摘 要:矿山生产是保障国家能源供应的重要行业,在矿山开采和运输中,任务十分繁重,传统推车方式都是通过钢丝绳牵引力完成推车任务,需要操作人员频繁启动电动机。由于承受电流大,电机轴同时承受交变载荷,因此电机出现断轴问题,或引发电路火灾问题屡见不鲜,会为安全生产带来巨大隐患。液压传统系统可以规避上述问题,作业过程相对平稳,操作相对简单,因此实现对液压系统的改造,提升生产效益,对于煤矿开采企业有重要意义。
关键词:推车机;液压系统;改造对策
某矿山开采企业,共有卸矿生产线两条,生产线主要组成部分为拨车机、推车机以及翻车机组成。液压系统负责为生产线运行提供驱动力,系统运行的正常程度,将会影响到整条生产线效率。文章在分析原有液压系统工作原理与存在问题的基础上,提出针对性改造对策,希望可以完善液压系统运行功能。
一、原有液压系统工作原理分析
液压系统整体的自动控制,都是由PC机完成的。电机带动变量泵运行,这时电磁铁处在断电状态,换向阀处于中位位置,泵在小流量工况环境下工作。一旦电磁铁1DT通电,压力油进入齿条缸一腔,转动啮合齿轮轴,可在齿轮轴与连杆机构的作用下,使大臂下降。鉴于平衡杠活塞杆和大臂之间呈铰按状态,因此如果大臂下降,伸出活塞杆,就会产生挤压作用,使杆腔油液进入蓄能器,增大压力,储存能量,减缓超速下降现象。通过压力表可知,蓄能器内部油液最高工作压力,可以达到17MPa。在1DT和4DT同时通电的状态下,在减压阀作用下,压力油压力减少,进入勾头缸,缩回活塞杆,为后续挂钩操作做准备。如果大臂下降到一定标准,行程开关产生信号,就会令1DT和4DT处在断电状态,使泵在小流量与高压环境下工作。整个推车机对车辆产生牵引力时,泵将会一直处在这种工况之下[1]。
牵重车一旦到位,3DT通电,压力油进入无杆腔,伸出活塞杆,摘掉钩,令大臂和牵重车相互脱离,这是3DT处在断电状态下,令泵处在小流量、高压工作状况下。若推车机推空车前行到位之后,2DT通电,大臂会处在抬升状态,平衡杠职中的活塞杆结构会缩回,同时蓄能器进行能量释放。若因某些缘故降低了平衡缸上腔压力,导致压力值小于7.0MPa,系统会通过减压阀补充压力油。当大臂上升到位时,2DT会处在断电状态,泵会处于小流量、高压工作状况,到空车返回后,完成一个工作循环。大臂俯仰油路上的双液控单向阀,设置原因主要是为保证大臂在俯仰阶段,可以在空中任意位置停留,在速度上,双单向节流阀可以对大臂俯仰速度进行调节。
二、原有液压系统存在的问题
(一)变量泵在承受负载工况下启动
变量泵启动时应当处于空载状态下,但是现阶段带载启动现象较多,另外,在执行器不动作时,处在高压小流量工况,提高了泵的温度,导致斜盘与滑靴产生了较大磨损。
(二)系统发热现象较为严重
通常情况下,工程机械液压系统将35℃至45℃,作为允许正常工作温度范围,最高允许温度应当为70℃至75℃。但是由于矿山生产任务繁重,很多时候为了完成生产任务,液压系统长时间处于不停机状态,以维持生产需要为准。很多在油箱上安装的温度控制装置都被拆下,导致油温会提高到超过80℃。这时如果停机,利用冷却水对油箱表面进行冲洗,就会令水沸腾汽化[2]。
(三)不利于检修维护
原液压系统主要采用高架油箱,电机、泵和各种阀组的位置都在油箱下,空间拥挤,不利于维修。
(四)油箱体积较小,散热功能不好
原有液压系统受到较为严重的粉尘污染,存在外泄露现象。
三、液压系统改造措施
(一)液压系统改造
在泵的选用上仍然选择PVB20泵,但是在泵的工况上合理控制,令泵在执行器不动作情况下,工况为大流量低压,从而达到延长泵使用寿命的目的,完善散热功能。这种方案只需要换阀即可,也就是在原有液压系统基础上,在泵出口位置,用电磁溢流阀替换安全阀,实现电磁铁联动,从而在执行器动作时,可以实现安全阀功能,其他时间则等同于卸荷阀。
(二)装配机构改造
首先应依照现场空间实际位置,扩大油箱容积;其次,为了提升油液清洁度,封闭油箱应附带通气器,避免煤灰粉尘进入油箱;最后,应当在阀组、泵、油箱的布置上寻求改变,从而利于工作人员检修维护,例如在油箱上部设置集成块,将电机、泵统一置于油箱一侧[3]。
四、结束语
综上所述,液压系统在推车机速度、推力的调节上,可达到理想状态,利于延长设备使用寿命,而且其液压溢流保护功能,可以避免机械结构受到损害,产生故障率较低。因此矿山开采企业应当重视现阶段,液压系统存在的一些问题,在其工作原理基础上,针对液压系统与装白机构进行改造,改善泵的小流量、高压工况问题,重视工作温度的监控,有选择替换阀组,扩大油箱容积,从而为工作人员检修维护,提供较大便利性,以保证液压系统运行的正常,增强煤矿生产效益。
参考文献:
[1]程利,刘鹏,范家庆,陈永青.适应KM80底开门车型的翻车机系统研究与应用[J].机械,2013,0(S1):100-103.
[2]江涛,李洪平,翁海珊.基于ADAMS的自行式液压翻车机工作机构的动力学分析与仿真[J].矿山机械,2007,35(8):79-82.
[3]贾立锋,裴伯康,梁冰,孙维吉,曲瑞.相似模拟试验支架阻力监测装置的研制及应用[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2015,34(4):433-437.