行走式液压支架

关键词： 履带 液压 行走 支架

行走式液压支架（精选八篇）

行走式液压支架 篇1

关键词：PLC,履带行走式液压支架,电液控制

前言

在工业生产领域当中, 履带行走式液压支架能够结合采煤机、铲车、破碎机、运煤车等共同应用, 形成断臂机械化采煤系统, 并且发挥出重要的支护作用。一般来说, 履带行走式液压支架结合连续采煤机共同运行, 能够对采煤机的顶板起到良好的支护作用, 确保采煤机和操作人员的安全。在履带行走式液压支架当中, 主要包括控制系统、支护系统、行走系统等部分。

1 履带行走式液压支架的液压系统

1.1 行走液压系统

在履带行走式液压支架的行走液压系统中, 系统在连通比例电磁换向阀左侧之后, 高压油进入马达中, 然后返回油箱, 以此带动马达顺时针旋转, 进而带动履带向前运动。如果撤销外力, 阀芯返回原位。系统在连接比例电磁阀右侧的时候, 高压油从反方向流入马达, 然后再流回油箱, 带动马达逆时针旋转, 从而带动履带向后运动[1]。当左右两侧履带运行方向相同时, 行走支架向前或向后运动。如果二者运行方向相反, 则行走支架向左或向右转弯。在履带行走式液压支架行走液压系统中, 有两个的溢流阀, 负责发挥缓冲的作用。

1.2 支护液压系统

在履带行走式液压支架的支护液压系统中, 如果系统连通比例换向阀左侧, 高压油经过单向阀流入立柱下腔, 立柱上腔的油流回油箱。此时活塞杆会伸出来, 液压支架的顶梁接触煤层顶板, 从而产生支撑力。当支撑力达到设定的标准, 活塞杆就会停止伸出, 这一设定标准主要是由溢流阀所确定的。如果系统连通比例换向阀右侧, 高压油流入油缸上腔。当油缸上腔中的油压达到开启压力之后, 其中的油会通过单向阀流回油箱。此时活塞杆会回收, 液压支架与煤层顶板之间脱离。如果系统连通比例换向阀的中间位置, 单向阀将会关闭, 此时由于回油道不通, 将会定位立柱。

2 PLC控制系统的硬件

对于履带行走式液压支架液压系统的工作状态, PLC电气控制系统能够进行有效的控制, 例如液压站的开启和停止、液压支架的行走功能、铲煤功能、加油功能、卷缆功能、支护功能等动作。在PLC控制系统中, 主要包括了工控机、触摸屏、中间继电器、交流接触器、行程开关、PLC控制器等硬件部分。在各个硬件部分的选择当中, 应当尽量选择质量可靠、信誉良好的产品, 从而最大限度的确保PLC控制系统作用的正常发挥, 保证履带行走式液压支架的良好运行[2]。

在履带行走式液压支架当中, 具有能够满足不同驱动速度要求, 进行无极调速操作的液压缸。履带行走式液压支架PLC控制系统具有0V到10V的模拟量输出电压范围。伺服放大板被电液比例阀、输出模块电压输出等联合使用, 其能够对模拟电压进行放大, 从而得到恒流源。通过这种方式, 就能够有效的驱动阀两端的控制线圈。履带行走式液压支架PLC控制系统产生的模拟输出电压为0V到10V, 在经过伺服放大板之后, 会产生0A到2A之间的输出电流, 从而及时改变电液比例阀阀芯的开度, 控制液压缸入口的油液流量, 从而实现无级调速。此外, PLC控制系统能够输出数字量信号, 从而更为有效的控制电磁阀, 实现气缸的驱动。

3 PLC控制系统的软件

3.1 程序

在履带行走式液压支架当中, PLC控制系统软件是利用组态王设计上位机的软件平台, 并将编制的组态应用软件替代硬件功能, 来控制履带行走式液压支架的液压系统。对于PLC控制运行状态, 会通过计算机界面进行展示。在设计PLC控制系统软件方针界面的过程中, 应当根据实际要求, 对组态软件界面、子图连接等进行应用。根据相关需求, 应当进行二次开发, 在PLC控制系统的仿真界面中应用音频技术和动画技术, 从而使履带行走式液压支架的控制操作更为简单。此外, 利用仿真软件将PLC控制系统的仿真画面设计、系统参数设计等联系在一起, 从而更为有效的进行仿真分析[3]。

3.2 触摸屏

在履带行走式液压支架的PLC控制系统中, 采用了触摸屏的操作界面。当PLC与触摸屏建立通信连接之后, 会在触摸屏上显示起始界面、模式选择等内容。在软件当中, 主要有复位模式、自动循环模式等选择模式。其中, 复位模式能够复位系统中的部件, 例如气缸、液压缸、数字量输出、模拟量输出的复位等, 还能够对系统中执行元件的工作情况进行监控。自动循环模式主要包括行走、产煤、加油、卷缆、支护等自动循环。在实际应用中, 根据相应的工作任务, 可在触摸屏上直接选择相应的模式, 从而使履带行走式液压支架正常的运行工作。

4 结束语

履带行走式液压支架是当前社会中的一种重要设备, 在工业生产等领域当中, 发挥出了非常良好的作用, 因而得到了十分广泛的应用。在履带行走式液压支架的电液控制中, PLC是重要的控制系统, 它能够对履带行走式液压支架的液压系统进行有效的控制, 从而确保其稳定的运行和工作。

参考文献

[1]周凯, 李刚, 赵帅.短壁开采用履带行走式液压支架研制及应用[J].煤炭科学技术, 2013, 4:85-88.

