機中的重要性也將進一步提高。正確使用掘進機水系統(tǒng)有著重大意義。

參考文獻

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[2]煤炭工業(yè)部生產(chǎn)司開拓處.掘進機選型手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1989.

中圖分類號：TD42

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