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DOh 1 .0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 9 - 9 4 9 2 . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 3 1 框架式支架搬运车静液压驱动系统的研究 丁永成 中国煤炭科工集团有限公 司太原研究院, 山西太原0 3 0 0 2 4 摘要介绍了框架式支架搬运车行走液压系统的两种方案, 并对两种方案进行了对比分析,对两种静液压驱动系统的关键问题 进行了研究,为支架搬运车静液压驱动系统的设计提供了参考。 关键词支架搬运车;行走液压驱动系统;高速方案;低速方案 中图分类 号T D 3 5 文献标识 码A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 3 0 70 1 l 1 一O 2 Re s e a r c h o n Hy d r a u l i c Tr a n s mi s s i o n S y s t e m o f Ch o c k Ca r r i e r DI NG Yo n g c h e n g C h i n a C o a l T e c h n o l o g y E n g i n e e r i n g G r o u p C o . ,L t d ,T a i y u a n I n s t i t u t e ,T a i y u a n 0 3 0 0 2 4 ,C h i n a Abs t r a c t T wo k i n d s o f s c h e me s o n t h e wa l k i n g h y d r a u l i c s y s t e m o f t h e c h o c k c a r r i e r we r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r , a n d wa s c o mp a r e d a n d a n a l y z e d t o t wo kind s o f s c he me s ,an d t h e k e y p r o b l e ms f o r t h e Wa l k i n g h y d r a u l i c s y s t e m o f t h e Ch o c k c a r r i e r wa s s t u d i e d,wh i c h p rov i d e s l e f e r e n c e f o r t h e d e s i g n o f h y d r o s t a t i c dr i v e s y s t e m o f t h e c h o c k c a r r i e r . Ke y wo r d s c h o c k c a r r i e r ;walk i n g h y d r a u l i c s y s t e m;h i g h - s p e e d c o n t rol s c h e me;l o ws pe e d c o n t rol s c h e me 0引言 支架搬运车是用 于综采工作面液压支架整体 下井 、整体搬家 、倒面作业的一种新型特种车 辆,其结构形式主要有框架式和铲板式两种 ,铲 板式 支架 搬运 车行走 液压 系统 主要采 用液 力驱 动 ,框架式支架搬运车采 用静液压驱动系统 ,静 液压驱动系统又分为高速和低速方案n 。 1 高速方案设计 静液压驱动系统主要由泵和马达组成,根据 选用马达的转速和扭矩,静液压驱动又可分为高 速和低速方案,高速方案采用高速小扭矩马达, 低速方案采用低速大扭矩马达 1 。 高速方案采用 D A控制变量泵和 H A控制变量 马达,D A 液压控制与驱动转速有关p 1 ,由D A控制 阀通过一个 三位 四通方 向阀作用在液压泵的变量 油缸上,由此斜盘与泵的排量可无级调节,驱动 转速升高 ,控制压力增大,泵的排量增大 。