[2]郭卫, 李绩.PLC在矿用液压支架电液控制系统中的应用研究[J].煤矿机械, 2015, 1:3-5.

煤矿液压支架故障分析及应用 篇2

摘 要：在煤矿工作中，设备问题对于煤矿的工作影响十分严重，如何延长设备的使用寿命和提高使用安全性就需要对液压支架进行详细的研究，本文将就煤矿液压支架故障进行相关探讨。

关键词：煤矿;液压;支架;故障;分析;应用

0 引言

在我国的能源应用中煤炭是一类非常重要的能源，由于煤矿开采环境较为复杂，井下支护问题对于煤炭的安全高效的开采造成了影响，在这种环境下，综合机械化的开采方式逐渐诞生和发展，这种应用从根本上改善了劳动环境，提高了开采安全性，另外对于煤炭的开采效率来说也奠定了设备基础，在支护设备中液压支架的性能直接关系着安全的问题，这就要对液压支架的故障问题有充分的了解，为煤炭的开发环境的安全奠定基础。

1 煤矿液压支架故障分析

在煤矿液压支架应用之前需要经过各种受力状态的性能测试，这种测试保证了液压支架的强度和可靠性，通常情况下可以避免出现大的安全问题，但是由于煤层条件的多变和井下环境的复杂，对于液压支架的影响因素也较多，一旦维护不到位就容易出现液压支架的故障问题，造成综采设备的停用，影响工程进度，严重的甚至引发事故，以下将对液压支架常见故障进行分析。

1.1 胶管故障的漏液现象。对于液压支架来说很容易出现漏液现象，通常原因有以下几种：一种是O型密封圈或者挡圈的选择不当造成的密封效果不好，或者是挡圈直接被挤坏造成的漏液现象，第二种是管结构密封面在设备运行一段时间之后造成的磨损现象从而引起的漏液，第三种是胶管接头处由于各种原因扣压不牢，造成使用过程中的胶管被挤坏，或者由于胶管选用质量较差、过于老化而没有及时更换造成起泡渗漏的现象。这种情况下就需要：第一，在各个部件选用的时候必须严格控制质量，避免质量不合格的产品应用到设备上，第二，对于胶管机头要在保存和运输的过程中充分保护，避免损坏密封面挡圈造成渗漏，第三，对于密封圈使用过久之后的老化或者大小不合适的情况要及时进行更换，第四在日常维护上要注意拆换不能过于频繁，平时对胶管要注重整理，防止造成挤压碰撞等现象。

1.2 液压阀故障。液压控制阀（简称液压阀）是液压系统中控制油液流动方向、压力及流量的元件，液压阀按其用途不同可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三类。液压阀一旦出现故障将会引起液压支架的工作不能正常进行，液压阀常见故障有系统噪声、振动大、系统压力不正常、系统液压冲击大等问题，液压阀的故障会造成液压缸运动时，具有很大的动量和惯性，突然被制动，引起较大的压力增值故产生液压冲击等现象;当液压阀出现故障或失效后，多数企业采用更换新元件的方式恢复液压系统功能，失效的液压阀则成为废品。在液压阀维修实践中，常用的修复工艺有液压阀清洗、零件组合选配、修理尺寸等。

1.3 液压元件问题。在液压支架中的一个重要组成部分就是支架的液压元件，如换向阀液控单向阀安全阀、液控双向锁和截止阀等若出现故障，则常常是密封件（如密封圈挡圈阀垫或阀座）等关键件损坏不能密封，也可能是阀座或阀垫等塑料件扎入金属屑而密封不住;这种现象就会造成液压系统被污染，一旦杂质或者污物进入液压系统之后就会造成液压系统的一些元件出现故障，弹簧不符合设计要求或者疲劳损害造成钢球的复位不能及时密封，对于阀的性能也有影响，在接头的焊缝处采取的措施往往是对于出现故障的元件及时检修和清理，尤其是过滤装置要及时进行清洗，其中包括乳化液箱等装置，另外，液压元件的关键件如密封件要保护好不受损坏，弹簧件要定期抽检性能，阀类要作性能试验;焊缝渗漏点要在拆除内部密封件后进行补焊，按要求作压力试验。

2 煤矿液压支架日常维护

在煤矿液压支架故障问题上，日常维护的工作是煤矿液压支架延长寿命提高安全率的重要措施，通常日常维护工作包括以下几个方面：

2.1 对于采煤过程中产生的浮煤和漏矸要及时进行清理，避免造成运动部件以及零件运行中的卡顿现象。

2.2 各结构之间的连接部位通常比较脆弱，这就需要在日常维护工作中重点检查，例如销轴不能窜出，开口销尾部必须保证连接可靠，一旦发现问题必须及时解决，避免造成安全隐患。

