采煤机液压锁的结构性能分析.pdf

6 O 煤 矿 机 械 2 0 0 2年 第 1 2期 文章 编 号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 2 1 2 - 0 0 6 0 - 0 2 采煤机液压锁的结构性能分析 李祥君 ．韩军 ．樊秀芹 ．高群 鸡 西煤 矿 机械有 限公 司 ，黑 龙江 鸡 西 1 5 8 1 0 0 摘要对采煤机液压锁的结构、 原理和性能参数进行分析和计算。 关键词 采煤机 ；摇臂 ；调 高油缸 ；液压锁 中图号 T I M2 1 ． 6 ；T H1 3 7 ． 5 文献标识码 B 1前 言 液压锁是采煤机液压 系统 的重要元 件之一。液 压锁布置在调高油 缸与 换 向阀之 间 ， 是一 个集成 多 功能 阀 ， 既有单 向阀 的作用 ， 又有安全阀 的作用 。它 的结构和性 能直接 关系到采煤机摇臂能否 正常调高 和定 位截煤 。 2液压锁 的结构 、 原理及性 能参数 该液 压锁采 用插装 式集 成阀结 构 ， 属于 内泄 式 阀 。 单 向阀 的 调 定 压力 为 0 ． 8 MP a ， 开启 压 力 为 1 ． 5 MP a ， 正 常工作 压力 为 71 8 MP a ， 安 全 阀调定 压力 为 2 3 MP a 。 2 ． 1液 压 锁 的 结构 液 压 锁 的 结 构 如 图 1 所 示 。 图 1液 压锁结 构 图 ．1 S e c t i o n s t r u c t u r e o f p H o t o p e r a t e d c h e c k v a l v e 1 ． 阀芯2 ． 阀体3 ． 外 阀套4 ．内阀套5 ．固定套6． 导 向杆 7 ． 调 压螺母8 ． 防松 螺母9 ． 垫片l O ． 大 弹簧1 1 ． 小 弹簧 2． 2液 压 锁 的原 理 液 压锁 的主要作用是使采煤机调高油 缸长时间 地保持在一个 固定长 度 ， 从而 使摇 臂处 于一 个 固定 位置 ， 保证滚筒位于一 个固定高度 进行截煤和装煤 。 因此 ， 需要液压锁 锁住 调高 油 缸进 、 出油 口， 使调 高 油缸不发生缓慢 伸缩。其原理如 图 2所示 。液 压系 统来油经管路至 液压 锁 P口和 O 口， P口高压油推 动左侧阀芯 的单 向阀 球 阀 开 启 ， 同时推动 右侧 阀 芯的 内阀套 开启 ， 使 调 高油 缸伸长 ， 实现摇 臂 升高 。 摇臂下 降过程与摇 臂升 高过程 原理 相 同 ， 此时 P口 为 O、 O口为 P 。当 P口和 O 口都 不进 油时 ， 则左 侧 和右侧 阀芯 的单 向阀 球 阀 闭锁 ， 锁住调高油 缸进 、 出油 口， 实现 调高油 缸长时 间地 保持在 一个 固定 长 度 的作 用。 图 2液 压锁 原理 图 F i g ． 2 p r i n c i p l e o fp U o t o p e r a t e d c h e c k v a l v e 2． 3液 压锁 的 动作 过 程 液压锁 的动 作过程 如下 当进油 侧 P口 压力 达到 0 ． 8 MP a时 ， 压力 油克 服小 弹簧 的 弹簧 力推 动 左侧阀芯 的单 向阀 球阀 开启 ， 液 压锁 P口与 A口 相通 ， 并与调高油缸活塞腔接通 ； 当进 油侧 P口 压 力继续 升高至 1 ． 5 MP a时 ， P口控制 油克 服 大 弹簧 的弹簧 力推动右侧阀芯 的 内阀套 开启 ， 液 压锁 O 口 与 B 口相通 ， 并与 调高 油缸 活塞 杆 腔接 通 ； 当进 油 侧 P口 压力继续升 高至 1 2 MP a时 ， 调高油 缸 活塞 腔压力油克服摇臂 自身 重力 、 调 高油 缸活塞 杆腔 油 压力 、 液压锁阻尼 以及液压系统管路 、 液压元 件等的 阻力推动调高 油缸伸长 ， 实现摇 臂 升高 。