采掘机械第1篇5章-牵引部
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七、牵引部调速系统
根据煤质情况及时调整牵引速度，使采煤机满载运行， 既能发挥效能，又能保护采煤机防止过载。
第二节 液压牵引系统
液压牵引部调速系统：手动调速系统、无线电控制离机 操作调速系统和自动调速系统。
前两者通过手动或离机控制给牵引部输入给定位移， 并通过比较元件送入机液伺服系统的输入端，经机液伺服 系统输出位移去调节液压泵排量。
一、主回路型式 按液压系统主油路液流的循环方式，有开式液压系 统和闭式液压系统两种。
1．开式系统
开式系统特点： 液压泵从油箱吸油，液压缸(或液压 马达)的回油直接回油箱；执行元件(液 压缸)的开停和换向由换向阀控制。 优点：系统简单、油液散热条件好。 缺点：所需油箱容积较大，油液与空 气长期接触，空气和杂质容易混入。
第二节 液压牵引系统
4．液压马达理论流量
qm Vmnm
mL/ min
5．主液压泵流量
q Kqm
mL/ min
K——考虑液压系统泄漏损失和流量裕度的系数，取1.1～1.3。
6．主液压泵有效工作压力
p p1 p
MPa
ΣΔp——系统压力损失，初步估算时可取0.5～1.0MPa。
第二节 液压牵引系统
第二节 液压牵引系统 三、主回路参数确定 液压牵引部传动模型
电动机经液压泵→液压马达→减速齿轮R→驱动链 轮S或驱动轮。
根据总体设计的牵引力和牵引速度，确定主液压泵 和液压马达的工作压力、排量和流量，作为选型的依据。
第二节 液压牵引系统
1．液压马达输出转矩
Mm
Tmax D0
2iq q n
N m
Tmax——每台液压马达分担的最大牵引力，kN； D0——链牵引主动链轮节圆直径或无链牵引齿轨轮节圆直径，mm； iq——液压马达输出轴至主动链轮或齿轨轮的总传动比； ηq——液压马达输出轴至主动链轮或齿轨轮的总传动效率； ηn——牵引机构啮合效率。无链牵引可取1，链牵引
第二节 液压牵引系统
2. 闭式系统
泵1排出压力油直接进入马达 2，马达2回油直接返回到泵的 吸油口——工作液体在泵和马 达之间循环流动。
油温上升。设置换向阀5使马达回 油中的小部分液体经低压溢流阀 6(背压阀)和冷却器7流回油箱。
系统减少的油液由辅助泵3进行补充。溢流阀8限制系统 最高压力，与辅助泵并联的低压溢流阀4调定压力略高于 背压阀6，以保证热交换正常进行
液压牵引部是利用容积式液压传动的调速特性来实现 调速性能的行走部。
液压牵引系统通过液压泵排出的压力油，驱动液压马 达，液压马达经齿轮传动或直接带动驱动轮。
改变液压泵的流量和排油方向(或利用换向阀改变油流 方向)来改变液压马达的转速和转向，从而实现牵引速度 的调节和牵引方向的变换。
第二节 液压wenku.baidu.com引系统
第五章 行走部
行走部担负采煤机工作时的移动和非工作时的调动。 行走部包括行走机构(又称牵引机构)和行走驱动装置 两部分。
第五章 行走部
行走机构是直接移动采煤机的装置，分钢丝绳牵引、 链牵引及无链牵引。
行走驱动装置用来驱动行走机构，并实现牵引速度的 调节。按调速传动方式有机械传动、液压传动和电传动， 分别称机械牵引、液压牵引和电牵引。
根据q和p选用或设计主液压泵，根据qm和p1选用或 设计液压马达。
液压牵引部总效率一般只有60%～65%。 设计时验算管路压力损失和整个液压系统的热平衡， 保证液压马达得到需要的工作压力和足够的油箱容积。 必要时装备冷却设备，使系统温升不超过限度。 采煤机液压牵引部油箱的热平衡温升不应超过45℃， 最高工作温度不超过75℃。
n
n l
ηl——链传动效率，可取0.95； n——牵引链张紧段在主动链轮和导向链轮上的弯曲次数。
第二节 液压牵引系统
2．液压马达排量
Vm
2M m p m
mL/r
Δp=p1 - p2——液压马达的有效工作压力，MPa； p1——液压马达进口压力，MPa； p2——液压马达出口压力，MPa。闭式系统要有1.0～1.5MPa 背压，以使液压马达运转平稳和利于主液压泵吸油；
