采掘機(jī)械.第三章

采掘機(jī)械課件.第三章第一節(jié)液壓系統(tǒng)主回路主回路：指油液從液壓泵到液壓馬達(dá)或液壓缸，再?gòu)囊簤厚R達(dá)或液壓缸回到液壓泵的流動(dòng)循環(huán)路線。根據(jù)油液流動(dòng)循環(huán)路線的不同，分為開式循環(huán)和閉式循環(huán)兩種基本形式。如果按照液壓泵和執(zhí)行元件的數(shù)量來(lái)分，主回路又有單泵-單執(zhí)行元件、單泵-多執(zhí)行元件和多泵系統(tǒng)等形式。第1頁(yè)/共21頁(yè)一、開式和閉式循環(huán)系統(tǒng)圖3-1開式循環(huán)系統(tǒng)

圖3-2閉式循環(huán)系統(tǒng)第2頁(yè)/共21頁(yè)二、單泵多執(zhí)行元件系統(tǒng)的主回路形式圖3-3串聯(lián)和并聯(lián)回路第3頁(yè)/共21頁(yè)第二節(jié)液壓系統(tǒng)基本控制回路一、壓力控制回路1.調(diào)壓回路2.減壓回路3.卸荷回路圖3-4調(diào)壓回路第4頁(yè)/共21頁(yè)圖3-5減壓回路圖3-6采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路

第5頁(yè)/共21頁(yè)二、速度控制回路1.節(jié)流調(diào)速回路2.變量泵調(diào)速回路3.雙泵或多泵組成的分級(jí)調(diào)速回路4.限速回路圖3-7進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速圖3-8變量泵-定量馬達(dá)調(diào)速回路第6頁(yè)/共21頁(yè)圖3-9分級(jí)調(diào)速回路圖3-10限速回路第7頁(yè)/共21頁(yè)三、方向控制回路1.換向回路2.定向回路3.鎖緊回路圖3-11換向閥控制的換向回路第8頁(yè)/共21頁(yè)圖3-13液控單向閥鎖緊回路圖3-12定向回路第9頁(yè)/共21頁(yè)第三節(jié)典型液壓系統(tǒng)分析任何機(jī)械設(shè)備，其原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有其合理的運(yùn)行速度。有些機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅運(yùn)行速度與原動(dòng)機(jī)不同，而且其運(yùn)動(dòng)形式也不盡相同。因此，在原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間均設(shè)有傳動(dòng)裝置。采掘機(jī)械設(shè)備裝機(jī)容量大，運(yùn)行速度低，載荷變化劇烈，通常要求在工作過程中調(diào)速，并且速比甚大，一般的機(jī)械減速和調(diào)速裝置難以滿足這些要求。而液壓傳動(dòng)具有調(diào)速性能好，運(yùn)行平穩(wěn)，過載保護(hù)可靠、重量輕以及便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等特點(diǎn)，因而在礦山機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛?，F(xiàn)以1MGD-200型采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)為例，說明液壓系統(tǒng)的分析方法及液壓傳動(dòng)在采掘機(jī)械中的應(yīng)用。

