（兗礦東華重工綜機(jī)裝備制修分公司，山東 鄒城 273500）

摘 要：本文在掘進(jìn)機(jī)定量液壓系統(tǒng)和變量液壓系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合掘進(jìn)機(jī)在現(xiàn)場工作的實(shí)際工況和工人反饋的信息情況，對(duì)掘進(jìn)機(jī)的兩種液壓系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng);定量系統(tǒng);變量系統(tǒng)

1 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

液壓系統(tǒng)被充分的運(yùn)用在掘進(jìn)機(jī)中，液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn);（1）調(diào)速方便且調(diào)速范圍大;（2）體積小、重量輕、反應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)緊湊。通過液壓油能傳遞很大的力和力矩;（3）工作平穩(wěn)、反應(yīng)快。操作方便;（4）易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。

2 液壓系統(tǒng)分類

掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)形式可分為定量液壓系統(tǒng)和變量液壓系統(tǒng)，一般定量液壓系統(tǒng)是用齒輪泵實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的供油，而變量液壓系統(tǒng)是通過可以實(shí)現(xiàn)恒功率、負(fù)載敏感、恒壓控制等來實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)供油的。

2.1 定量液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)

早期的掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)是仿造日本機(jī)械制造的，于上世紀(jì)五六十年代創(chuàng)造，下面根據(jù)佳木斯S150J掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)總結(jié)如下：

（1）該系統(tǒng)的泵采用的是一組三聯(lián)齒輪泵和一組二聯(lián)齒輪泵配合使用，而齒輪泵的輸出側(cè)需要添加分配齒輪箱，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，用齒輪泵工作會(huì)使掘進(jìn)機(jī)壽命降低。最早的礦井地方狹小，環(huán)境差，不利于二次維修;

（2）操縱臺(tái)中配備的多路閥（如二聯(lián)閥、四聯(lián)閥、七聯(lián)閥燈）比較多，進(jìn)而需要的高壓膠管比較多，在裝配高壓膠管布置時(shí)比較繁瑣，占用的空間比較大;

（3）鏟板和行走均采用行星減速機(jī)實(shí)現(xiàn)需要的轉(zhuǎn)速，該結(jié)構(gòu)受壓力沖擊大、占用體積比較大。糾正偏載能力差，漏油故障點(diǎn)比較多。

（4）該液壓系統(tǒng)工作過程中噪音大，對(duì)油液的靈敏度低。

2.2 變量液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)

現(xiàn)如今，組合變量泵、負(fù)載敏感比例換向閥和先導(dǎo)控制閥是變量液壓系統(tǒng)的核心;下面以三一重工的EBZ160為例，展開論述。

（1）組合變量泵以力士樂A11VO開式泵為例如下：

泵在額定轉(zhuǎn)速下空轉(zhuǎn)時(shí)，多路換向閥LS口無負(fù)載反饋信號(hào)輸出給泵，此時(shí)泵的斜盤擺角回?cái)[至最小擺角，而此時(shí)泵的壓力由流量控制閥中的彈簧預(yù)緊力決定，一般可設(shè)定在1.4到2.5MPa之間，而此時(shí)泵的溢流量為2-4L/min.

泵在LS口有負(fù)載反饋油液至泵的LS口時(shí)，泵的斜盤擺角回?cái)[至最大擺角。此時(shí)泵的工作壓力一般為18MPa.