H A 控制是与高压有关的 自动控制 ,排量的设定值 随 工作压 力 的变化 而 自动控制 ,此 控制装 置 由 工作油口A或B 的工作压力来控制,一旦达到控 制其设定压力 ,随工作压力升高 ,则马达由最 小排 量 向最大 排 量摆 动 。HA控 制 分为 H A1和 H A 2控制 ,H A1 控制 压力几 乎无 增量 ,HA 2 控 制压差为 1 0 MP a 。 如图1 所示 ,煤矿井下支架搬运车的液压驱 动系统左右相互独立 ,每一侧 由液压泵 1 、先导 控制 阀 2 、先 导控制 阀 3 、凸轮 4和马达 5 组成 。 液压泵给系统提供高压油,马达由高压油推动旋 转输出动力,带动车轮转动 ,先导控制阀 1 控制 车辆的前进和后退,先导控制阀2 供给先导控制 阀1 压力控制油,凸轮控制先导控制阀2 上顶杆的 位移 ,顶杆位移决定了先导控制阀2 输出的压力。 2 低速方案设计 低速 方案采用 D A控制变量泵 和两级 变量马 达 ,低速马达变量控制依靠切换马达全排量工作 和半排量工作的操作手柄来实现,加上切换两马 达工作和四个马达工作的操作手柄,车辆可以实 现四个档位行走驱动方式。 收稿 日期 2 0 1 30 42 2 墨 ]雾 与开发 1 . 液压泵2 . 先导控制阀 1 3 . 先导控制阀 2 4 . 凸轮5 . 液压马达 图1 高速方案液压驱动系统原理 如图 2 所示 ,支架搬运车的液压驱动系统左右 相互独立 ,每一侧 由液压泵 1 、换向阀2 、冲洗阀3 和马达4 组成。液压泵给系统提供高压油,马达 由 高压油推动旋转输出动力,带动车轮转动, 换向阀 2 控制马达的全排量和半排量切换 ,与控制二/ 四驱 的换向阀一起组合可实现四个档位行走驱动方式 。 3两种方案对 比分析 1 高速方案配置高速小扭矩 马达和减速机 后 ,可 以组成不 同等效排量的驱动装置 ,具有转 1 . 液压泵2 l 高低速控制阀3 冲 洗阀4 . 低速马达 图2 低速方案液压驱动系统原理 动惯量小和工作扭矩小易于制动的特点 ,并且扩 大了液压马达的工作能力和范围; 2 高速方案采用的斜盘式轴 向柱塞马达 可 以连续变量 ,对车辆负荷压力进行无级调节 ,因 而可以达到无级调速 ,而低速方案采用 的低速 大 扭矩马达是有级变量 ; 3 低速马达价格贵 ,并且容易损坏 从 现 场调研所得 ,在性价 比上高速马达远远低于低速 马 达 ; 4 采用高速方案液压系统效率较高 ,效率 为 8 0 %左右 ,低速方案系统效率为7 5 %左右 。 4 支架搬运车静液压驱动系统设计关键问题 1 支架搬运车行走液压驱动系统左右两侧 相互独立 ,车辆转 向时如何实现差速控制 ,达到 车辆左右两侧 车轮 同步平稳转向,且转 向半径小 的目的; 2 支架搬运车是用于综采工作面液压支架 整体下井、整体搬家、倒面作业的一种新型特种车 辆 ,矿井下地面潮湿和铺有煤渣 ,在这种情况下 , 支架搬运车会因为路面附着力减小而出现车辆甩 尾 、打滑等现象,解决车辆打滑问题对于提升车辆 整机性能 、提高车辆作业效率具有很重要 的意义 ; 3 矿井下巷道坡度大,如何控制车辆在大坡 上的行走速度是很关键的问题,保证车辆平稳下坡。 5 结语 通过对支架搬运车行走液压系统高速和低速 方案对比分析 ,得出高速方案在无级调速能力 、 工作可靠性、制动性、驱动能力、等效排量范围 等方面有着独特的优点,易于推广和使用, 并且根 据支架搬运车的使用工况与现场调研情况总结了设 计支架搬运车行走液压驱动系统的三个关键问题 , 为支架搬运车静液压驱动系统的设计提供参考。 参考文献 [ 1 ]柳玉龙. 液压传动在 支架搬运车中的应用 [ J ]. 煤矿 机械 ,2 0 1 0 7 1 7 7 1 7 9 . ‘ [ 2 ]姚怀新. 工程机械底盘及其液压传动理论 [ M]. 北 I 京人 民交通 出版社 ,2 0 0 1 . [ 3 ]安光明. 框架式支架搬运车的闭式回路静液压传动 系 0 统探讨 [ J ]. 煤矿机械 ,2 0 1 0 1 2 1 2 8 1 2 9 . 『 4 ]安四元. 框架式支架搬运车液压系统常见故障与诊断 [ J ]. 煤矿机械 ,2 0 1 2 0 8 1 2 8 1 2 9 . 作者简介丁永成 ,男,1 9 7 9 年生 ,山西屯留人 ,硕士, 工程师。研究领域煤矿机械产品的设计开发。 编辑 向飞 一 J ●●●●●●●. r
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