CN201620891U - 采煤机变频闭式液压牵引系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采煤机变频闭式液压牵引系统，包括主回路系统、补油和热交换回路系统和检测控制系统；本实用新型通过变频调速方式控制电机的工作转速，来调节双向定量泵的输出流量，在采煤机割煤的过程中，牵引速度在一定范围内变化，允许最大牵引力是恒定的，在空载调动的过程中，所需牵引力较小，要求牵引速度较高，在牵引过程中对电机实行恒功率控制。牵引马达的工作速度可由变频器与电液比例方向阀进行复合调速控制。改变变频器输出频率和电液比例方向阀的开口度及方向，对牵引马达进行速度和方向的实时控制。

Description

采煤机变频闭式液压牵引系统

技术领域

本实用新型涉及一种牵引系统，更具体地说是应用于采煤机行走部的牵引系统。

背景技术

目前，国内外采煤机牵引系统普遍采用变频电牵引或液压牵引。变频电牵引系统是由两台变频器采用“一拖一”的牵引方式，这种牵引方式的机械传动系统较为复杂，不利于采煤机工作空间的紧凑布置；而现有液压牵引方式，系统回路复杂、效率低，能量损失较大，故障率较高、未能实现电控及自动控制。针对变频电牵引采煤机，曾有人提出电磁调速电牵引采煤机，然而由于为了提高效率，需要对电磁调速电机进行条件严格的结构优化。国内也有曾对传统的液压系统中复杂的变量泵机构进行改造简化，但效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种节能效果好、控制特性优的采煤机变频闭式液压牵引系统。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型采煤机变频闭式液压牵引系统的结构特点是包括主回路系统、补油和热交换回路系统以及检测控制系统；其中：

所述主回路系统是由变频器、以所述变频器控制的驱动电机、由所述驱动电机带动的双向定量泵(4)、以及分处在采煤机左右两侧、相互并联的左侧牵引马达和右侧牵引马达组成闭式回路；

所述补油和热交换回路系统设置为：左侧牵引马达和右侧牵引马达的排出热油经液动换向阀及低压溢流阀回流至油箱；补油泵从油箱经滤油器吸入低温油液，所述补油泵排出的油经补油单向阀进入主回路低压侧；

所述检测控制系统设置为：在主回路系统的高压侧设置压力传感器，以所述高压侧压力传感器的输出信号为反馈信号，通过变频器调节电机的转速，并通过电液比例方向阀的流量调节所述采煤机左右两侧牵引马达的牵引速度。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型通过变频器调速方式控制电机的工作转速，进而调节双向定量泵的输出流量，再通过改变电液比例方向阀的开口度及方向，二次调节进入牵引马达的流量，提高其动态响应特性。

2、本实用新型系统回路上的压力传感器将压力信号反馈给检测控制单元，检测控制单元按控制程序发出控制信号，以调节牵引速度，减少能量损失，进行恒功率控制，充分发挥采煤机工作能力。对连续性工作、工作速度有一定要求的牵引部进行泵控与阀控相结合的复合控制。

3、本实用新型将原牵引系统中的结构复杂、造价高的变量泵改用定量泵，并改进相关检测控制方式，减少了液压元件，使系统回路得以简化，布局更为紧凑，降低了故障率和检修工作量。

附图说明

图1为本实用新型传动系统图。

图中标号：1变频器、2检测控制单元、3驱动电机、4双向定量泵、5a第一单向阀、5b第二单向阀、5c第三单向阀、5d第四单向阀、5e补油单向阀、6a第一压力传感器、6b第二压力传感器、7补油电机、8滤油器、9油箱、10补油泵、11溢流阀、12电磁阀、13a右侧液压制动器、13b左侧液压制动器、14a右侧牵引马达、14b左侧牵引马达、15a右侧电液比例方向阀、15b左侧电液比例方向阀、16液控换向阀、17低压溢流阀、18高压安全阀。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例包括主回路系统、补油和热交换回路系统以及检测控制系统；

