插裝閥在門式斗輪堆取料機(jī)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用分析

吳春東

摘 要：本文主要依據(jù)大型門式斗輪堆取料機(jī)進(jìn)行取料的具體情況進(jìn)行分析，并對(duì)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的基本特點(diǎn)的要求加以研究，接著對(duì)該系統(tǒng)中采取插裝閥的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討，并從基本回路角度出發(fā)，從以下多個(gè)方面對(duì)插裝閥在門式斗輪機(jī)在相應(yīng)液壓體系中發(fā)揮出的作用進(jìn)行詳細(xì)的研究，筆者依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：門式斗輪堆取料機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；插裝閥；應(yīng)用

所謂門式斗輪堆取料機(jī)，簡(jiǎn)單的說(shuō)是作為一種不間斷的、高效率的裝卸設(shè)備，在相關(guān)領(lǐng)域得到了普遍的認(rèn)可。在最近幾年里，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)投入了大量的資金，鋼鐵等有關(guān)行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，已有的門式斗輪機(jī)已不能緊跟時(shí)代的潮流，需要相關(guān)人員投入到研制領(lǐng)域中變得尤為迫切。而門式斗輪機(jī)中，活動(dòng)梁起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)液壓體系也應(yīng)當(dāng)滿足當(dāng)前的發(fā)展需要，簡(jiǎn)單的說(shuō)是系統(tǒng)流量及其相關(guān)性能參數(shù)應(yīng)不斷增加，致使以往采取傳統(tǒng)液壓閥的體系中的閥體出現(xiàn)較大的尺寸，液流有著較大的換向時(shí)間，沖擊性強(qiáng)，消耗的能量高等問題，對(duì)設(shè)備的順利運(yùn)作帶來(lái)一定的影響。因此，本文主要從以下幾方面進(jìn)行分析，供以借鑒。

1、門式斗輪機(jī)工況對(duì)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)特性的要求

1.1門式斗輪機(jī)工況及起升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

門式斗輪機(jī)作為常用的條形料場(chǎng)散料輸送設(shè)備，其基本作業(yè)工況包括堆料工況和取料工況堆料作業(yè)時(shí)設(shè)備把系統(tǒng)帶式輸送機(jī)運(yùn)來(lái)的物料通過自身尾車、堆取料帶式輸送機(jī)和移動(dòng)帶式輸送機(jī)等機(jī)構(gòu)堆至料場(chǎng)，堆料工況作業(yè)方式又可以分成分層堆料及定點(diǎn)堆料兩種；取料作業(yè)時(shí)設(shè)備通過自身滾輪機(jī)構(gòu)取料，通過機(jī)上帶式輸送機(jī)將物料送給系統(tǒng)帶式輸送機(jī)。取料工況作業(yè)方式又可以分成分層取料及頂部垂直取料兩種。上述工況的任一作業(yè)方式均需有起升機(jī)構(gòu)參與才能順利完成，而且不同作業(yè)方式對(duì)起升機(jī)構(gòu)的作業(yè)時(shí)間及工作速度要求也不相同。一般門式斗輪機(jī)在分層取料、分層堆料及定點(diǎn)堆料等工作方式時(shí)，起升機(jī)構(gòu)屬于間歇工作制，機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)間較短，運(yùn)行速度較慢，并且兩次動(dòng)作間隔時(shí)間較長(zhǎng)；而設(shè)備處于頂部垂直取料及過料堆跨場(chǎng)工作時(shí)，起升機(jī)構(gòu)屬于連續(xù)工作制，機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行速度相對(duì)較快。因此門式斗輪機(jī)不同的工況對(duì)起升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的要求也不相同，設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)必須加以重視。

1.2門式斗輪機(jī)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)特性要求

（1）本液壓系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有著相應(yīng)的保壓回路。當(dāng)門式斗輪機(jī)在開展分層取料、堆料進(jìn)行作業(yè)的過程中，起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)所具有的功能實(shí)現(xiàn)活動(dòng)梁及其相應(yīng)結(jié)構(gòu)在一定范圍中不管哪個(gè)位置都可以停留的效果，而且還有著相應(yīng)的負(fù)載力，與此同時(shí)當(dāng)設(shè)備不進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)的要求。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)液壓體系中的所具有的活動(dòng)梁及其相應(yīng)機(jī)構(gòu)保持在某種高度的時(shí)候，當(dāng)這兩種設(shè)備傳遞完成以后就已經(jīng)被相應(yīng)的液壓缸承載著，所以要求相關(guān)人員在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的過程中應(yīng)當(dāng)先對(duì)相應(yīng)的鎖缸保壓回路進(jìn)行設(shè)置，這樣可以使鎖缸發(fā)揮出自身的作用。

（2）本液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的調(diào)速回路，保證液壓缸運(yùn)行速度可調(diào)平穩(wěn)運(yùn)行。門式斗輪機(jī)以不同工作方式堆取料工作時(shí)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)速度的要求也不同，其中頂部垂直取料作業(yè)方式活動(dòng)梁在料堆高度方向取料，要求起升機(jī)構(gòu)以合適的速度控制活動(dòng)梁下降，以滿足取料進(jìn)給深度要求；其余作業(yè)方式，活動(dòng)梁在起升過程中設(shè)備不進(jìn)行堆取料作業(yè)，活動(dòng)梁每次起升變換一定高度值，目的是實(shí)現(xiàn)取料斗輪挖掘深度或堆料落料高度的調(diào)節(jié)，因此該動(dòng)作屬于設(shè)備輔助工作，為滿足門式斗輪機(jī)單位時(shí)間的額定生產(chǎn)率，輔助工作時(shí)間不應(yīng)過長(zhǎng)，因此對(duì)液壓缸的運(yùn)行速度也有一定的要求。

