煤矿机械液压传动技术设计与应用

摘要：叙述了煤炭机械液压传动技术的发展前景、煤炭机械液压传动技术的类型，提出了对煤炭机械液压传动进行调速和控制的措施。

关键词：煤炭；机械液压传动；应用；设计

0引言

随着中国工业不断发展，对煤炭的需求量越来越大，需进行大量开采。但煤炭的开采大多处于地下，空间狭小，环境恶劣，受煤炭开采空间和环境的限制，对煤炭开采的设备也有一定影响。所以，为能有效促进煤炭开采，就需使用煤炭机械液压传动技术来进行。煤炭机械液压传动技术的工作原理是在电动机的转动下带动液压泵转动，然后将液压油排出，从而将机械能转变为液压能通过一定的方式传递到油马达。液动机作为一种能量转换装置又可将液压能再转换为机械能，最后通过液压油传递能量促进工作机构进行运作。目前，液压传动技术发展十分迅速，也造福了很多行业，具有很大发展前景。

1煤炭机械液压传动技术的发展前景

煤炭开采设备种类众多，但目前最普遍使用的就是高压大流量的液压系统及液压的元件两种，这两种煤炭开采设备促进了煤炭机械液压传动技术在煤炭开采业的应用和发展。高压大流量液压系统在采煤业被广泛应用，例如，中国的双滚筒型采煤机械及很多其它的采煤机械都是应用高压大流量系统的油泵。这种油泵主要运用结构合理、变量机构完善的柱塞斜轴式柱塞油泵及斜盘式柱塞油泵。将这两种柱塞油泵进行比较分析，柱塞斜轴式柱塞油泵的油泵和油马达尺寸比较小，在重型机械环境中很难进行使用。比较而言，斜轴式油泵不仅拥有合理的结构和完善的变量机构，且冲击性也比较强，相比较柱塞式斜轴式油泵，更适合工作于重型机械的工作环境中。以前的液压传动技术系统比较落后，要想建成一个液压传动系统，需使用成千上百的液压元件，且要跟系统管道相连接才可成型。目前，随着科技不断进步，液压传动技术系统的回路只需将控制阀及油马达联系在一起就可完成，且更加好安装和保养维修。同时，为避免加工过程中出现一些问题，还要进一步提高液压元件加工的精确度，这个过程不仅要使用先进的技术和设备，还要根据实际情况对抗污染、小体积、寿命长及高性能的液压元件进行研发，促进采煤行业进一步发展，保证采煤业安全有效[1]。

2煤炭机械液压传动技术的类型

煤炭机械液压传动技术的存在形式有两种，都可很好地体现出煤炭机械液压传动技术不仅可变换速度，还可多路复合[2]。这两种形式分别是：a)开式。开式是一个不封闭的回路系统，在整个循环煤炭机械液压传动技术系统中大多数系统都是以这种形式存在的。在具体工作中，油泵会吸收经过回油管最终流入油箱的液压油。众所周知，油箱本身就可自行保存液压油并进行冷却和沉淀，就像煤炭开采机械上的高液压系统，管道少散热快，所以，这个系统的工作运行比较简单方便，且比较容易安装和保养维修。煤炭机械液压传动技术系统也存在一定的缺点，就是其在工作过程中为避免吸入空气使管道发生振动，所以工作时必须使用大容量油箱。所以，开式在煤炭开采机械中很少被使用。图1为采煤机中的摇臂调高液压系统；b)闭式。与开式相反，闭式在整个循环煤炭机械液压传动技术系统中是以闭的形式存在的。为防止液压油过快发热，油泵吸收的液压油不需进入油箱，而是直接进入油泵进行冷热交替。闭式系统一改开式系统邮箱容量大的缺点，而是需要体积小的油箱，且拥有比较紧凑的结构，可避免空气被吸入及造成油污染。煤炭开采机械的功率往往都很高，加上较大的阻力和狭小的安装空间，也会出现散热比较差的现象，而煤炭机械液压传动技术的应用可帮助油泵进行冷热交换并补充一定的油量，所以，煤炭机械液压传动技术在煤炭开采设备中被广泛应用。

3如何对煤炭机械液压传动进行调速和控制

3.1对煤炭机械液压传动技术系统进行调速设

要想对煤炭机械液压传动技术系统进行调速设计，就要根据实际情况进行。有的工作机构的速度是需保持不变，像煤炭采购设备中的摇臂调高液压系统，只要拥有一定数量的马达或油泵就可以，所以类似设备就不需进行调速。还有的设备不能满足于此，像一些煤炭采购设备的牵引部分需不同的流量及容量，就需要对煤炭开采系统的流量及容量进行调速。前者进行调速主要是为了改变节流阀门的流通面积，通过对节阀门进行调整，可对油流量流入液动机的流量大小进行相应调节，完成对煤炭开采系统的调速设计。这一过程主要是在关闭阀的控制油路上安装可进行调节的节流阀门，可调节节流活塞运动快慢，这种设计大多适用于油马达液压等系统中，因为它们的功率比较小。相比较于前者，后者通过直接调节油泵流量及油马达排量进行调速。这种调速方式主要包括马达调速及恒转矩调速。马达调速比较适合在高速段中使用，而恒转矩调速只能适用于低速段中，两者相比，恒转矩调速可根据实际情况对调速范围进行调节。总之，不管是对系统的流量进行调节，还是对系统的容量进行调节，煤炭机械液压传动技术系统都可实现调速目标。

3.2对煤炭机械液压传动技术系统进行控制方式设计

在实际工作过程中，煤炭机械液压传动技术系统拥有两种控制方式，分别是自动控制方式和手动控制方式。在实际工作中，不管是自动控制方式还是手动控制方式都是通过调节油泵的流量，这种调节主要是通过变量油缸进行的。自动控制方式和手动控制方式的原理基本相同，都比较复杂的。主要是将2条通路与油缸相连接，一条与主要的油路相连接，另一条与油箱相连接，通过伺服阀位置进行控制。图3为采煤设备牵引液压系统调速控制。根据图3分析，将伺服阀杆及反馈杆与图3的A、B两点相连接，将调速机与C点相连接。为了将A、B两点自动往另一个角度摆动，对油进入变量油缸的速度进行控制，就要对C点处输入相应位移信号来实现。同时，变量活塞会在也压力推动下朝向右方移动，同时会带动B进行45°角的摆动，一直摆动到静止，这时候A油路就会出现自动关闭现象，设备都会停止运作，从而实现调速。如果在工作过程中相关数据出现误差，立即进行修复以保证机械设备正常运行，以控制机械震荡的速度来控制准确度[3]。

4结语

随着科学技术发展，为应对当今市场的发展需要，要加速对煤炭机械液压传动技术的开发应用，提高对煤炭的开采质量，加快对煤炭开采的速度，从而使煤炭开采业能顺应时展的需要，能不断进步，从而加速中国的经济发展及促进中国工业化的进步。

参考文献：

［1］刘小华，许贤良，鲍和云，等.纯水液压传动技术的现状与应用展望［J］.煤矿机械，2011(10)：178-179.

［2］恩刚，黄太祥，吴张永，等.煤矿机械常见液压故障的分析与处理［J］.流体传动与控制，2012(15)：131-132.

［3］田建生.纯水液压传动技术及其在煤矿机械中的应用展望［J］.科技信息(学术版)，2013(10)：156-157.

作者：赵艳珍 单位：山西西山晋兴能源有限责任公司