第10頁(yè)/共21頁(yè)圖3-141MGD-200型采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)1-主油泵；2-液壓馬達(dá)；3-粗濾油器；4-輔助油泵；5-精濾油器；6、7、11-單向閥；8-換向閥；9-背壓閥；10-冷卻器；12-高壓安全閥；13-功控電磁閥；14-失壓控制閥；15-回零油缸；16-調(diào)速手把；17-螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；18-調(diào)速套；19-伺服閥；20-變量油缸；21-差動(dòng)桿；22-低壓溢流閥；23-卸載閥；24-充油排氣手壓泵第11頁(yè)/共21頁(yè)1MGD-200型采煤機(jī)牽引部液壓系統(tǒng)由主回路系統(tǒng)、補(bǔ)油和熱交換系統(tǒng)、調(diào)速和換向系統(tǒng)及保護(hù)回路系統(tǒng)組成，如圖1-14所示。一、主回路由一個(gè)125EVB型斜盤式軸向柱塞泵1和兩臺(tái)BM-E630-K3A4Y2擺線液壓馬達(dá)組成的閉式回路構(gòu)成，改變主泵的排量和排油方向就可以改變采煤機(jī)牽引速度和牽引方向。二、補(bǔ)油和熱交換回路補(bǔ)油和熱交換系統(tǒng)由輔助泵4（YBC-30/160型齒輪泵）、粗濾油器3、精濾油器5、單向閥6和7、三位五通換向閥8、背壓閥9（低壓溢流閥）、冷卻器10、單向閥11組成。補(bǔ)油和熱交換回路作用：防止閉式回路因泄漏產(chǎn)生油量不足而使主泵吸空；向主回路補(bǔ)入經(jīng)過冷卻的油液，以降低油溫，提高工作可靠性；給液壓馬達(dá)排油口一定背壓，使其在啟動(dòng)和換向時(shí)平穩(wěn)；幫助主泵吸油，提高工作可靠性。第12頁(yè)/共21頁(yè)三、調(diào)速和換向回路1.調(diào)速和換向回路作用:改變主泵的排量和排油方向，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)牽引速度和牽引方向的改變。2.組成功控電磁閥13、失壓控制閥14、回零油缸15、調(diào)速手把16、螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17、調(diào)速套18、伺服閥19、變量油缸20、差動(dòng)桿21等組成；所用油液由低壓控制回路提供。第13頁(yè)/共21頁(yè)當(dāng)差動(dòng)缸上的C點(diǎn)繞F點(diǎn)向左擺動(dòng)一定距離并保持不動(dòng)時(shí)，桿上的G點(diǎn)也隨著左移并帶動(dòng)伺服閥19的閥芯向左移動(dòng)一定距離，從而低壓控制油經(jīng)閥19右位中的進(jìn)油道進(jìn)入變量油缸的左腔，而其右腔經(jīng)伺服閥中的回油道與油池接通。于是，變量油缸的活塞桿右移并推動(dòng)主泵擺缸，使其傾角從0o

