平衡阀在掘进机液压系统中的应用

《平衡阀在掘进机液压系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、平衡阀在掘进机液压系统中的应用增刊2007年6月山西焦煤科技shanxiCOki“gCoalScience&Tec}mologysu1）p1ement』un2007?技术经验？裴进维①（西山煤电集团公司官地矿）摘要掘进机截割部如果下降动作控制不当，会出现开降油“窜动”的现象。本文对乎衡闷在改善掘进机截割部下降的平稳性方面所起的作用进行了详细的阐述。关键词掘进机截割部；油缸；平稳下降；平衡阀悬臂式掘进机截割部的升降是由一对油缸组合的伸缩来完成的。在油缸回缩时，由于它承载了整个截割部的重量，需要对下降速度进行很平稳的控制，以求避免窜

2、动现象的发生。平衡阉的应用，较液控单向阀和限速阀的组合更合理地解决了油缸下降动作平稳控制的问题，消除了因截割部升降油缸窜动带来的对液压系统压力的冲击和对机身的振动影响，有效地提高了掘进机作业中的安全性和稳定性，见图1。该回路的设计意图是：当液控单向阀扣开，截割机构下降时，由限速阁提供背压，控制回油流量，使截割机构平稳下降。当截割机构不动作时，南液控单向阀锁住油缸活塞，阻I』：截割机构下降。在机器使用时，截割机构下降出现突然停止，再下行，再突然停止的运动反复间断现象，由于悬臂很长，因此，对机器震动很大，极易造成机件损坏。2）从现象

3、分析，虽然该回路没有起到使截割部平稳下降的作用，排除限速阀本身原因后，看来问题岀现在液控单向阀和限速阀的组合上。从回路上初步分析，截割机构下降时，该组合中液控单向阀、限速阀组成回路的分析液控单向阀、限速阀组成的升降回路示意图见图1O的限速阀必先j:液控单向阀开启，否｛11!1油路小通，液震1一于动换向阀控单向阙手J不开。其次当液控单向阀开启时，限速闽的开口己较大,不能及时提供有效的背压来消除压力陡变现象。下面对该机构同路进行粗略计算。掘进机截割部油缸受力图，见图2。2一限速阐3—液粹单向阀4一川蜂油缸液控单向阀、限速阀组成升降回

4、路示意图嘲2掘进机截割油缸受力图1）该回路由手动换向阀、液控单阀、限速阀以及升降油缸组成。其动作为液压油经手动换向阀、限速阀、液控单向阀进入升降油缸活塞腔,使截割部『升。下降时，液压油经手动换向阀进入升降油缸活塞杆腔，同时打开限速阀和液控单向阀，使活塞腔油液回油。①从图2中可知对点取矩：Pi一1=FL2式中：P—截割部重量，【，取7；£・一截割部重心与N点距离，mm,取1800作者简介：裴避难男1973年出生1994年毕业于晋东南1Ip学校助理工程帅太原'J30022万方数据山西焦煤科技2007年增刊F—升降油缸活塞杆作用于悬臂

5、支点Z力；开启前，该压力己使限速阀开口较大，当液控单向阀厶一升降油缸大端与N点距离，mm,取1480。打开，截割部下降时，限速阀不能马上提供有效的背活塞杆上受力:F1=—F=PL1/1o：=26.25t压，而截割部的熏量对升降油缸的下行起了加速作截割部有2个升降油缸，缸径180mm,由于截割用，当限速阀不能及时提供有效的背压来消除压力陡部重量使液控单向阀中阀芯承受的原始油压为：变现象，以阻止油缸活塞的加速运动时，就造成截割Pl=Fj/2Al=5.16MPa部的突然加速下行。而油缸活塞的突然加速，使油缸式中：小腔压力瞬时减小，以至

6、液控单向阀关闭，截割部停A,一升降油缸内径。止向下运动，随着油缸停止下行，油缸小腔压力又升液控单向阀，见图3高，再次打开液控单向阀，截割部又向下运动。液控0”单向阀始终工作在启闭的过渡状态下运动，造成截割部下降运动的间断现象，影响了英运动的平稳性。2改进后的截割部升降控制液压回路改进后的截割部升降控制液压回路，见图4。该回路用平衡阕代替了液控单向阀和限速阀的组合来消除升降油缸工作时液压陡变现象，利用平衡阀随负载变化而改变英锥阀开启度的平稳开启特性，使截割1一控制活塞2一阀体3一阀芯4一小阀芯部的下降速度基本不受截割部重力加速度的

7、影响，保图3液控单向阀装配图持了截割部平稳下降，当回路不工作时，平衡阀中的如B>(只A2朋1+JP1)A4+JP3A5+5单向闽锁住油缸活寒腔的油液，使裁割部保持不动。式屮：P2—液控单向阀反向控制压力。P3—液控单向同制活塞的回油阻力，MPa,取2；如一升降油缸活塞杆腔面积，cm2,取15；也一液控单向阀控制活塞大端面积，cm2，取2・81：0>—r｝Tr土士<7—1—P二二｝1一旨一川,厂一炸二于一｝南苗1_J。o1_L±J[:11厶・J!——』壹。一滚控单向阀画芯作用厦积，cm2,取0.33；11£却撒••删：t蝌I蹦3

8、—川肾・T1姐A,一液控单向阀控制活塞杆腔面积，cm2,取图4改进后截割部升降控制掖压回路示意图2.64:3结语s—弹簧的预压力，N,取20o改进后的掘进机截割部升降液压系统，实现了截将上式整理得反向控制力割部的平稳升降，同时也简化了液压系统。经实践检P2>(P