特点：统结构复杂，油液散热条件差。 油箱体积小，系统较紧凑；系统的封闭性能好，工作 液体不易污染，延长液压元件和油液的使用寿命。
第二节 液压牵引系统
闭式液压系统按液压泵-液压马达的组合方式分变量 泵-定量马达和变量泵-变量马达两种。
多数采煤机液压行走部采用变量泵-定量马达系统。
二、主液压泵和主液压马达 滚筒采煤机多用轴向柱塞泵作为主液压泵，具有工 作压力高，效率高，转动惯量小，便于调节排量，径向 尺寸较小等优点。 径向柱塞泵径向尺寸较大，配流表面受不平衡的径 向力→液压泵工作压力和流量受到限制。 叶片泵对油液污染较敏感，靠叶片离心力封隔高压 腔和低压腔，工作压力和流量受到限制。 叶片泵和径向柱塞泵曾在小功率采煤机上用过。
ηm——液压马达的机械效率。柱塞式液压马达为0.9～0.95， 叶片式液压马达为0.8～0.90。
第二节 液压牵引系统
3．液压马达最大转速 无链牵引
nm
1000vq max iq
D0
r/min
vqmax——采煤机最大牵引速度，m/min。
链牵引
nm
1000vq max iq 2Zt
r/min
Z——主动链轮齿数； t——牵引链的链节距，mm。
第二节 液压牵引系统
四、补油和热交换回路 闭式主回路散热条件较差，渗漏，需要强化冷却和 补充工作介质——配置补油和热交换回路。
第二节 液压牵引系统 五、安全保护回路
(一)压力保护 1．高压保护 2．低压保护
(二)“反链敲缸”保护 内曲线径向柱塞式液压马达特有问题
第二节 液压牵引系统
六、液压伺服系统 伺服系统中，输出量(位移、速度、加速度、力等)能够 自动、快速而准确地复现输入量的变化规律。 液压伺服系统： 由液压元件作动力元件所构成的伺服系统。 液压伺服系统用于采煤机液压牵引部的调速机构。
行走驱动装置位于采煤机上的称内牵引，位于工作面 两端的称外牵引。
第一节 对行走部基本要求
1)牵引力大 2)传动比大 传动装置的总传动比在300左右。 3)能实现无级调速 4)不受滚筒转向的影响 5)能实现正反向牵引和停止牵引 6)有完善可靠的安全保护 7)操作方便
第二节 液压牵引系统
行走驱动装置按调速传动方式有机械传动、液压传 动和电传动 (机械牵引、液压牵引和电牵引)。
根据煤质情况及时调整牵引速度，使采煤机满载运行， 既能发挥效能，又能保护采煤机防止过载。
第二节 液压牵引系统
液压牵引部调速系统：手动调速系统、无线电控制离机 操作调速系统和自动调速系统。
前两者通过手动或离机控制给牵引部输入给定位移， 并通过比较元件送入机液伺服系统的输入端，经机液伺服 系统输出位移去调节液压泵排量。
一、主回路型式 按液压系统主油路液流的循环方式，有开式液压系 统和闭式液压系统两种。
1．开式系统
开式系统特点： 液压泵从油箱吸油，液压缸(或液压 马达)的回油直接回油箱；执行元件(液 压缸)的开停和换向由换向阀控制。 优点：系统简单、油液散热条件好。 缺点：所需油箱容积较大，油液与空 气长期接触，空气和杂质容易混入。
第二节 液压牵引系统
4．液压马达理论流量
qm Vmnm
mL/ min
5．主液压泵流量
q Kqm
mL/ min
K——考虑液压系统泄漏损失和流量裕度的系数，取1.1～1.3。
6．主液压泵有效工作压力
p p1 p
MPa
ΣΔp——系统压力损失，初步估算时可取0.5～1.0MPa。
第二节 液压牵引系统
第二节 液压牵引系统 三、主回路参数确定 液压牵引部传动模型
电动机经液压泵→液压马达→减速齿轮R→驱动链 轮S或驱动轮。
根据总体设计的牵引力和牵引速度，确定主液压泵 和液压马达的工作压力、排量和流量，作为选型的依据。
第二节 液压牵引系统
1．液压马达输出转矩
Mm
Tmax D0
2iq q n
N m
Tmax——每台液压马达分担的最大牵引力，kN； D0——链牵引主动链轮节圆直径或无链牵引齿轨轮节圆直径，mm； iq——液压马达输出轴至主动链轮或齿轨轮的总传动比； ηq——液压马达输出轴至主动链轮或齿轨轮的总传动效率； ηn——牵引机构啮合效率。无链牵引可取1，链牵引
第二节 液压牵引系统
2. 闭式系统
泵1排出压力油直接进入马达 2，马达2回油直接返回到泵的 吸油口——工作液体在泵和马 达之间循环流动。