摇 臂升 高 过 程中摇臂 自身重力 充当部 分阻力 阻击调高油缸伸 长。反 之 ， 摇臂下降过程与摇臂升 高过程 动作相 同。 摇 臂下 降过程中摇 臂 自身重力充 当部分动力推动调 高油缸缩短 ， 摇臂下降 时的油压 为 7 MP a ， 这一 点 与 调高过程不同。 2． 4液 压锁 的 安 全 阀 作 用 当采 煤 机 处 于 正 常 工 作 状 态 时 ， 需 要 摇 臂 处 于 一 个固定位置。这时 ， 调高油缸处 于一个 固定长度 ， 调高油缸进 、 出油 口通 过液 压锁 的 2个 单 向阀关 闭 来 锁定在一个固定长度上 。当采煤机 的截割阻力很 维普资讯 2 0 0 2年第 l 2期 煤 矿 机 械 6 l 大时 ， 调高油 缸一 侧 压力 迅 速 升高 假 设 A腔 压力 迅 速 升 高 。 当 A 腔 压 力 超 过 2 3 MP a时 ， A腔 压 力 油克服左侧大弹簧 的弹簧 力推动左侧 阀芯 的内阀套 开启 ， 使液压锁 P口与 A 口相通 ； 同时 ， 0 口压力油 通过 0 口与 B口的压力差打开右侧 单 向阀， 使 B口 与 0 口相 通 ； 这样 ， A腔高压 油泄 压 回到 P口， 0 口 压力油 补进 B腔 ， 调 高油 缸缩 短 ， 采 煤 机截 煤 阻力 下降 ， 实现液 压锁 的安 全 阀 保护 作 用 ； 当 A腔 压力 小于 2 3 MP a时 ， 液 压锁重 新锁 住调 高 油缸 ， 采 煤机 正常工作 。反 之 亦然 。通过调 节 阀芯 的调压 螺母 ， 来控制液 压锁 内阀套 的 开启压 力 ， 实现 液压 锁的安 全阀作用 ， 保 护采煤 机的液压元件和机械传动件 。 2． 5液 压锁 的 性 能 为 了使调高 油缸 的伸 、 缩 过程平 稳 、 可靠 ， 减 少 冲击 。液 压锁通过 固定套 对阀芯 内阀套的限制使 阀 芯 内阀套 的最大行程 为 2 ． 6 n l n l 。这样 ， 阀芯 内阀套 与阀芯外 阀套 的 最 大 开 口量 受 到 限制 ， 形成 阻 尼。 使调 高油缸的进 、 出油 口油量 稳定 ， 减少脉动 、 冲击。 对调高油缸等液压元件起到 了保 护作用。 2． 6液 压锁 的 参 数 液压锁单 向 阀的 调 定 压力 为 0 ． 8 MP a ， 液 压锁 的开启压力为 1 ． 5 MP a ， 液压锁 的正常工作 压力为 7 ～ 1 8 MP a ， 液压锁 的安全 阀调定 压力 为 2 3 MP a 。 液压锁 的高 压保护作用是 通过 阀芯的调压螺母 对 大 弹 簧 初 始 长 度 的 调 定 来 控 制 液 压 锁 的 安 全 阀调 定 压力大 小的。阀芯 内阀套与外阀套之 间形成一个 环形带 ， 环形带面 积是一 个 直径 为 l 6 ． 5 n l n l 的圆和 一 个直径 为 1 6 n l n l 的 圆的面 积差 ， 该 腔与 A腔或 B 腔相通 ， 当 A腔压力 超过 2 3 MP a时 ， A腔高 压 油通 过该环形带面积对阀芯 内阀套形成一个 推力 F 1 ／ 4 X 3 ． 1 4 1 6 X 1 6 ． 5 一1 6 X 2 3 2 9 3． 5 N 该推力 F克 服大 弹簧 的弹 簧 力 推动 阀 芯 的 内 阀套开启 ， 使 P口与 A 口相 通 ； 同时 ， 0 口压力 油通 过 0口与 B口的压力差打开 另侧 向阀 ， 使 B I 1 与 0 口相通 ； 这样 ， A腔高 压油 泄 压 回到 P口， O 口压力 油补进 B腔 ， 油缸缩 短 ， 采 煤机 的截割 阻力 下 降 ， 实 现液压锁 的安 全 阀保 护作 用 ； 当 A腔 压 力 小 于 2 3 MP a时 ， 液 压锁 重 新 锁住 调 高 油 缸 。 反 之 亦 然 。 