CN208950993U - 一种掘进机液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掘进机液压系统，它包括用于控制掘进作业的第一机构动作需要精确调速的第一液压系统；用于控制输送物料作业的第二机构动作的无需精确调速的第二液压系统；用于喷雾冷却降尘的辅助液压系统。本实用新型能有效解决现有上料输料不协调，喷雾冷却降尘不平顺，以及液压系统复合效率低、回路复杂、元件成本高等问题。

Description

一种掘进机液压系统

技术领域

本发明涉及煤矿巷道掘进技术领域，具体地是一种掘进机液压系统。

背景技术

掘进机是煤矿及非煤矿山隧道掘进的大型机械设备。液压系统是掘进机的主要组成部分，起到很关键的作用，按照掘进机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来就组成一个掘进机液压系统。它是以油液为工作介质、利用液压泵将液压能转变为机械能，进而实现掘进机的各种动作。掘进机液压系统中，液压系统最基本的原理就是液压内部压强是相等的，利用油泵产生的一定内部压力的液压油，会通过液压管路传送到液压的执行元件，比如说液压油缸，高压油将作用于活塞上，使得活塞两端的压力不平衡所以活塞就会运动做功，这时高压油就可以作用在周围布置的叶片上，带动叶片轴的旋转。液压系统就是传送压强的装置，压强传送的载体是液压油，具有一定压强的液体就会作用在一定的载体上而产生作用力，掘进机除了截割头的旋转运动外，其余各部分的动作均采用液压传动。

如图2所示，传统掘进机液压系统分为两路液压系统，第一路液压系统4控制控制左右行走、截割头举升、截割头回转、截割头伸缩、铲板升降、后支撑升降；第二路液压系统5控制星轮马达、运输马达、喷雾动作。而这样存在较多问题，比如阀的内泄漏量大，片间及操纵杆处容易漏油，且阀多，安装分散，管路较乱等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种掘进机液压系统，其能有效解决现有上料输料不协调，喷雾冷却降尘不平顺，以及液压系统复合效率低、回路复杂、元件成本高等问题。

本发明所采取的技术方案是：它包括

用于控制掘进作业的第一机构动作需要精确调速的第一液压系统；

用于控制输送物料作业的第二机构动作的无需精确调速的第二液压系统；

用于喷雾冷却降尘的辅助液压系统。

优选地，第一液压系统包括恒功率负载敏感变量泵和负载敏感比例换向阀组，所述比例换向阀组包括多个片阀，每个片阀内设有压力补偿器。

优选地，第二液压系统包括双联总功率变量泵、节流调速换向阀组及分流阀，所述双联总功率变量泵包括星轮马达与输送马达，所述双联总功率变量泵包含一个共转子，且采用轴向柱塞式变量泵。

优选地，辅助液压系统包括定量泵与开关转阀。

本发明的一种掘进机液压系统，其优点如下：现有技术中掘进机液压系统通常只是分为两路液压，第一路液压系统控制掘进机的掘进作业，如行走、升降、伸缩及截割等；第二路液压系统控制掘进机星轮马达、运输马达等运输作业及喷雾作业，缺点在于上料输料动作不协调，喷雾冷却和降尘作业不平顺等，而本发明将掘进机的液压系统分为三组，一组控制需要精确调节控制掘进作业的第一动作机构；另一组控制无需精确调节的第二动作机构，第二动作机构用来控制物料输送；最后一组控制掘进辅助动作机构，如喷雾冷却和降尘作业。三组系统彼此协调分工，各机构相互协调作业，且喷雾冷却和降尘流畅顺利，另外解决了液压系统复合效率低、回路复杂及元件成本高等问题。

附图说明

图1是本发明的一种掘进机液压系统示意图。

图2是掘进机液压系统传统方案示意图。

其中，1、第一液压系统，11、负载敏感变量泵，12、比例换向阀组，2、第二液压系统，21、双联总功率变量泵，22、节流调速换向阀组，23、分流阀，3、辅助液压系统，31、定量泵，32、转阀，4、第一路液压系统，5、第二路液压系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种掘进机液压系统，它包括用于控制掘进作业的第一机构动作需要精确调速的第一液压系统1，其由带有高压切断的恒功率负载敏感变量泵11和具有压力补偿及负载传感功能的多路比例换向阀12组成，恒功率负载敏感变量泵11由变量柱塞泵和齿轮泵组成，柱塞泵自身带有压力补偿器，负载传感器和功率限制器与多路阀配合使用，齿轮泵为先导手柄提供先导液压油，多路阀为负载敏感比例换向阀组12，比例换向阀组12中设置各片阀连接并控制各执行机构，每片阀内部有独立的压力补偿器，可根据操作者的要求(阀芯开度)调整各片阀的输出流量，并反馈到泵输出相应的流量，杜绝系统溢流的功率损失，达到操作舒适、节能高效，也就是说不管负载如何变化，执行元件都能够得到恒定的流量，同时多执行元件可同时工作，压力、流量互相不受影响。

还包括用于控制输送物料作业的第二机构动作的无需精确调速的第二液压系统2，其由带有共转子输出的双联总功率变量泵21和节流调速换向阀组22组成，共转子输出的恒功率轴向柱塞变量泵，轴向柱塞泵利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的，由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，可以达到很高的精度配合，因此容积效率高，从而保证了星轮马达的流量和输送马达的流量相等，理论上星轮马达和输送马达的排量相等，转速相等，变量机构同步。本实施例中星轮为两个星轮，即左星轮和右星轮，输出流量由星轮上料负载和刮板链输料负载之和共同调节，1:1比例分流阀23保证了两个星轮马达的同步运转；合理的匹配设计能保证星轮上料和刮板链输料的速度总是同步，从而达到高效的物料输送效果。