2.3 对于受力部位容易造成故障问题的地方要检查结构件是否出现损害或者塑性变形等问题，对于焊缝要重点检查，一旦出现问题及时解决并完善。

2.4 液压系统。在液压系统的维护中，对于管路来说首先要保证的就是管路连接必须准确，在立柱千斤顶阀接头处必须充分注意，避免出现漏液、划伤等现象，在胶管或者O型圈等一旦出现问题必须及时进行更换，一旦出现漏液必须及时进行检修和完善，只有保证合格之后才允许继续投入使用。

2.5 清理和其他。对于泵站油箱和支架过滤器等关键设备要进行定期的清理，通常是每月进行清洗，一些使用中的水和乳化油等要进行定期的化验，避免变质后仍在使用，备用的各种软管阀组立柱千斤顶和管路附件的联结口上需要进行有效的防尘措施，存放及运输过程中不得掉落，以防污物和尘土进入这些备用液压件，在存放时里面不得有乳化液，并采取防锈防腐蚀措施，在存放前用乳化油清洗。

在高压胶管的固定中必须采取专业的管卡進行固定，在工作过程中避免使用工具装入，只能用手进行装入，这是由于工具容易造成高压胶管的损坏，影响其连接性能，高压胶管在安装时必须保证，没有扭结、没有挤压等，从而保证高压胶管的质量。

3 结语

综上所述，在煤矿生产中液压支架是一项重要的设备，在煤矿的开采安全中起着重要的作用，这就需要我们从液压支架的故障问题进行分析，总结液压支架的故障原因，从根源上杜绝液压支架的故障问题，做好日常保养工作，提高检修质量，减少故障的发生，在故障发生后提高检测和修复的效率，真正的为煤矿的开采工作奠定良好的基础。

参考文献：

[1]向小丽.浅谈天然气站场的设备管理与安全管理[J].经营者，2013，27（4）：52-53.

[2]李飞谷.煤矿液压支架故障分析及应用[J].科技信息（科学·教研），2008（10）：304.

[3]向东，陈晖.煤矿机械设备的安装与故障分析[J].煤炭技术，2012，31（6）：10-11.

行走式液压支架 篇3

由中国重型机械研究院有限公司开发的液压支架搬运车行走减速机已获得国家专利局授权的发明专利, 这标志着中重院在车辆传动技术的开发上又迈出了新的一步。液压支架搬运车是煤炭行业近几年开发的新产品, 行走减速机则是与其配套的一个重要部件。由于煤矿巷道路况的复杂性, 因而对行走减速机提出了较高的要求, 不仅其承载能力要大, 而且还要能提供斜坡行走时的减速制动功能。中重院开发的整体式外制动行走减速机, 采用了独特的外制动整体结构, 不仅杜绝了漏油现象, 而且制动效果也非常好。 (摘编自中国工业新闻网)

路面铣刨机行走液压系统 篇4

1 工况分析[1、2、3]

(1)首先要搞清楚主机结构和总体布局。

(2)明确主机对液压系统的性能要求,如运动平稳性动作精度调速范围系统温升效率及安全保护等。

(3)明确主机的工作环境及条件,如温度湿度污染以及是否有腐蚀易燃性等特点。

2 液压原理图[1、2、3]

采用容积节流调速,此类调速方法容易获得大范围的无极调速。无功率损失,效率较高。

2.1 制定液压系统方案

2.1.1 动作回路

铲取——动臂提升——运输——上限卸料,运动方向由手动换向阀控制。

2.1.2 调速回路的确定

由设计要求可知,行走马达的转速较高,但对运动平稳性要求不高,故采用旁路节流调速方式即可。

升降油缸采用节流调速方式,同时加一单向阀,以防由于自重而突然下降。

4个升降缸、4个马达用分流阀分别保持同步。

2.1.3 安全措施

用溢流阀作溢流阀,使系统压力恒定。用溢流阀作安全阀,起过载保护作用。

2.1.4 卸荷回路

其功用是使液压泵在接近零压的情况下运转。这样可以避免频繁启动电机,减少功率损失和系统发热,延长泵和电机的使用寿命。

2.1.5 液压源的选用

为减少功率损失,提高系统效率,选用三联泵供油系统。

2.2 拟定液压系统图

液压执行元件以及各基本回路确定以后,把它们有机地组合在一起,去掉重复多余的元件,把控制马达、缸的换向阀和泵的卸荷阀合并,使之一阀两用,再加一些其他的辅助元件便构成了完整的液压系统图。图1是一种可行的液压系统方案。

3 保证液压系统正常工作温度的措施[4、5]

(1)当压力控制阀的调定值偏高时,应降低工作压力,以减少能量损耗;

(2)由于液压泵及其连接处的泄漏造成容积损失而发热时,应紧固各连接处,加强密封;

(3)当油箱容积小、散热条件差时,应适当加大油箱容积,必要时设置冷却器;

(4)由于油液粘度太高,使内磨擦增大而发热时,应选用粘度低的液压油;

(5)当油管过于细长并弯曲,使油液的沿程阻力损失增大、油温升高时,应加大管径,缩短管路,使油液通畅;

(6)由于周围环境温度过高使油温升高时,要利用隔热材料和反射板等,使系统和外界隔绝;

(7)高压油长时间不必要地从溢流阀回油箱,使油温升高时,应改进回路设计,采用变量泵或卸荷措施

4 使用液压系统要注意的问题[3、4、5]