向某個(gè)方向增大，主泵便可以吸油、排油，液壓馬達(dá)則開始轉(zhuǎn)動(dòng)，采煤機(jī)就可以沿工作面行走。3.原理：差動(dòng)桿21處于圖示位置時(shí)，變量油缸20的活塞、伺服閥19的閥芯均處于中位，主泵擺角為0o。此時(shí)，雖然電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主泵旋轉(zhuǎn)，但并不吸油、排油，液壓馬達(dá)也不轉(zhuǎn)，采煤機(jī)停止?fàn)恳?。?4頁(yè)/共21頁(yè)在變量油缸活塞桿右移的過程中，差動(dòng)桿21則被油缸左側(cè)的活塞桿（F點(diǎn)）帶動(dòng)繞C點(diǎn)向右回?cái)[，使桿上G點(diǎn)向右移動(dòng)，推動(dòng)伺服閥又回到中位，從而關(guān)閉了通往變量油缸的低壓控制油路，主泵擺缸便固定在某一角度，在相應(yīng)的排量下工作，采煤機(jī)也以某一相應(yīng)的牽引速度行走。顯然，C點(diǎn)移動(dòng)的距離越大，主泵的擺角越大，采煤機(jī)的牽引速度也就越高。如果C點(diǎn)向右移動(dòng)，則主泵擺缸的傾斜方向相反，其吸、排油方向改變，采煤機(jī)的牽引方向也就改變了。采煤機(jī)牽引速度大小的調(diào)節(jié)和牽引方向的改變，是通過操縱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。操縱系統(tǒng)由操縱機(jī)構(gòu)（手把16、調(diào)速套18組成）和主泵擺缸回零系統(tǒng)（功控電磁閥13、失壓控制閥14和回零油缸15等元件組成）構(gòu)成。第15頁(yè)/共21頁(yè)一般情況下，反映電動(dòng)機(jī)負(fù)荷是“欠載”還是“超載”的功控電磁閥13處于“欠載”位置（即右位）。失壓控制閥14在輔助泵正常工作（即排油壓力為1.5MPa）時(shí)其閥芯左移。這時(shí)低壓控制油從功控電磁閥13的進(jìn)油口（右位）經(jīng)失壓控制閥14（右位）進(jìn)入回零油缸15兩端油腔，推動(dòng)兩側(cè)的活塞都向中間移動(dòng)而壓縮里面的彈簧D，這一過程叫解鎖。因?yàn)橹挥谢亓阌透?5中的彈簧D被壓縮后，轉(zhuǎn)動(dòng)手把16時(shí)，才能通過螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17、調(diào)速套18中的拉桿E、預(yù)壓彈簧A（也稱記憶彈簧）、調(diào)速套18帶動(dòng)差動(dòng)桿（即C點(diǎn)）向左或向右擺動(dòng)，以調(diào)節(jié)牽引速度和改變牽引方向。第16頁(yè)/共21頁(yè)四、保護(hù)回路井下工作面條件復(fù)雜，工況惡劣，要求采煤機(jī)的保護(hù)要完善。1MGD-200型采煤機(jī)具有主回路壓力過載保護(hù)、低壓系統(tǒng)失壓保護(hù)、電動(dòng)機(jī)功率超載保護(hù)和停機(jī)主泵自動(dòng)回零保護(hù)等功能。1．主回路壓力過載保護(hù)三位五通液動(dòng)換向閥8的右面中間油口始終與主回路高壓側(cè)相通，高壓安全閥12就接在該油口的管路上，其調(diào)定壓力為12.3MPa，相應(yīng)的額定牽引力為250kN。當(dāng)牽引阻力增大、使主回路高壓側(cè)壓力達(dá)到安全閥調(diào)定壓力時(shí)，安全閥開啟溢流，牽引速度下降直到停止?fàn)恳?。?dāng)牽引阻力減少到額定值時(shí)，安全閥又關(guān)閉，采煤機(jī)又開始牽引。第17頁(yè)/共21頁(yè)2．低壓系統(tǒng)失壓保護(hù)主回路低壓側(cè)1.5MPa的背壓由低壓溢流閥9調(diào)定，該壓力也是失壓控制閥14的動(dòng)作壓力。當(dāng)補(bǔ)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，排油壓力低于1.5MPa時(shí)，失壓控制閥14不能左移，回零油缸不能對(duì)主泵擺缸解鎖，同時(shí)，卸載閥23處于圖示位置，將主回路高低壓側(cè)串通，采煤機(jī)就不能牽引。3．電動(dòng)機(jī)功率超載保護(hù)如果截割阻力使電動(dòng)機(jī)超載時(shí),設(shè)在電氣系統(tǒng)的功率控制器發(fā)出超載信號(hào)，功率電磁閥13由原來(lái)的右位移到左位，回零油缸兩側(cè)的油液經(jīng)失壓控制閥右位和功控電磁閥左位與油池接通，于是回零油缸使主泵擺缸傾角減小直到回零，牽引速度隨之減小直到停止?fàn)恳?。?8頁(yè)/共21頁(yè)在牽引速度減小的過程中，由于調(diào)速手把仍在開始調(diào)定的位置上，所以調(diào)速套中的預(yù)壓（或記憶）彈簧A又被壓縮了一個(gè)距離。此后，如果截割阻力減小到電動(dòng)機(jī)不過載或欠載時(shí)，功控電磁閥又移動(dòng)到欠載的右位，回零油缸又對(duì)主泵擺缸解鎖，泵位調(diào)節(jié)器在記憶彈簧A的作用下又恢復(fù)到以原來(lái)調(diào)定的牽引速度行走。4．停機(jī)主泵自動(dòng)回零保護(hù)為防止主泵在帶負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)損壞，在正常停電停機(jī)前，要求司機(jī)先將牽引調(diào)速手把打到零位停止?fàn)恳?，待滾筒原地旋轉(zhuǎn)將煤排空后再停止電動(dòng)機(jī)。有時(shí)工作面突然停電，這時(shí)因補(bǔ)油壓力消失而使失壓控制閥14復(fù)位，回零油缸則立即使主泵擺缸自動(dòng)回到零位。事后司機(jī)必須將牽引調(diào)速手把打回零位，以確保下次空載啟動(dòng)。第19頁(yè)/共21頁(yè)5．閉式系統(tǒng)充油排氣在牽引部液壓系統(tǒng)檢修組裝后，或在清洗更換濾油器及其他元件后，或機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)，系