还包括用于喷雾冷却降尘的辅助液压系统3，其由定量泵31(马达)和开关阀32组成，定量泵31可换成齿轮泵，由截割头内喷雾喷嘴喷出，用于喷雾的齿轮泵的输出流量能保持恒定而不受前面的作业系统的干扰，因此冷却截齿降尘效果好。

工作原理：第一液压系统1通过一LS液压泵(变量泵)及LS多路换向阀组控制掘进机的左右行走、截割头举升、截割头回转、截割头伸缩、铲板升降、后支撑升降；第二液压系统2通过液压泵(变量泵)及节流调速换向阀组22及一分流阀23将第二液压系统2分成两路来控制，一路控制左右星轮动作，另一路控制履带输送动作及备用，其中分流阀23还保证了两个星轮马达的同步运转；辅助系统3则通过定量泵31和开关转阀32来控制喷雾机构，从而用来冷却和降尘。

控制阀的工作原理：当阀芯处于中位时，马达或油缸两腔与回油连通，制动器处于制动状态，马达或油缸不动作。当阀芯处于上或下位(工作位置)时，压力液体进入马达或油缸，制动器解除制动，马达正转或反转，油缸伸出或缩回。以行走马达为例，若左、右行走马达同时朝一个方向转动可使机器前进或后退，若左、右行走马达只有一个转动可使机器大弯，若左、右行走马达一正一反转动可使机器转小弯。为了使各油缸运动平稳，在各油缸的进出油口处都设置了平衡阀，以减少各油缸工作过程中的振动。

另外，改变液压回路的流量会使装运以及截割生产能力匹配。由于四联阀的结构一样，在喷雾工作中，在履带涨紧操作时关闭高压截止阀，负载变量泵仍会有信号，这时就会使得系统的而流量重新分配，一旦运流量增加，运刮板的速度就会提高，最终达到装运与截割生产能力相互匹配。

在履带涨紧的时候，关闭了高压截止阀，操纵手柄可以推进或是拉出或者是在中位，这样就避免阀中的内泄造成履带的缓慢松弛。但是若是操作手柄没在涨紧的位置时，因为负载敏感变量，泵就仍然会后负载信号，这时油液就会从履带涨紧回路回到主系统中，这样就会在无形中增加星轮的流量，从而使速度提高转轮提速。在高压截止阀中，加上垫片的定位作用，就会使履带的涨紧效果会更好。

优化后的液压系统采用负载敏感变量泵11和负载敏感比例换向阀组12的形式。首先伸缩油缸液压在回路上有原来的负载变化，伸缩油缸不能稳住压力，现在优化后可以随时停在某个工作位置上，这样就给生产和检修带来很大的方便，效果也明显提高，也使得安全生产有了保障。其次，通过对履带涨紧油缸系统的改进，不仅不需要频繁的使用四联阀开操作定位，还在一定程度上保护了四联阀，降低了劳动强度，当履带有松动的迹象，就可以直接打开高压截止阀，使得涨紧油缸涨紧，改善涨紧的效果。最后，在液压系统进行了改进后，星轮的装载能力有了大大的提高，减少了堵转现象，满足了生产的需要。

掘进机液压系统在改进后不仅使其液压系统性能稳定可靠，故障率大大的降低，也使得其系统的布局更加合理，整机的运行更加和谐，液压系统的改进为掘进机在工作中提供了保证，达到提高了工作效率。

阀的LS口压力信号为每组阀中工作压力通过梭阀进行比较取最大的压力值，两组阀的LS口分别接在2个负载敏感武变量泵的LS口上。泵的流量～压力控制器可根据执行元件所需流量总和来控制泵的摆角位置。

本系统采用进口件V30D140负载敏感式双联变量泵配PSV552/230-3型7联和PSV55/230-3型4联，两组负载敏感式比例换向阀组12，一个泵配一组阀，系统管路配置简洁、紧凑、清晰，便于组装和维修。

Claims (4)

1.一种掘进机液压系统，其特征在于，它包括

用于控制掘进作业的第一机构动作需要精确调速的第一液压系统(1)；

用于控制输送物料作业的第二机构动作的无需精确调速的第二液压系统(2)；

用于喷雾冷却降尘的辅助液压系统(3)。

2.根据权利要求1所述的一种掘进机液压系统，其特征在于：所述第一液压系统(1)包括恒功率负载敏感变量泵(11)和负载敏感比例换向阀组(12)，所述比例换向阀组(12)包括多个片阀，每个片阀内设有压力补偿器。

3.根据权利要求1所述的一种掘进机液压系统，其特征在于：所述第二液压系统(2)包括双联总功率变量泵(21)、节流调速换向阀组(22)及分流阀(23)，所述双联总功率变量泵(21)包括星轮马达与输送马达，所述双联总功率变量泵(21)包含一个共转子，且采用轴向柱塞式变量泵。

4.根据权利要求1所述的一种掘进机液压系统，其特征在于：所述辅助液压系统(3)包括定量泵(31)与开关转阀(32)。