(1)使用者应明白液压系统的工作原理,熟悉各种操作和调整手柄的位置及旋向等。

(2)开车前应检查系统上各调整手柄、手轮是否被无关人员动过,电气开关和行程开关的位置是否正常,主机上工具的安装是否正确和牢固等,再对导轨和活塞杆的外露部分进行擦拭,而后才可开车。

(3)开车时,首先启动控制油路的液压泵,无专用的控制油路液压泵时,可直接启动主液压泵。

(4)液压油要定期检查更换,对于新投入使用的液压设备,使用3个月左右即应清洗油箱,更换新油。以后每隔半年至一年进行清洗和换油一次。

(5)工作中应随时注意油液,正常工作时,油箱中油液温度应不超过60℃。油温过高应设法冷却,并使用粘度较高的液压油。温度过低时,应进行预热,或在运转前进行歇运转,使油温逐步升高后,再进入正式工作运转状态。

(6)检查油面,保证系统有足够的油量。

(7)有排气装置的系统应进行排气,无排气装置的系统应往复运转多次,使之自然排出气体。

(8)油箱应加盖密封,油箱上面的通气孔处应设置空气过滤器,防止污物和水分的侵入。加油时应进行过滤,使油液清洁。

(9)系统中应根据需要配置粗、精过滤器,对过滤器应经常地检查、清洗和更换。

(10)对压力控制元件的调整,一般首先调整系统压力控制阀——溢流阀,从压力为零时开调,逐步提高压力,使之达到规定压力值;然后依次调整各回路的压力控制阀。主油路液压泵的安全溢流阀的调整压力一般要大于执行元件所需工作压力的10%～25%。快速运动液压泵的压力阀,其调整压力一般大于所需压力10%～20%。如果用卸荷压力供给控制油路和润滑油路时,压力应保持在0.3～0.6MPa范围内。压力继电器的调整压力一般应低于供油压力0.3～0.5MPa。

(11)流量控制阀要从小流量调到大流量,并且应逐步调整。同步运动执行元件的流量控制阀应同时调整,要保证运动的平稳性。

参考文献

[1]刘洪学,严杰.路面铣刨机的结构与使用[J].黑龙江交通科技,2008,(11).

[2]林慕玲.路面铣刨机刀具的工艺设计研究[J].科技情报开发与经济,2007,(15).

[3]杜钧.论结构的安全性[J].山西建筑,2003,(12).

[4]王红洁.筑路机械路面铣刨机械的结构与维护保养[J].交通科技与经济,2006,(04).

行走式液压支架 篇5

1 方案提出背景

王金武等[6]分析了液压—机械式联合收割机行走系统的工作过程;曹玉宝[7]列举了几种典型了联合收割机液压回路;介绍了目前我国履带自走式联合收割机的典型液压系统介绍;孙勇等[8]新型履带联合收割机双流传动系统设计;薛天茂[9]介绍了液压无级底盘在梳穗式联合收割机上的应用。程孟专等[10]介绍了农用机械液压传动装置HST总成的结构及应用。由于HST集泵、马达和控制阀于一体,结构紧凑,系统管路少,布置合理,单手柄摆动即可实现机器前进—停车—后退,行驶平稳、无级变速,提高了联合收割机的收获效率与使用寿命。以上这些方法是在企业生产中得到了运用,可以有效提高联合收割机行走系统的技术水平。

履带自走式联合收割机采用的变速箱总成集变速机构、差速机构、离合器机构及手制动机构于一体,其转向过程中转向精度低、操作过程复杂,并且由于转向时内侧动力被切断,造成内侧履带滑移严重,特别是在湿田行走壅起土壤,破坏农田(尤其是水田)土壤或路面表层、增加转向阻力、不利于驾驶的舒适性和安全性[8]。另外,变速箱总成安装在底盘下侧,离地间隙最小,影响了水田通过性。而且变速箱总成结构复杂,其故障率占联合收割机行走系统总故障率的30%左右,极大影响了联合收割机的正常使用。

因此,笔者提出开发一种新型履带自走式联合收割液压—机械复合驱动的行走系统。该系统采用闭式液压传动及与之匹配的行星轮减速器组成的液压—机械复合驱动设计方案。由于复合驱动系统能在一定范围内根据外界阻力变化通过实现无级变速,简化行走系统的传动结构,优化整体设计,减低操作强度;实现联合收割机的原地回转,提高联合收割机的离地高度;提高内燃机功率利用率[11]。

2 设计原则

2.1 集成技术

履带自走式联合收割机集收割、输送、脱粒、清选、行走等于一体的复杂机械,对行走系统部件要求高,安装在其上的部件要尽量小、紧凑,对液压元件的重量、体积、比功率有严格的限制[12]。由于集成泵可以达到很高的压力和转速,具变量容易、结构紧凑、比功率大、便于传动布置等优点,因此十分适合联合收割机的结构特点。

2.2 原地回转

传统的履带自走式联合收割机转向时,采用单边工作模式,转弯半径及阻力大,不适合泥地或小田块工作。因此,通过使联合收割机左右履带驱动轮等速正反转,带动左右履带等速正反转,从而实现联合收割原地转向。

