《掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)》課件

掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分，為其提供動(dòng)力和控制。它在掘進(jìn)作業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，確保高效、安全和穩(wěn)定性。目錄掘進(jìn)機(jī)概述掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)概述掘進(jìn)機(jī)液壓執(zhí)行元件掘進(jìn)機(jī)液壓控制系統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)案例分析發(fā)展趨勢(shì)掘進(jìn)機(jī)概述掘進(jìn)機(jī)是一種重要的地下工程施工設(shè)備。它主要用于煤礦、金屬礦山、隧道、地鐵等地下工程的開挖作業(yè)。1.1掘進(jìn)機(jī)的作用1開采地下資源掘進(jìn)機(jī)在煤礦、金屬礦山等地下資源開采中發(fā)揮重要作用，能夠快速、安全地開挖巷道，為礦產(chǎn)資源的開采提供通道。2建設(shè)地下工程在城市地鐵、隧道、地下倉庫等地下工程建設(shè)中，掘進(jìn)機(jī)可以高效地進(jìn)行土方開挖，提高施工效率和安全性。3搶險(xiǎn)救災(zāi)在發(fā)生礦難、地震等災(zāi)害時(shí)，掘進(jìn)機(jī)可以用于快速開挖救援通道，幫助救援人員盡快到達(dá)災(zāi)區(qū)。1.2掘進(jìn)機(jī)主要部件掘進(jìn)機(jī)主體主體結(jié)構(gòu)是掘進(jìn)機(jī)的核心，包括機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、工作裝置等。它承擔(dān)著掘進(jìn)工作的主要功能，同時(shí)保證整機(jī)在掘進(jìn)過程中穩(wěn)定運(yùn)行。液壓系統(tǒng)為掘進(jìn)機(jī)提供動(dòng)力，控制工作裝置的運(yùn)動(dòng)，包括液壓泵、液壓閥、液壓馬達(dá)等。液壓系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分，決定了其工作效率和可靠性。電氣控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括啟動(dòng)、停止、速度調(diào)節(jié)等。電氣控制系統(tǒng)保證了掘進(jìn)機(jī)的安全性和高效性。安全裝置包括緊急停止按鈕、安全警示燈、防爆裝置等，用于保障作業(yè)人員的安全，防止事故發(fā)生。2.掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)概述掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行開挖、運(yùn)輸?shù)裙ぷ?。液壓系統(tǒng)主要包括液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓閥等部件，通過液壓油的流動(dòng)和壓力變化來實(shí)現(xiàn)能量傳遞和控制。2.1液壓系統(tǒng)組成液壓泵液壓泵是液壓系統(tǒng)的核心元件，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為整個(gè)系統(tǒng)提供液壓壓力。液壓缸液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，接收液壓壓力，將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的各種工作機(jī)構(gòu)。液壓閥液壓閥負(fù)責(zé)控制液壓油的流動(dòng)方向、流量和壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。液壓油箱液壓油箱儲(chǔ)存液壓油，并起到散熱、過濾和沉淀雜質(zhì)的作用。2.2液壓原理及應(yīng)用1帕斯卡定律液壓系統(tǒng)核心原理2能量傳遞通過液壓油傳遞能量3執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓油缸和電機(jī)4控制閥控制油流方向和壓力液壓傳動(dòng)是掘進(jìn)機(jī)的重要技術(shù)，利用帕斯卡定律，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，再利用液壓缸或液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。液壓系統(tǒng)主要部件包括液壓泵、液壓油缸、液壓馬達(dá)、控制閥、液壓油等。3.掘進(jìn)機(jī)液壓執(zhí)行元件液壓執(zhí)行元件是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，在掘進(jìn)機(jī)中起著至關(guān)重要的作用。主要包括液壓泵、液壓電機(jī)和液壓油缸。3.1液壓泵液壓泵功能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。工作原理通過旋轉(zhuǎn)葉片或齒輪，將油液從低壓區(qū)輸送到高壓區(qū)，產(chǎn)生壓力。