(中國煤炭科工集團太原研究院有限公司， 山西 太原　030006)

引言

卷纜液壓系統(tǒng)是井下電牽引礦用設備的重要組成部分，其性能直接影響設備的機動性能和生產效率[1]。卷纜液壓系統(tǒng)的主要功能是保證設備在前進和后退過程中隨動地放纜和卷纜，并使電纜時刻處于張緊狀態(tài)[2]。

井下電牽引車輛大多結構緊湊，液壓件和管路的安裝空間相對受限。由于一部分閥需要經(jīng)常調節(jié)，或是某些管路需要更換，這就給使用和維護帶來了不便。某電牽引車的卷纜液壓系統(tǒng)如圖1所示， 元件布置空間狹小，管路連接復雜，安裝覆蓋件后使用和維護更加不便。 因此有必要對部分液壓件進行整合， 在保證卷纜液壓系統(tǒng)功能不變、性能不降低的基礎上，減少液壓件，減少連接管路進而達到便于布置和維護的目的。本設計將卷纜閥和卷纜調節(jié)閥組整合成卷纜控制閥組。

1.卷纜調節(jié)閥組　2.卷纜閥圖1　卷纜液壓系統(tǒng)實物圖

1　卷纜液壓系統(tǒng)原理

卷纜液壓系統(tǒng)由卷纜閥、卷纜調節(jié)閥組和卷纜馬達組成。系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

圖2　卷纜液壓系統(tǒng)原理圖

1.1　卷纜閥工作原理

卷纜閥由低扭矩溢流閥、高扭矩溢流閥、閥體、換向閥和單向閥組成，結構原理圖如圖3所示。

1.低扭矩溢流閥　2.高扭矩溢流閥　3.閥體　4.換向閥　5.單向閥圖3　卷纜閥結構原理圖

當車輛駛向電纜固定點時，油泵出來的壓力油從P1口流入，經(jīng)單向閥后由P2口流入卷纜馬達，馬達帶動滾筒卷纜。當緩慢行駛或停車時，電纜繃緊，壓力升高到設定值時，高扭矩溢流閥打開，防止張緊力過大拉斷電纜。當車輛駛離電纜固定點時，電纜拖動馬達使其按照泵工況動作，P2口壓力大于P1口，單向閥關閉，閥芯向右運動，P2口處壓力油經(jīng)低扭矩溢流閥流入T口，此時低扭矩溢流閥起背壓閥作用。P1口的壓力油直接回油箱。低扭矩溢流閥能夠使電纜在放纜時保持一定張力。

1.2　卷纜調節(jié)閥組工作原理

卷纜調節(jié)閥組由節(jié)流閥和截止閥組成。

卷纜調節(jié)閥組與馬達并聯(lián)，其中節(jié)流閥與馬達組成旁路節(jié)流調速回路，通過調節(jié)節(jié)流閥的開口大小就可以對卷纜馬達的轉速進行調節(jié)，進而調節(jié)卷、放纜速度。另一方面節(jié)流閥可以調節(jié)卷纜閥卷、放纜的切換速度，避免拉斷電纜。卷纜馬達正常工作時，截止閥關閉。若在開機情況下遇到突發(fā)事件必須停止卷、放纜，或是在停機情況下拖拽電纜進行檢修，則可將截止閥打開，使馬達進入自由輪工況，這樣卷、放纜就不受卷纜馬達控制。

2　卷纜控制閥組的結構原理

在原有卷纜閥和卷纜調節(jié)閥組的基礎上，將兩者整合成一個卷纜控制閥組。以卷纜閥為主體，對閥體、換向閥芯、單向閥芯、彈簧進行重新設計，將節(jié)流閥、截止閥并入其中，保證其功能上等同于卷纜閥和卷纜調節(jié)閥組，且卷、放纜性能不下降。如圖4所示，卷纜控制閥組由節(jié)流閥、低扭矩溢流閥、高扭矩溢流閥、閥體、換向閥、單向閥和截止閥組成。

卷纜過程中，卷纜控制閥組各閥的動作與卷纜閥的相同，節(jié)流閥和截止閥同時并聯(lián)在P2口和 T口上，調節(jié)方式與卷纜調節(jié)閥組相同。外形圖如圖5所示，卷纜控制閥組的P1口接進油，P2口和T口分別接卷纜馬達的進回油。

1.節(jié)流閥　2.低扭矩溢流閥　3.高扭矩溢流閥　4.閥體5.換向閥　6.單向閥　7.截止閥圖4　卷纜控制閥組結構原理圖

1.節(jié)流閥　2.低扭矩溢流閥　3.高扭矩溢流閥　4.截止閥圖5　卷纜控制閥組外形圖

3　卷纜控制閥組的應用

應用了卷纜控制閥組的卷纜液壓系統(tǒng)原理圖如圖6所示。在實際使用過程中，用卷纜控制閥組代替卷纜閥和卷纜調節(jié)閥組，卷纜液壓系統(tǒng)的功能和性能都沒有發(fā)生變化。卷纜控制閥組的集成化程度高，便于布置，在車輛不拆卸覆蓋件時也能方便調節(jié)，便于維護，同時節(jié)省了液壓管路，降低了液壓系統(tǒng)的復雜程度。

圖6　卷纜液壓系統(tǒng)原理圖

4　結論

將卷纜閥和卷纜調節(jié)閥組整合成卷纜控制閥組后，經(jīng)過一段時間的現(xiàn)場使用，卷、放纜均正常，且便于調節(jié)和維護，說明卷纜控制閥組具有使用價值。

參考文獻：

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