2.3 离地间隙

由于联合收割机的变速箱总成体积大,通常安装在底盘下侧,使得变速箱总成离地间距小,影响了其水田通过性。因此,在设计中通过采用单级行星轮减速器,利用单级行星轮减速器体积小、重量轻,可以直接安装在履带驱动轮上,减化传动系统的结构,提高联合收割机的离地高度。

2.4 轮边驱动

轮边驱动方式突出的特征是每一个驱动轮都由单独的液压马达驱动。现代技术已研制出体积和重量小到足以直接安装到驱动轮内的液压马达及相应的减速器,使得轮边驱动技术得以迅速普及[13]。因此,将液压马达安装在驱动轮一侧,通过油管与液压泵相联,可以实现液压马达—行星轮减速器—履带驱动轮—履带传动驱动方式。

2.5 优化结构

联合收割机正常行走速率约1.5 m/s,但输出功率较大,若采用全液压行走系统,则必须用低速大扭矩马达,此类马达体积大、成本高,不适合安装在空间有限的联合收割机内。液压—机械复合传动系统选择合理的行星轮减速器传动比,可降低液压元件的输出扭矩,选用中速小扭矩马达,从而降低液压元件的体积及成本,使其结构更紧凑。

3 设计方案

3.1 液压系统

采用双联集成变量泵+双定量马达闭式液压系统。双联变量泵每个泵和1个液压马达形成1个独立闭式液压回路。

3.1.1 双联轴向柱塞集成泵。

双联轴向柱塞集成泵具有结构紧凑、体积小,输出功率大的特点。该泵为集成式结构,集2个变量泵、补油泵、压力控制、功率控制、流量控制、溢流功能等于一体,具有对外载荷的自动适应性,能够实现无级调速和变矩以及传动比的连续改变。使管路连接变得简单,不仅缩小了安装空间,而且减少了由于管路连接造成的泄漏和管道振动,提高了系统的可靠性,简化了操作过程。

3.1.2 摆线液压马达。

摆线液压马达结构简单、低速稳定性好,单位重量功率远比其他类型的液压马达大;体积小,重量轻,排量、转速范围宽;轴密封设计先进,背后承受能力较高;短期超载能力强,输出扭矩大,使用范围广。

3.1.3 工作原理图。

由图1可知,联合收割机两侧液压马达分别由双联集成变量泵其中1个泵驱动。双联集成变量泵的2个斜盘各和1个控制手柄相联,通过拉推手柄改变泵内斜盘的角度大小及方向,即可改变泵输出流量的大小和方向,以改变摆线油马达的转速和转向;补油泵可补油、防止马达启动和制动瞬间的液压冲击,并置换一部分回路的油;回路的油经交换热器,在发动机风扇的作用下冷却。

停车时:双联集成泵的斜盘倾角为0°,泵不供油,机器停车。匀速行走时:双联泵和补油泵匀速回转,高压油经管路流向马达。马达低压腔与回油管相连实现回油,部分由补油泵置换出,经冷却器后流回油箱,实现换油。变速时:通过操作控制手柄,控制双联集成泵的斜盘倾角改变、泵的排量变化。原地回转:通过2个操作控制手柄,使2个泵反向旋转,输出流量一致。这时,左右2个液压马达也等速反向旋转,通过左右2个单级行星轮减速器,使左右2个履带驱动轮作等速反向旋转,从而使履带等速反向运动。

3.2 机械传动

由于联合收割机正常工作时速只有1.5 m/s,速度很低,如果直接用低速大扭矩马达带动履带驱动轮,通常转速在100～110 r/min。由于低速马达的体积较大,结构不紧凑,不利于扭矩、转速合理分配。因此,在液压马达和履带驱动轮之间采用单级行星轮减速器连接,单级行星轮减速器传动比通常为3～5,其结构紧凑、尺寸小,并且可以直接安装在履带驱动轮上,其尺寸符合联合收割机的结构特点。因此,可以采用小扭矩中速的小尺寸液压马达。图2为单级行星轮减速器与液压马达与履带驱动轮的连接示意图。

从图2中可以看出,液压马达与行星轮减速器相联;行星轮减速器由大中心轮、小中心轮和行星轮组成,液压马达与小中心轮连接,大中心轮与履带驱动轮连接;通过履带驱动轮上驱动履带前进、后退、转向。

摘要：为解决传统履带式联合收割通常不能实现原地转向、水田通过性较差等问题,提出了新型的液压—机械行走系统方案设计。主要阐述了所采用的技术方案,即采用双联集成变量柱塞泵和2个定量摆线马达组成相互独立闭式液压传动系统;由定量摆线马达驱动安装在履带驱动轮上的单级行星轮减速器,通过单级行星轮减速器增加扭矩后,由履带驱动轮带动履带工作。该设计方案可以实现联合收割机的原地回转,并且提高了联合收割机的水田通过性。