泵在停止工作時(shí)，泵的斜盤在復(fù)位彈簧的作用下，停止在最大擺角。

應(yīng)用A11VO變量泵的優(yōu)點(diǎn)可體現(xiàn)以下幾點(diǎn)：1）輸出的流量可調(diào);2）噪音低、能量損壞小、溫升也比較慢。3）井下實(shí)用性強(qiáng)。4）效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。

（2）該系統(tǒng)采用的是進(jìn)口A11VO式組合變量泵、比例換向七聯(lián)閥（PSV552/220-3）和比例換向四聯(lián)閥（PSV55/220-3），一件單聯(lián)泵配一組閥，系統(tǒng)管路配置合理、簡潔明了。便于組裝和維修;

（3）系統(tǒng)能夠在不受負(fù)載變化影響的情況下來實(shí)現(xiàn)負(fù)載所需流量的變化。即一組七聯(lián)閥控制左右行走、升降油缸、鏟板油缸、伸縮油缸、回轉(zhuǎn)油缸、后支撐油缸等?？赏瑫r(shí)進(jìn)行工作，該液壓系統(tǒng)控制方式為手動(dòng)控制或先導(dǎo)控制。在操作手柄推至前后時(shí)分別實(shí)現(xiàn)其工作需要，操作方便，簡單。

系統(tǒng)使用比例換向閥的優(yōu)點(diǎn)：

1）運(yùn)動(dòng)速度和負(fù)載變化無關(guān);

2）多件執(zhí)行機(jī)構(gòu)互不干擾、同時(shí)工作;

3）運(yùn)動(dòng)速度和壓力可無極調(diào)速;

4）提高液壓系統(tǒng)工作效率;

5）對(duì)系統(tǒng)有減震作用;

6）運(yùn)動(dòng)速度精確可調(diào);

7）單片閥有多種功能;

8）高可靠性.

7聯(lián)閥的第一聯(lián)和第二聯(lián)是用于左、右行走，流量一般為80 L/min

七聯(lián)閥的其他依此為截割頭升降（行走漲緊油缸）、截割頭回轉(zhuǎn)、鏟板升降、后支撐、截割頭伸縮（或錨桿機(jī)），它們的流量基本為60 L/min。

（4）多慮閥的LS口壓力信號(hào)為每組閥中工作壓力通過梭閥進(jìn)行比較取最大值，七聯(lián)閥和四聯(lián)閥的LS口分別接在2個(gè)負(fù)載敏感式變量泵的LS口上。泵的流量～壓力控制器可根據(jù)執(zhí)行元件所需流量總和來控制泵的擺角位置。

（5）行走工作時(shí)，使用PSV閥Z口4 MPa壓力或行走馬達(dá)釋放閥塊中的X口4MPa打開行走馬達(dá)制動(dòng)器，不需要額外提供一個(gè)油源，節(jié)約了一個(gè)泵。

2.3 變量系統(tǒng)與定量系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）力士樂變量泵A11VO變量泵有效的提高了油液的利用率，而齒輪泵修復(fù)價(jià)值低。內(nèi)部損失嚴(yán)重;

（2）變量液壓系統(tǒng)的工作效率遠(yuǎn)高于定量液壓系統(tǒng);

（3）變量液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中功率的分配更合理，而定量液壓系統(tǒng)的總功率低和功率分配不均勻;

（4）變量液壓系統(tǒng)的操縱臺(tái)中的液壓件和高壓膠管布局合理，而定量液壓系統(tǒng)的操縱臺(tái)中的液壓件布局零散和高壓膠管不緊湊。

3 總結(jié)

通過對(duì)比定量液壓系統(tǒng)和變量液壓系統(tǒng)可見，變量液壓系統(tǒng)性能穩(wěn)定，故障率低，工作壽命長，目前掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)各有千秋，但基本均采用負(fù)載敏感、壓力切斷和恒功率控制的變量泵、負(fù)載敏感換向閥的形式，向著高壓、大流量的方向發(fā)展。多采用國外大品牌液壓元件和變量、先導(dǎo)油源控制成為趨勢(shì)，變量液壓系統(tǒng)正在逐步替代定量液壓系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶馳東.采掘機(jī)械[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1993

[2]姜繼海.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：高等教育出版社，2008

作者簡介：李菊（1988-），女，助理工程師，2010年7月畢業(yè)于聊城大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在兗礦東華重工綜機(jī)裝備制修分公司從事掘進(jìn)機(jī)的維修工作。