油温上升。设置换向阀5使马达回 油中的小部分液体经低压溢流阀 6(背压阀)和冷却器7流回油箱。
系统减少的油液由辅助泵3进行补充。溢流阀8限制系统 最高压力，与辅助泵并联的低压溢流阀4调定压力略高于 背压阀6，以保证热交换正常进行
液压牵引部是利用容积式液压传动的调速特性来实现 调速性能的行走部。
液压牵引系统通过液压泵排出的压力油，驱动液压马 达，液压马达经齿轮传动或直接带动驱动轮。
改变液压泵的流量和排油方向(或利用换向阀改变油流 方向)来改变液压马达的转速和转向，从而实现牵引速度 的调节和牵引方向的变换。
第二节 液压wenku.baidu.com引系统
第五章 行走部
行走部担负采煤机工作时的移动和非工作时的调动。 行走部包括行走机构(又称牵引机构)和行走驱动装置 两部分。
第五章 行走部
行走机构是直接移动采煤机的装置，分钢丝绳牵引、 链牵引及无链牵引。
行走驱动装置用来驱动行走机构，并实现牵引速度的 调节。按调速传动方式有机械传动、液压传动和电传动， 分别称机械牵引、液压牵引和电牵引。
根据q和p选用或设计主液压泵，根据qm和p1选用或 设计液压马达。
液压牵引部总效率一般只有60%～65%。 设计时验算管路压力损失和整个液压系统的热平衡， 保证液压马达得到需要的工作压力和足够的油箱容积。 必要时装备冷却设备，使系统温升不超过限度。 采煤机液压牵引部油箱的热平衡温升不应超过45℃， 最高工作温度不超过75℃。
n
n l
ηl——链传动效率，可取0.95； n——牵引链张紧段在主动链轮和导向链轮上的弯曲次数。
第二节 液压牵引系统
2．液压马达排量
Vm
2M m p m
mL/r
Δp=p1 - p2——液压马达的有效工作压力，MPa； p1——液压马达进口压力，MPa； p2——液压马达出口压力，MPa。闭式系统要有1.0～1.5MPa 背压，以使液压马达运转平稳和利于主液压泵吸油；
特点：统结构复杂，油液散热条件差。 油箱体积小，系统较紧凑；系统的封闭性能好，工作 液体不易污染，延长液压元件和油液的使用寿命。
第二节 液压牵引系统
闭式液压系统按液压泵-液压马达的组合方式分变量 泵-定量马达和变量泵-变量马达两种。
多数采煤机液压行走部采用变量泵-定量马达系统。
二、主液压泵和主液压马达 滚筒采煤机多用轴向柱塞泵作为主液压泵，具有工 作压力高，效率高，转动惯量小，便于调节排量，径向 尺寸较小等优点。 径向柱塞泵径向尺寸较大，配流表面受不平衡的径 向力→液压泵工作压力和流量受到限制。 叶片泵对油液污染较敏感，靠叶片离心力封隔高压 腔和低压腔，工作压力和流量受到限制。 叶片泵和径向柱塞泵曾在小功率采煤机上用过。
ηm——液压马达的机械效率。柱塞式液压马达为0.9～0.95， 叶片式液压马达为0.8～0.90。
第二节 液压牵引系统
3．液压马达最大转速 无链牵引
nm
1000vq max iq
D0
r/min
vqmax——采煤机最大牵引速度，m/min。
链牵引
nm
1000vq max iq 2Zt
r/min
Z——主动链轮齿数； t——牵引链的链节距，mm。
第二节 液压牵引系统
四、补油和热交换回路 闭式主回路散热条件较差，渗漏，需要强化冷却和 补充工作介质——配置补油和热交换回路。
第二节 液压牵引系统 五、安全保护回路
(一)压力保护 1．高压保护 2．低压保护
(二)“反链敲缸”保护 内曲线径向柱塞式液压马达特有问题
第二节 液压牵引系统
六、液压伺服系统 伺服系统中，输出量(位移、速度、加速度、力等)能够 自动、快速而准确地复现输入量的变化规律。 液压伺服系统： 由液压元件作动力元件所构成的伺服系统。 液压伺服系统用于采煤机液压牵引部的调速机构。
行走驱动装置位于采煤机上的称内牵引，位于工作面 两端的称外牵引。
第一节 对行走部基本要求
1)牵引力大 2)传动比大 传动装置的总传动比在300左右。 3)能实现无级调速 4)不受滚筒转向的影响 5)能实现正反向牵引和停止牵引 6)有完善可靠的安全保护 7)操作方便
第二节 液压牵引系统
行走驱动装置按调速传动方式有机械传动、液压传 动和电传动 (机械牵引、液压牵引和电牵引)。