液压支架主要元件检修 篇6

1.1 立柱、千斤顶的检修过程

第一, 拆卸。立柱、千斤顶的拆卸必须用专用工具进行操作。第二, 清洗。拆卸的零部件必须认真清洗, 密封件和损坏的零部件要进行更换。清洗后的零部件用干燥的压风吹干净, 并涂上油脂, 避免生锈。第三, 检修。准备复用的零部件必须进行修正, 去掉毛刺。弯曲的活柱、活塞杆要调直、磨削、镀铬。缸体出现腐蚀或轻微的划痕要重新镗磨, 并保持相应标准的光洁度。第四, 密封的安装。大修设备、密封圈一般要全部更新。安装各类密封件时要注意安装的方向, 防止反装。密封件要平整入位, 然后再装支撑环。第五, 组装。修好的设备要在无污染、干净的组装间进行。组装前全部零部件要用绸布擦拭干净, 根据顺序组装。

1.2 检修质量标准

立柱和千斤顶检修后要满足以下技术要求:第一, 更换新零件必须满足设计或测绘要求。第二, 与密封圈配合的表面, 轴向划痕深度≤0.2mm, 长度≤50mm。径向划痕深度≤0.3mm, 圆周长度≤1/3。轻微的擦伤面积≤50cm2, 同一圆周上划痕要少于2条, 擦痕要少于2处。第三, 活柱的母线直线度≤1‰, 千斤顶的母线直线度≤2‰, 各类型的缸体内孔的母线直线度≤0.5‰。第四, 活塞杆由于磨损径向尺寸减小, 缸体内孔由于磨损径向尺寸变大, 因此, 相应的椭圆度锥度公称尺寸<2‰。第五, 镀层发生轻微的锈斑, 每处面积<25cm2, 零件上在3处以下, 在用油石修整达到要求的表面粗糙度后, 可以使用, 否则要进行重镀, 重镀后的尺寸要满足元件的出厂标准。第六, 表面无毛刺, 划伤深度≤1mm, 磨损、撞伤面积≤2cm2, 整体无裂纹, 缸体端部的螺纹或环形键槽完好, 进液口接头完好无变形。第七, 组装后的立柱或千斤顶必须满足性能试验的要求, 才能视为合格。

2 操纵阀的检修与测试

2.1 操纵阀的检修

第一, 清洗。拆检前, 应清洗阀的外部, 尤其要清洗阀壳的凹沟部位。第二, 拆卸。操纵阀的拆卸要使用专用工具, 按图纸顺序拆卸, 拆下的零件经过清洗放入专用盘中, 以避免二次污染、丢失及进一步损坏。第三, 检修。阀壳体必须清洗干净, 每个沟槽、通孔都要用汽油冲洗, 并用新鲜干燥的风吹干, 再用探针检查各通道, 要求保证其畅通无阻。第四, 组装。装配时按顺序进行组装, 不能用锤头敲打。组装好的阀用塑料盖封好。

2.2 检查质量标准

2.2.1 片式组合阀

第一, 组合阀内所有的锥面、圆柱面不可有划痕, 粗糙度值应在0.2μm以下。锥面与导向杆柱面同轴度允差≤0.01mm。第二, 阀芯锥面上不可有划痕、点蚀等缺陷, 粗糙度值要求在0.2μm以下。接触面积要>90%。第三, 同密封配合的内表面不可有划痕、点蚀等缺陷, 粗糙度值要求要<12.5μm。内孔的圆度和锥度要<0.006 3mm。第四, 顶杆、阀锥、凸轮、叉形件的磨损, 造成阀芯升起距离的减少量要<10%, 并满足流量特性的要求。

2.2.2 旋转式操纵阀

第一, 使配油座底平面与配油盘对研, 接触斑点要均匀分布, 接触面积要>90%, 不可有划痕、沟槽等, 与配油盘相配合的表面粗糙度值要<0.2μm。第二, 底座上、下两平面粗糙度值通常<0.4μm, 且不可有划痕、点蚀及锈斑等。第三, 配油盘的粗糙度值<0.2μm, 其密封表面的平面度≤0.003mm。因磨损等原因, 配油盘一次减薄量要<0.12mm。第四, 阀杆轴线直线度要<0.03mm。第五, 阀杆在长度方向磨损量要<1%。第六, 阀芯锥面粗糙度值要<0.2μm, 并且其表面不可有划痕、锈斑等。

3 液控单向阀的检修与测试

3.1 检修质量标准

阀体上各个管接头、孔底密封面等不可有损伤, 粗糙度值≤1.6μm。各个密封面、密封线段不可有划痕、研磨、锈斑等, 粗糙度值要<0.4μm。各个阀垫、间隔套等不可有撞伤、划痕及其他损伤, 过滤器要保持清洁、无油污积垢, 滤网和骨架不可有损坏和变形。

3.2 液控单向阀的试验

单向阀的开启压力要<0.98MPa, 此外, 要进行灵活性试验及密封试验。

4 安全阀的检修与测试

4.1 安全阀的检修

损坏的安全阀或漏液的安全阀必须及时进行更换、检修。

4.2 检修标准

对充气安全阀的检修质量要求, 主要包括:第一, 接头与阀体的连接螺纹要完好。第二, 阀体不可有深度≥0.3mm的划伤。第三, 阀体上要有型号及工作压力的标志。

4.3 安全阀的试验与整定

第一, 安全阀分别在额定压力的90%和3.4MPa压力下稳压2min, 不发生渗漏。第二, 安全阀泄压后停止加载, 其封闭压力≤90%。第三, 安全阀压力的整定。其中弹簧式安全阀压力的调定, 要在流量为20~30m L/min的条件下进行, 误差在额定压力的±10%之内, 调好后要进行锁封。充气式安全阀工作压力的调定, 要在充气24h后进行, 抽检3%, 把测得的压力折算到20℃时的值, 误差必须<0.5MPa。充气安全阀在充气后, 一定要放在煤油或其他油液中进行检漏。

摘要：液压支架是液压机中一个很重要的部件, 它是液压机械中的一个支护设备。本研究主要阐述了液压支架主要元件的检修和测试, 希望可以为矿山的安全和高效生产提供参考。

关键词：液压支架,元件,检修

参考文献

[1]沈宏毅, 刘国华.煤矿机械与维护[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2011.

