井下無(wú)軌設(shè)備液壓系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)

卓義 佘千根

摘 要：井下無(wú)軌設(shè)備包括鉆機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、運(yùn)礦車及服務(wù)車，主要用于金屬礦山的鉆探、鏟運(yùn)、運(yùn)輸及輔助作業(yè)，本文主要涉及配有彈簧制動(dòng)濕式多盤(pán)制動(dòng)橋的車輛制動(dòng)系統(tǒng)及液壓先導(dǎo)系統(tǒng)集成，通過(guò)分析原液壓系統(tǒng)原理選擇插裝閥及板閥進(jìn)行集成，極大的減少了系統(tǒng)管路及成本，系統(tǒng)更加緊湊。

關(guān)鍵詞：無(wú)軌設(shè)備；插裝閥；濕式多盤(pán)制動(dòng)橋；充液閥

Integrated Design of Hydraulic System for Underground Vehicle

Zhuo Yi She Qiangen

Technology Center，Anhui Tong Guan Machinery Co.，Ltd. AnhuiTongling 244000

Abstract：Underground vehicles include drilling、loading、hauling and utility，used for metal mine drilling，scraping，transportation and auxiliary operations，This article mainly relates to Spring applied hydraulically released multiinternal wet disc brakes system and hydraulic pilot system integration，Through the analysis of the original principle of hydraulic system selection cartridge valve and plate valve for integration，Greatly reducing the system piping and cost，the system is more compact.

Key words：Underground vehicles；cartridge valve；axle with multiinternal wet disc；charging valve

井下無(wú)軌設(shè)備的行車制動(dòng)方式一般采用彈簧制動(dòng)液壓釋放濕式多盤(pán)制動(dòng)器，部分服務(wù)車、鉆機(jī)行車制動(dòng)也有采用液壓制動(dòng)方式，本文主要針對(duì)采用彈簧制動(dòng)液壓釋放的制動(dòng)器及工作部分主閥采用液壓先導(dǎo)進(jìn)行集成，本文以鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行分析元件的工作原理，選用合適的插裝閥進(jìn)行集成。液壓原理圖參見(jiàn)圖1。

圖1

1 需要集成部分元件原理介紹

充液閥的作用主要給制動(dòng)系統(tǒng)的蓄能器進(jìn)行充液，充液閥的充液壓力是一個(gè)范圍，當(dāng)充液壓力達(dá)到最高預(yù)設(shè)定值的時(shí)候，充液閥通過(guò)二次油口對(duì)泵進(jìn)行卸荷，當(dāng)蓄能器壓力低于充液閥預(yù)設(shè)定的低壓壓力的時(shí)候，充液閥再次工作對(duì)蓄能器進(jìn)行充液。充液閥中的最右邊一個(gè)閥相當(dāng)于液控優(yōu)先閥，同時(shí)下側(cè)閥芯控制端內(nèi)置一個(gè)軟復(fù)位彈簧，優(yōu)先閥下端的先導(dǎo)控制通過(guò)最左邊的兩個(gè)壓力控制閥進(jìn)行控制，兩個(gè)壓力控制閥分別對(duì)兩個(gè)單向閥連接的蓄能器的壓力進(jìn)行感應(yīng)，感應(yīng)壓力是一個(gè)范圍，即充液閥的充液壓力范圍，蓄能器壓力達(dá)到最高設(shè)定壓力，此壓力控制閥卸荷，優(yōu)先閥進(jìn)口分流一路先導(dǎo)油進(jìn)入優(yōu)先閥上端先導(dǎo)控制口，克服優(yōu)先閥的內(nèi)置軟彈簧移動(dòng)閥芯，優(yōu)先閥對(duì)泵進(jìn)行卸荷，當(dāng)蓄能器壓力低于壓力控制閥設(shè)定的低壓壓力時(shí)，壓力控制閥重新起作用，優(yōu)先閥閥芯移動(dòng)對(duì)蓄能器再次進(jìn)行充液，充液閥中通向蓄能器的單向閥、節(jié)流口主要是防止蓄能器的液體逆流和壓力波動(dòng)，內(nèi)置的兩個(gè)過(guò)濾器主要作用是保護(hù)壓力控制閥、優(yōu)先閥的先導(dǎo)油路，油液一旦污染引起壓力控制閥閥芯無(wú)法換向，優(yōu)先閥的下端先導(dǎo)油路無(wú)法卸荷，充液閥一直對(duì)蓄能器進(jìn)行充液，泵無(wú)法卸荷，引起泵、充液閥及蓄能器損壞，所以一般在充液閥前端增加高壓過(guò)濾器和溢流閥，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