（3）本液壓體系應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的卸荷回路符合節(jié)能環(huán)保的需要。本系統(tǒng)有著較大的流量，并且壓力較高，通常使用柱塞泵給系統(tǒng)提供相應(yīng)的壓力油，因?yàn)橹媒Y(jié)構(gòu)自身需求以及系統(tǒng)具有的特征，系統(tǒng)一定要設(shè)置恰當(dāng)?shù)男逗苫芈罚@樣做的目的是為了確保柱塞泵不能進(jìn)行啟動(dòng)，而且當(dāng)門式斗輪機(jī)在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候不能進(jìn)行起停，因此在較短的時(shí)間內(nèi)，液壓泵最大程度可以促使油液流回到指定的郵箱中，液壓泵盡可能處于零下的狀態(tài)下能夠使油液流返回到指定的地方，避免出現(xiàn)功率損失以及發(fā)熱的情況。除此之外，系統(tǒng)有著較大的流量、壓力較高的情況下也應(yīng)當(dāng)保持著較小的液阻、通流能力不小、速度快速。因此，相關(guān)人員在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)最大程度避免功率過渡的損耗，將系統(tǒng)水平加以提升。

2、插裝閥門式斗輪機(jī)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)優(yōu)越性及原理功能

（1）就調(diào)速形式而言，不但要符合活動(dòng)梁起升速度的需要，而且還能夠恰到好處的將節(jié)能的設(shè)計(jì)思維模式引入其中。相關(guān)人員依據(jù)上面所提到門式斗輪機(jī)堆取料具體情況對(duì)起速的需要，及其本系統(tǒng)有著較大的流量，活動(dòng)梁不斷上升等有關(guān)特點(diǎn)，該原理在使活動(dòng)梁達(dá)到上升亦或是下降的同時(shí)，分別采取了以下兩種調(diào)速方式：一種是容積調(diào)速；另一種是節(jié)流調(diào)速。當(dāng)升機(jī)構(gòu)使活動(dòng)梁上升的時(shí)候，液壓缸所伸出的方向應(yīng)當(dāng)和相應(yīng)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的方向是反的，并且處于正負(fù)載的狀態(tài)，機(jī)構(gòu)所具有的載荷不會(huì)對(duì)液壓缸帶來(lái)影響，也不會(huì)發(fā)生液壓缸超速的情況，所以采取該采用通過控制液壓泵輸出流量控制液壓缸起升速度的容積調(diào)速方式既安全可靠又可以杜絕溢流閥閃流，減少能量損失，提高系統(tǒng)效率。

（2）該原理設(shè)有卸荷回路等措施使系統(tǒng)滿足節(jié)能環(huán)保要求。電磁溢流閥組件2相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)閥件電磁溢流閥與換向閥的功能組合，其布置在泵組側(cè)組成卸荷回路，可以實(shí)現(xiàn)液壓泵空載啟動(dòng)及不頻繁啟動(dòng)，電磁溢流閥組件2在系統(tǒng)中的控制方式與件7基本相同，當(dāng)電磁鐵YV1失電時(shí)，Y控油支路即插裝閥控制口C與系統(tǒng)回油路油箱連接，由插裝閥邏輯控制通斷原理，當(dāng)控制口壓力等于零，插裝閥工作油口B與A連通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液壓泵的空載啟動(dòng)，并且在系統(tǒng)非工作期間可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的卸荷，有效避免泵的頻繁啟動(dòng)，同時(shí)該電磁鐵YV1與電接點(diǎn)壓力表聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的超壓保護(hù)。反之當(dāng)電磁鐵YV1得電，可以實(shí)現(xiàn)溢流閥功能為系統(tǒng)定壓。另外本系統(tǒng)還根據(jù)活動(dòng)梁下降時(shí)載荷方向性的特點(diǎn)，采用電液?jiǎn)蜗蜷y組件7的電磁鐵YV2得電與否，來(lái)控制活動(dòng)梁下降動(dòng)作起停，該過程無(wú)需液壓泵的參與，即可完成活動(dòng)梁的下降，大大縮短了液壓泵運(yùn)行時(shí)間，有效杜絕了不必要的能源浪費(fèi)。

3、結(jié)語(yǔ)

通過以上內(nèi)容的研究可以得知，插裝閥使用在門式斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)中有著顯著的效果，使系統(tǒng)無(wú)論是在安全、平穩(wěn)還是在環(huán)保方面都有著顯著的效果，從而較好的表明該液壓系統(tǒng)能夠?qū)Ρ容^大型的門式斗輪機(jī)較為實(shí)用，并有著很大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙紅梅，王軍.基于先導(dǎo)壓力補(bǔ)償?shù)牟逖b式比例流量閥控制特性研究[J].液壓與氣動(dòng).2016（10）

[2]蘇乃權(quán)，涂艷玲，蔣興平.插裝閥內(nèi)部流場(chǎng)分析與實(shí)驗(yàn)[J].液壓與氣動(dòng).2014（03）

[3]張宇琛，趙繼云，謝騰飛.二級(jí)先導(dǎo)插裝閥動(dòng)態(tài)性能仿真與優(yōu)化[J].煤礦機(jī)械.2011（06）

[4]孔曉武，方錦輝，蒲增坤.主動(dòng)式比例插裝閥與系統(tǒng)工況的匹配性設(shè)計(jì)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）.2014（01）

[5]譚顯忠，譚吉川.螺紋插裝閥在石油井下儀器中的探討與應(yīng)用[J].流體傳動(dòng)與控制.2014（01）