[2]徐从清.矿山机械[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

液压支架弹簧的设计 篇7

弹簧是利用弹性进行工作的元件, 用以缓和冲击, 控制机件的运动或震动、贮蓄能量、测量力的大小等等, 在机器及仪表中应用广泛。弹簧的常用材料, 制作弹簧的主要材料有:不锈钢弹簧线、优质碳素弹簧钢丝, 耐疲劳合金弹簧钢丝磷铜丝, 镀锌镀镍丝、及各种进口弹簧线材料, 高低

温弹簧线特殊材料弹簧。主要功能: (1) 控制机械的运动, 如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。 (2) 吸收振动和冲击能量, 如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。 (3) 储存及输出能量作为动力, 如钟表弹簧、枪械中的弹簧等。 (4) 用作测力元件, 如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度, 刚度越大, 则弹簧越硬。弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件, 弹簧在受载时能产生较大的弹性变形, 把机械功或动能转化为变形能, 而卸载后弹簧的变形消失并回复原状, 将变形能转化为机械功或动能。弹簧又可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和线弯曲弹簧等, 按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱弹簧制造简单, 且可根据受载情况制成各种型式, 弹簧结构简单, 故因此应用最广。其中拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧, 拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在不承受负荷时, 拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。压缩弹簧是承受向压力的螺旋弹簧, 它所用的材料截面多为圆形, 也有用矩形和多股钢萦卷制的, 弹簧一般为等节距的, 压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等, 压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙, 当受到外载荷时弹簧收缩变形, 储存变形能。本文就圆柱压缩弹簧在液压支架中的设计及应用进行设计探讨。

2 弹簧在液压支架中的作用

液压支架是综采工作面的支护设备, 其主要作用是支护采场顶板, 维护安全作业空间, 推移工作面采运设备。液压支架在工作过程中不仅要能够可靠地支承顶板而且应能够随着回采工作面的推进向前移动, 要求液压支架必须具有升、降、推、移四个基本动作, 这些动作由乳化液泵站供给的高压液体, 通过各种阀控制立柱、千斤顶的伸缩来实现。液压支架主要结构件侧护板分顶梁上的侧护板和掩护梁上的侧护板, 结构一样, 都是有侧推导杆和弹簧导杆控制和操作的。侧推导杆由侧推油缸控制, 弹簧导杆中间有弹簧装置进行控制。侧推弹簧的作用是当受到挤压变窄的支架去除外力后由弹簧力将活动侧护板推至极限位置, 使支架宽度达到最大尺寸。具体连接形式如图1所示。

本文重点介绍图2所示弹簧连接方式下液压支架弹簧的设计过程。

3 液压支架弹簧的设计

(1) 压缩弹簧随压缩变形增加弹力加大。侧推弹簧在整个工作行程中, 需要克服的阻力基本不变, 因此, 设计侧推弹簧主要是正确确定能将侧护板推动的最小推力。推动侧护板需要克服侧护板在运动过程中受到的摩擦阻力和拉动侧推千斤顶活塞杆伸出的阻力。摩擦阻力又可分为重力作用下产生的摩擦力和支撑载荷作用下产生的摩擦力。支撑载荷的大小难以计算, 通过总体设计可将支撑载荷降至可以忽略不计。以下计算首先只算重力作用下产生的摩擦力。钢与钢的摩擦系数为0.15, 设顶梁侧护板的重量为400kg, 掩护梁侧护板的重量为300kg, 侧推千斤顶缸径杆径为80/60, 数量2根, 弹簧数量2根, 在背压为1MPa时计算顶梁及掩护梁所需克服阻力

掩护梁部位

取相同弹簧阻力F=2500N

(2) 侧推千斤顶缸径杆径为80/60, 使用钢管材料为133×8/27Si Mn, 内径为117, 选用侧推导杆直径为112。根据机械设计手册第5版第2章圆柱螺旋弹簧中表11-2-15导杆导套与弹簧内 (外) 直径的间隙值

选择中径D=80~120所以间隙为6~7。

(1) 结合实际初选D=90 (机械设计手册第5版第2章表11-2.9) d=16机械械设计手册第5版第2章 (表11.2-19) ;

(3) 查表11-2-20得K=1.273 K1=1.17;

查表11-2-19, Pj=10405fj=11.87, p'd=877

根据公式pj=K1Pn得

(4) 因P=2500侧推行程为h=170, 根据公式取整数H1=70;

(5) 根据代入H1=70得P=2605N;

(6) 有效圈数取n=23;

(7) 总圈数n1'=n+2=23+2=25 (表11-2-14) ;

(8) 节距t=d+fj=27.87;

(9) 弹簧自由高度H0=nt+1.5d=665.01查表11-2-12取H0=680;

(10) 根据H0=nt+1.5d得t=28.52;

(11) 螺旋角

(12) 展开长度

结果如图3。

4 结束语

以上为液压支架弹簧的设计提供了设计思路及方法, 在液压支架设计中结合实际分析、研究和做到能排除干扰弹簧力与变形量特性的因素, 设计与制造出使用效果良好, 成本较低的理想弹簧。

参考文献

[1]成大先主编.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2007:11.