充液閥對(duì)蓄能器充液壓力達(dá)到最高設(shè)定壓力后二次油口工作，二次油口主要給主工作閥先導(dǎo)控制閥、轉(zhuǎn)向閥先導(dǎo)控制閥提供先導(dǎo)油源，同時(shí)給橋冷卻提供油源。順序閥控制先導(dǎo)油源蓄能器壓力，壓力不得超過(guò)先導(dǎo)控制閥最高輸入壓力，一般設(shè)置為先導(dǎo)最高控制壓力，根據(jù)實(shí)際使用進(jìn)行調(diào)整，先導(dǎo)蓄能器充滿液后，油液流向橋制動(dòng)器，對(duì)橋進(jìn)行冷卻，然后回油箱，先導(dǎo)蓄能器壓力低于順序閥關(guān)閉壓力時(shí)，先導(dǎo)蓄能器重新被充液，溢流閥主要起保護(hù)作用，壓力設(shè)置比順序閥高百分之十左右。

緊急制動(dòng)、停車制動(dòng)電磁閥斷電時(shí)車輛處于制動(dòng)狀態(tài)，通電解除制動(dòng)，行車過(guò)程通過(guò)行車制動(dòng)閥進(jìn)行制動(dòng)，緊急情況或停車使用電磁閥進(jìn)行制動(dòng)。

2 集成后元件選型

原原理圖缺少進(jìn)口溢流閥，對(duì)系統(tǒng)保護(hù)不是很好，集成后增加，同時(shí)增加一個(gè)停車電磁閥，分別控制前、后橋，安全性更高，制動(dòng)效果更好，考慮車輛出現(xiàn)故障拖車需要增加一個(gè)制動(dòng)器解除手動(dòng)泵油口，考慮制動(dòng)發(fā)熱，增加冷卻器。

2.1 品牌確定

根據(jù)研究插裝閥品牌情況，海德福斯質(zhì)量可靠，價(jià)格適中，集成元件為海德福斯插裝元件，停車電磁閥選用北京華德品牌。

2.2 集成內(nèi)部元件原理介紹

優(yōu)先閥具有壓力補(bǔ)償功能保證優(yōu)先到蓄能器油液流量不受負(fù)載影響保持恒定，流量的大小可以調(diào)節(jié)優(yōu)先閥的彈簧或節(jié)流閥2的開(kāi)口度，具體需要與廠家確認(rèn)，多余的流量流向過(guò)濾器和順序閥，同時(shí)此閥各個(gè)油口可以同時(shí)受壓，蓄能器的壓力范圍通過(guò)卸荷閥控制，卸荷閥分內(nèi)泄和外泄，內(nèi)泄出口必須接油箱，否則背壓會(huì)根據(jù)卸荷閥先導(dǎo)比按比例影響卸荷閥設(shè)定壓力即蓄能器壓力，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需要設(shè)置卸荷閥的卸荷與負(fù)荷的壓力比例，蓄能器壓力達(dá)到卸荷閥的設(shè)定壓力，卸荷閥卸荷，優(yōu)先閥的彈簧端先導(dǎo)油卸荷，節(jié)流閥4控制閥芯的移動(dòng)，減少壓力波動(dòng)，由于油液的流動(dòng)造成控制優(yōu)先閥兩端的控制先導(dǎo)油存在壓差，優(yōu)先閥閥芯移動(dòng)，大量的油液流向過(guò)濾器和順序閥，蓄能器壓力一旦降到卸荷閥的低壓值，優(yōu)先閥閥芯移動(dòng)，蓄能器繼續(xù)充液，節(jié)流閥3主要減少壓力波動(dòng)。其余閥原理不再一一介紹。

3 結(jié)論

此閥的應(yīng)用簡(jiǎn)化了系統(tǒng)管路，降低了成本，此閥已經(jīng)投入工業(yè)試驗(yàn)效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]MICO，Inc.Accumulator Charging Valves，20130913.

[2]HydraForce，High Performance Hydraulic Cartridge Valves and ElectroHydraulic Control Systems Technical Catalog，2012.

作者簡(jiǎn)介：卓義（1982），男，安徽泗縣人，本科，工程師，主要從事技術(shù)管理工作，現(xiàn)任安徽銅冠機(jī)械股份有限公司技術(shù)中心主任；佘千根（1976），男，安徽銅陵縣人，工程師，本科，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作，現(xiàn)任安徽銅冠機(jī)械股份有限公司產(chǎn)品開(kāi)發(fā)室技術(shù)主管。