其中：左侧牵引马达14b和右侧牵引马达14a分处在采煤机左右两侧的牵引箱中，驱动电机3与双向定量泵4布置于左右两侧牵引箱中间的位置上。整个牵引系统布置于采煤机机身的中部。单向阀包括有补油回路中第一单向阀5a、第二单向阀5b和补油单向阀5e；单向阀还包括有主回路中的第三单向阀5c和第四单向阀5d；第一压力传感器6a和第二压力传感器5b设置在主回路中。

当采煤机牵引工作时，通过检测控制单元2给定变频器1频率控制信号，驱动电机3以设定转速工作，并带动双向定量泵4；双向定量泵4从低压侧吸油、排出的高压油液分别经左侧电液比例方向阀15b和右侧电液比例方向阀15a进入左侧牵引马达14b和右侧牵引马达14a。这一过程中，检测控制单元对于左侧电液比例方向阀15b与右侧电液比例方向阀15a应给出相同的控制信号，实现两个牵引马达的同步牵引。

在牵引工作过程中，检测控制单元2根据主回路上的第一压力传感器6a或第二压力传感器6b反馈的高压侧系统压力，按恒功率进行速度调节：当牵引阻力较小时，检测控制单元2发出信号，增大变频器1输出频率，加快驱动电机3转速，同时增大电液比例方向阀的开度，增大牵引速度；相反，当牵引阻力较大时，检测控制单元2发出信号，减小变频器1输出频率，降低驱动电机3转速，同时减小电液比例方向阀的开度，减小牵引速度。当需要牵引换向时，检测控制单元2发出相反的电压信号，使电液比例方向阀换向，牵引马达换向牵引。在牵引工作过程中，牵引马达排出的部分热油经液动换向阀16及低压溢流阀17回油箱9，带走部分热油，同时补油电机7带动补油泵10从油箱9经滤油器8吸入温度较低的油液，排出的油经补油单向阀5e、及第一单向阀5a或第二单向阀5b进入主回路低压侧，对主回路进行补油和热交换，低压溢流阀17使主回路的低压侧维持一定的背压，溢流阀11限制补油泵10的最高压力，溢流阀11的调整压力略高于低压溢流阀17的调整压力。

在牵引工作过程中，当出现过载致使主回路高压侧油液达到安全阀18的设定值时，安全阀18打开，高压油液经第三单向阀5c或第四单向阀5d、以及安全阀18回油箱9，对系统进行安全保护。

当牵引马达需要紧急制动时，电磁阀12断电，左侧液压制动器13b与右侧液压制动器13a的油腔压力油回油箱9，通过弹簧压紧内外摩擦片，将牵引制动。

本实用新型是为采煤机专用牵引系统，各元件须符合国家安全标准，其中电磁换向阀与电液比例方向阀选用经国家指定的防爆检验单位审核通过的矿用隔爆电磁铁，驱动电机选用符合煤安标准的隔爆电机，保证整个牵引系统使用方便、安全可靠。

Claims (1)

1.采煤机变频闭式液压牵引系统，包括主回路系统、补油和热交换回路系统以及检测控制系统；其中：

所述主回路系统是由变频器(1)、以所述变频器(1)控制的驱动电机(3)、由所述驱动电机(3)带动的双向定量泵(4)、以及分处在采煤机左右两侧、相互并联的左侧牵引马达(14b)和右侧牵引马达(14a)组成闭式回路；

所述补油和热交换回路系统设置为：左侧牵引马达(14b)和右侧牵引马达(14a)的排出热油经液动换向阀(16)及低压溢流阀(17)回流至油箱(9)；补油泵(10)从油箱(9)经滤油器(8)吸入低温油液，所述补油泵(10)排出的油经补油单向阀(5e)进入主回路低压侧；

所述检测控制系统设置为：在主回路系统的高压侧设置压力传感器，以所述高压侧压力传感器的输出信号为反馈信号，通过变频器(1)调节电机(3)的转速，并通过电液比例方向阀(15)的流量调节所述采煤机左右两侧牵引马达的牵引速度。

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