[2]蔡春源.新编机械设计手册[M].沈阳:辽宁科技出版社, 1996.

三种自动往复行走液压技术探讨 篇8

油田上广泛使用的大型设备中,有很多需要实现自动往复行走动作,在以往的产品中,多数采用曲柄连杆机构来实现。曲柄连杆机构沿用多年,其优点是动作可靠,技术成熟,但采用曲柄连杆机构的设备体积庞大,安装位置要求严格,且由于由曲柄连杆机构转变来的往复直线运动是一种近似正弦曲线的运动,导致设备的吸入和排出流量也接近正弦曲线变化,流量脉动性很大。液压技术的广泛应用,使得这些问题可以从根本上解决。由液压驱动的液压缸自动往复行走,除两端的换向冲击外,在行走过程中,可认为是匀速直线运动,已经成为各种大型设备动力驱动的重要解决方案[1]。

1 液压技术与机械传动优缺点对比

液压技术的发展,在近现代工业发展史中占据着重要的地位,与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点:[2]

(1)液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置;

(2)重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快;

(3)操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1);

(4)可自动实现过载保护;

(5)一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长;

(6)很容易实现直线运动;

(7)很容易实现机器的自动化,当采用电液联合控制后,不仅可实现更高程度的自动控制过程,而且可以实现遥控。

当然,液压传动也存在着一些缺点:

(1)由于流体流动的阻力和泄露较大,所以效率较低,如果处理不当,泄露不仅污染场地,而且还可能引起火灾和爆炸事故;

(2)由于工作性能易受到温度变化的影响,因此不宜在很高或很低的温度条件下工作;

(3)液压元件的制造精度要求较高,因而价格较贵;

(4)由于液体介质的泄露及可压缩性影响,不能得到严格的传动比;

(5)液压传动出故障时不易找出原因;使用和维修要求有较高的技术水平。

2 几种液压驱动自动往复行走实现方案探讨

2.1 顶杆控制换向

液压缸结构如图1所示,换向阀控制回路如图2所示。两端缸盖都带有由顶杆、推杆、钢球、弹簧组成的单向阀。假设此时液压缸活塞向右侧移动,当移动到最右端,活塞推动顶杆向右运动,顶杆凹面与推杆球面接触,带动推杆向上运动,顶开钢球,形成通路,使换向阀控制油路与液压缸联通,油路中密封的液压油进入液压缸,从液压缸回油口流回油箱,换向阀阀芯换向,完成整个回路的换向。实际应用中,往往是在换向阀的上端接口安装一个小通径的液控换向阀做先导阀,由先导阀的换向带动换向阀的换向,可使换向更加平稳可靠,液压原理图如图2所示。顶杆换向的优点是换向可靠,缺点是如果顶杆和推杆卡住出现不能复位的现象,维修起来不够方便。

1.活塞杆组合密封;2.顶杆;3.钢球;4.推杆;5.活塞组合密封;6.液压缸筒;7.缸盖;8.活塞杆

2.2 接近开关控制换向

如果将换向阀的先导阀换作电磁先导阀,则可方便的实现接近开关控制,在液压缸的两侧及活塞上安装感应器,当活塞运动到液压缸缸盖附近时,产生感应信号,感应信号输出到电磁先导阀,完成电磁先导阀的换向,电磁先导阀的换向带动换向阀换向,完成自动往复行走动作[3],此方案可避免顶杆和推杆的加工安装,解决了安装维护上的问题,但电磁先导阀的缺点是不能严格的按照指定位置换向,感应信号的得到有一个位置范围,不能固定到一个点上。

2.3 时间继电器控制换向

时间继电器控制具有比较突出的优点和缺点。利用时间继电器控制,原理简单,实现起来非常方便,利用时间继电器控制电磁先导阀,可以完成严格的按时间控制的换向动作,但是时间继电器控制也有较为明显的缺点,在实际工作中,受工作压力的不同,液压缸完成一个冲次的时间并不是完全固定的,随着运行时间的累计,可能出现在其中一侧,活塞未到头就换向,而在另一侧,活塞走到头还不换向的情况,需要重新校对活塞位置。

3 结束语

以上三种为比较可行的实现液压缸自动换向动作的方案,各有优缺点,需要根据不同的工作环境选择合适的方案。

参考文献

[1]M.Ya.Itkis,O.A.Sotnikov.Analyzing the effectiveness of an intake compensator for a piston mud pump(J).Chemical and Petroleum Engineering,1995,31(3):243-247.

[2]许福玲,陈晓明.液压与气压传动(M).北京:机械工业出版社,2004.