主要類型齒輪泵葉片泵軸向柱塞泵徑向柱塞泵3.2液壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置液壓電機(jī)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)，如旋轉(zhuǎn)鉆頭或推進(jìn)裝置。類型根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的不同，液壓電機(jī)可分為軸向柱塞式、徑向柱塞式、齒輪式等。特點(diǎn)液壓電機(jī)具有體積小、重量輕、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種工況。3.3液壓油缸直線運(yùn)動(dòng)液壓油缸將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，推動(dòng)掘進(jìn)機(jī)工作部件完成直線運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)液壓油缸主要由缸筒、活塞、活塞桿、密封裝置等組成，并通過液壓油的壓力驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。類型掘進(jìn)機(jī)上常用的液壓油缸類型包括單作用、雙作用和伸縮式油缸，適用于不同的工作需求。作用液壓油缸在掘進(jìn)機(jī)中扮演著重要角色，例如控制鏟斗升降、臂架伸縮、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。掘進(jìn)機(jī)液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分，負(fù)責(zé)控制液壓油的流量和壓力，從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的各種動(dòng)作。4.1比例伺服閥定義比例伺服閥是掘進(jìn)機(jī)液壓控制系統(tǒng)中的核心部件。它們能夠精確控制油液流量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)執(zhí)行元件的精確控制。比例伺服閥通過電信號(hào)控制油液流量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)工作狀態(tài)的精確調(diào)整，例如速度、力量和方向。工作原理比例伺服閥主要由電磁閥、液壓閥芯、反饋機(jī)構(gòu)等組成。當(dāng)電信號(hào)輸入比例伺服閥時(shí)，電磁閥推動(dòng)閥芯移動(dòng)，從而改變油液流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)執(zhí)行元件的控制。4.2流量控制閥流量控制閥流量控制閥是一種用于調(diào)節(jié)流體流量的閥門，通常用于控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。作用流量控制閥可以根據(jù)需要精確控制液壓系統(tǒng)中流體的流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確控制。類型流量控制閥主要分為兩種類型：定量流量控制閥和比例流量控制閥。4.3壓力控制閥安全閥保護(hù)液壓系統(tǒng)免受過壓損壞，防止過載工作。調(diào)壓閥控制液壓系統(tǒng)工作壓力，確保設(shè)備正常運(yùn)行。順序閥控制液壓系統(tǒng)的壓力順序，確保各個(gè)液壓元件按順序工作。掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷故障診斷對(duì)于確保掘進(jìn)機(jī)安全高效運(yùn)行至關(guān)重要。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決故障，可以避免設(shè)備損壞，提高工作效率，降低運(yùn)營成本。5.1常見故障類型液壓元件故障液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸等元件的故障包括泄漏、磨損、卡死等。例如，液壓泵可能出現(xiàn)內(nèi)部泄漏、閥體磨損或軸承損壞，導(dǎo)致工作壓力不足或流量下降?？刂葡到y(tǒng)故障控制閥故障會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)無法正常工作。例如，比例伺服閥可能出現(xiàn)失靈或響應(yīng)速度變慢，導(dǎo)致控制精度下降或動(dòng)作不穩(wěn)定。液壓油故障液壓油污染或劣化會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。例如，液壓油中的雜質(zhì)或水份會(huì)導(dǎo)致液壓元件磨損，而液壓油粘度過低或過高則會(huì)影響系統(tǒng)的工作效率。其他故障其他故障包括液壓管路泄漏、液壓油冷卻器故障、安全保護(hù)裝置失效等。例如，液壓管路破裂會(huì)造成液壓油泄漏，影響系統(tǒng)的工作效率或安全性。5.2診斷方法及步驟掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷需要系統(tǒng)性、科學(xué)性的方法和步驟，才能快速準(zhǔn)確地找出故障原因并進(jìn)行維修。