3结语 综上所述 ， 该液压锁既具 有单 向阀的作 用 ， 又具 有安全阀的作 用 ， 是 一个 内泄式 集 成多 功能 阀。其 性能稳定 、 可靠 ， 脉动和 冲击 小 ， 还具 有污 染小等 很 多优 点， 实际使用效果很好 ， 具 有广阔的市场前景 。 参考文献 [ 1 ] 成大先 ， 等 ． 机械设计手册[ M] ． 北京 化学工业出版社． 1 9 9 4 ． [ 2 ] 林九如 ， 等 ． 液压传动[ M] ． 阜新 阜新矿业学院出版社． 1 9 9 1 ． [ 3 ] 高泽远 ， 等 ． 机械设计[ M] ． 沈阳 东北工学院出版社。 1 9 9 1 ． 作 者简介 李祥 君 1 9 7 2一 ， 山东 莒南 人 ， 工 程 师 ． 1 9 9 4年 毕业 于阜 新矿业 学院矿 山机械 专业 ， 一直 从事采煤 机 设计研 究工 作 ． 参加 过多 种采煤 机的研 制 、 开发 和设计 工作 ， 获 得多项技 术革 新奖 并发表 过 多篇论文 ， 2 0 0 | 年 9月荣 获黑 龙江省 优秀 新产 品一等 奖 。 收 稿 日期 2 0 0 2 ． 0 8 ． 2 1 Ana l y s i s a bo u t c o n fig ur a t i o n a n d c a pa bi l i t y o f pi l o t o p e r a t e d c he c k v a l v e o n s he a r e r L I X i a j u n 。 HA N J u n 。 F A N X i u - q i n 。 G AO Qu n J i c i c 0 d l Mi n e M a c h i ner y L i m i t e C o m p a n y 。 J i 1 5 8 1 0 0 。 C l fi n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r a n aly s e s a n d c a l c u l a t e s t h e c o n t i g u mt i o n， p r i n c i p l e ， c a p a b i l i t y an d p a r a me t e r o f p i l o t o per a t e d c h e c k v a l v e o n s h e r e r ． Ke y wo r d s s h e a r e r ；r a n g i n g a r m ；l i ft c y l i n d e r ；p i l o t o pe r a t e d c h e c k v a l v e 高 产 高 效 工 作 面 无 功 补 偿 装 置 研 制 成 功 兖州矿业 集 团 公司东方 电气技术研究所和兴隆庄煤矿在分析该矿高产高效综采工作面供 电问题的基 础上 ， 研 制出了一种矿用隔爆型高压无功 补偿装置 ， 投用后节 电 1 0 ％以上 ， 提 高用电设备 端 电压 6 ％左右 ， 亦 增大 了综采设备的开机率 ， 取得 了良好 的效果 。 这种装置是 由无功 补偿控 制器 、 无功功率补偿 器和无功补偿 装置保 护器 3部 分组成 。根据 电容 器组 运 行标 准及使用要 求 ， 共设 有过 电压 、 过电流 、 温度 、 电流失衡 、 停 电延 时 、 安全 电压显示和操作过 电压等保护功 能。根 据运行经 验并进 行全面测 试 ， 综 采设备 正常运行 时的功率 因数 约为 0 ． 5 5 ， 负载率 约 为 5 0 ％。由于采 煤机 、 刮板机 、 转 载机等设备负载变化较大 ， 无功就地补偿应避免过补偿或补偿装 置频繁 投切 ， 故将 功率因数 补偿上限定 为 0 ． 9 。 李剑锋供稿 维普资讯