电牵引采煤机液压系统原理及故障分析

修回日期:2000Ο06Ο01

作者简介:郭生龙(1962-),男,山西太谷人,太矿集团公司工程师,主要从事采煤机械设计工作。

问题探讨

电牵引采煤机液压系统原理及故障分析

郭生龙

(太原矿山机器集团有限公司,山西太原　030009)

摘　要:介绍了M GT Y 250/600—111D 电牵引采煤机液压系统的工作原理及常见故障的分析与处理,该系统不仅实现了采煤机摇臂的升降功能和牵引机构的解锁,而且实现了对摇臂升降动作的电液控制。通过煤矿井下工业性试验,证明该系统可靠性高,维护简单,完全能满足煤矿综采工作面高产高效的要求。关键词:采煤机;电牵引;

液压系统

中图分类号:TD42116 文献标识码:B 文章编号:1005Ο2798(2000)06Ο0048Ο02

M GT Y250/600—111D 电牵引采煤机液压系统

是机组的重要组成部分,它直接关系到机组能否安全可靠高效地运行。该液压系统的设计是在满足机组功能要求的前提下,使系统简单,可靠性高,维修量少和方便而设计的。除了采用可靠性理论设计液压系统,使其元件固有的可靠性提高外,选用了成熟可靠的元件。液压系统的动力由20kW 的调高泵电机提供,它将机械能转变为液压能,为采煤机调高系统提供液压动力,实现摇臂的升降功能,满足采煤机的调高和挖底的要求。同时为行走部的制动器提供压力油使牵引机构正常牵引和摇臂升降动作的电

液控制的实现。

1　液压系统原理

液压系统原理,见图1。该系统包括两部分:①调高回路;②控制回路。调高泵输出的高压油通过阀组接通左、右调高油缸,实现摇臂的升降。低压油又分为两路,一路接刹车电磁阀去控制牵引传动部的液压摩擦制动器的动作,另一路作为电液控制的先导,实现摇臂升降的电液控制。 在调高时,调高泵通过粗过滤器从油箱中吸油,从调高泵出来的高压油进入手液动换向阀,此阀是

图1　液压系统

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手控液控两种控制方式的三位四通换向阀。通过此阀可以使压力油进入调高油缸的不同油腔,从而实现摇臂的升降动作。当采煤机不需要调高时,调高泵排出的压力油从手液动换向阀的中位,经低压溢流阀流回油箱。

为了避免泵吸空造成损害,在调高泵的下方并联一个单向阀,此阀的目的在于当电机反转时可以通过此阀吸油。为了避免粗过滤器滤芯被污物堵塞而未及时发现,造成泵吸空,在粗过滤器旁并接一个旁通阀。

为了完成对摇臂升降动作的电液控制,在系统上还设计有电磁换向阀,当操作布置在采煤机两端头相应的按钮时,电磁换向阀动作,将控制油引到相应的手液动换向阀,使其换向实现摇臂升降的电液控制。

当调高操作命令取消后,手液控换向阀的阀芯在弹簧的作用下复位,调高泵卸荷,同时调高油缸在液力锁的作用下,封闭调高油缸两腔,将摇臂锁定在调定的位置上。

液力锁的液控单向阀可保证调高油缸在供油管破裂的情况下也不致使摇臂降落。同时,摇臂能保持在需要的位置上,不受按钮操作阀渗漏的影响。当采煤机截割滚筒受冲击超载,使调高油缸产生超过规定的压力时,系统内的两个交叉油路安全阀可以及时卸压,以保护油缸和机械零件。

液压制动回路的压力油与调高控制回路是同一控制油源。当采煤机需要行走时,刹车电磁阀得电动作,压力油进入液压摩擦式制动器,牵引机构解锁,得以正常牵引。当采煤机停机或出现某种故障时,刹车电磁阀失电复位,液压制动器油腔压力油回油池,通过蝶形弹簧压紧内、外摩擦片,将牵引机构制动,使采煤机防止下滑。

2　主要液压元件

211　调高泵

该泵为高压齿轮泵,体积小,重量轻,结构简单,工作可靠,其额定工作压力为20MPa,理论排量为2017ml/r,它通过内外花键套与电机轴直接联接。212　单向阀

该阀与调高泵并联,当电机反转时可以通过此阀吸油,避免泵吸空造成损害。

213　粗、精过滤器

为了保证液压系统油质的清洁,以保证液压元件工作的可靠性,系统中设置了粗、精过滤器。一旦滤芯被污物堵塞,压差增至0103MPa时即可通过真空表显示出来。粗过滤器过滤精度80μm,当真空表显示2124×10-4Pa时需清洗或更换粗过滤器滤芯。精过滤器过滤精度10μm,本过滤器装有油污指示器、旁通阀,还装有永久磁铁吸附油中铁屑,以提高系统的安全可靠性。

214　溢流阀

本系统装有两个溢流阀,一个为高压溢流阀,调定系统的压力值最大20MPa,另一个为低压溢流阀,安装在系统的回路上,负责提供背压,从而使系统建立起一个低压回路,低压油去控制手液动换向阀和制动器。

215　手液动换向阀

本系统设有两个手液动换向阀,两阀的内部结构和性能完全一样,均为H型三位四通换向阀。通过此阀可以使压力油进入调高油缸的不同油腔,使调高油缸伸缩实现摇臂的升降动作。另外在该阀的两端各有一控制油口分别与电磁换向阀相通,当操作调高手把或电磁换向阀动作时,高压油进入调高油缸的不同腔室。

216　电磁换向阀

21611　本系统设置有两个隔爆型三位四通电磁换向阀,它作为手液动换向阀的控制先导,实现摇臂升降的电液控制。当得到采煤机端头控制电信号时,电磁换向阀得电动作,控制油源进入手液动换向阀的控制油腔,使手液动换向阀动作,完成了对手液动换向阀的控制。

21612　本系统还设置有一个隔爆型电磁换向阀作为刹车电磁阀,它是一个两位三通阀。当采煤机需牵引时,刹车电磁阀得电动作,压力油进入制动器克服弹簧力,使内外摩擦片分离,牵引机构进入运行状态。当采煤机需停止时,刹车电磁阀断电复位,压力油回油池,制动器内、外摩擦片贴紧,采煤机被制动。217　压力继电器

在通向制动器的油路上装有一个压力继电器。当低压油的压力由于管路泄漏、元件漏损或低压安全阀失效而无法建立起足够的压力时,压力继电器就会发出信号,使刹车阀动作,制动器油腔的油回油池,采煤机停止牵引,以便于维修人员查找原因,排除故障。

218　压力表组

在采煤机的工作过程中,为了随时监测液压系统中的工作情况,故在该系统中设置有压力表组,它包括高压表、低压表、真空表,高压表显示油源的压力,低压表显示控制油源的压力,(下转第56页)

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煤第9卷第6期