1系統(tǒng)分析全面了解掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)、參數(shù)等，建立故障診斷模型。2故障現(xiàn)象觀察掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行時(shí)的異?，F(xiàn)象，記錄故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等信息。3排查診斷根據(jù)故障現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)判斷，進(jìn)行逐步排查，縮小故障范圍，最終確定故障部位。4維修處理針對(duì)故障部位進(jìn)行維修或更換，并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，確保故障徹底解決。6.掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)定期維護(hù)是保證掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。維護(hù)工作可以延長液壓元件的使用壽命，降低故障率，提高生產(chǎn)效率。6.1日常檢查項(xiàng)目液壓油液位檢查液壓油油位是否在正常范圍內(nèi)。油位過低會(huì)導(dǎo)致油泵吸空，影響液壓系統(tǒng)的正常工作；油位過高會(huì)導(dǎo)致油箱溢油，造成安全隱患。液壓油過濾器檢查液壓油過濾器是否清潔。過濾器堵塞會(huì)影響油液流量，降低液壓系統(tǒng)的效率。液壓泵運(yùn)行檢查液壓泵工作聲音是否正常。泵體發(fā)出異常噪音可能是泵體磨損或軸承故障。液壓系統(tǒng)泄漏檢查液壓系統(tǒng)是否存在泄漏。液壓油泄漏會(huì)造成液壓系統(tǒng)壓力下降，影響機(jī)器性能。6.2定期保養(yǎng)要點(diǎn)定期更換液壓油液壓油定期更換，確保清潔度，防止油液老化，保持最佳工作狀態(tài)。檢查液壓系統(tǒng)泄漏定期檢查液壓系統(tǒng)各個(gè)連接部位，及時(shí)處理泄漏，防止液壓油損失。清洗液壓過濾器液壓過濾器定期清洗或更換，保證油液清潔度，延長液壓元件使用壽命。檢查液壓元件磨損定期檢查液壓泵、液壓電機(jī)、液壓油缸等元件磨損情況，及時(shí)更換磨損零件。7.案例分析案例分析是學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的重要途徑，通過對(duì)實(shí)際工程案例的深入分析，可以更好地理解掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的理論和實(shí)踐應(yīng)用。本節(jié)將以一個(gè)實(shí)際工程案例為例，對(duì)掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)進(jìn)行分析，并探討如何解決實(shí)際工程中遇到的問題。7.1某掘進(jìn)工程液壓傳動(dòng)系統(tǒng)案例展示了某煤礦掘進(jìn)工程中采用的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了先進(jìn)的液壓技術(shù)，為掘進(jìn)工作提供了可靠的動(dòng)力保障。該液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸和液壓控制閥等組成，能夠有效地控制掘進(jìn)機(jī)的行走、回轉(zhuǎn)、掘進(jìn)等動(dòng)作，提高掘進(jìn)效率和安全性。7.2問題分析與優(yōu)化措施液壓系統(tǒng)性能問題液壓元件磨損油液污染系統(tǒng)泄漏傳動(dòng)效率液壓系統(tǒng)效率低，導(dǎo)致能耗較高。維護(hù)保養(yǎng)缺乏定期維護(hù)，導(dǎo)致系統(tǒng)故障率增加。發(fā)展趨勢(shì)掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)技術(shù)不斷發(fā)展，不斷提高效率、安全性、可靠性、節(jié)能環(huán)保性能。8.1智能化控制技術(shù)11.自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的參數(shù)，提高掘進(jìn)效率和安全性。22.預(yù)測(cè)控制預(yù)測(cè)控制技術(shù)可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和環(huán)境信息預(yù)測(cè)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提前進(jìn)行優(yōu)化控制。33.人工智能控制人工智能技術(shù)可以學(xué)習(xí)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)優(yōu)化控制策略，提高系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性。8.2節(jié)能減排技術(shù)節(jié)能技術(shù)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)能耗約占整個(gè)掘進(jìn)過程