影响后立柱控制阀开启的原因分析及改进措施.pdf

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1、2010年2月机床与液压Feb．2010第38卷第4期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol_38No．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．04．040影响后立柱控制阀开启的原因分析及改进措施胡仁松(淮北矿业集团设备管理中心，安徽淮北235000)摘要：介绍了后立柱控制阀的结构、工作原理，以及选用控制阀时要综合考虑的立柱速比和阀的开启比之间的匹配关系，对保证立柱上腔安全阀正常工作、提高阀的使用寿命、减少事故产生具有重要意义。关键词：控制阀；上腔闭锁；开启比；改进措施中图分类号

2、：TH137文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)4—111—2为了解决放顶煤液压支架后立柱受拉的现象，销轴不被损坏，确保支架的性能安全可靠。在立柱上安装了后立柱控制阀(也称液控双向阀)。1．2控制阀闭锁现象的产生该阀能够保证后立柱的上、下工作腔闭锁绝对可靠，在初期使用TMFDS控制阀时，出现支架升柱时而且密封时间长，确保井下作业空间与人身安全。上腔安全阀卸载的不正常现象。为了找出存在的问该阀与安全阀配合使用，还可以对立柱起过载保护题，拆下安全阀测试其开启压力，发现在额定公差范作用。但是，当选用的后立柱控

3、制阀开启比与立柱围之内，安全阀开启压力合格，说明不是安全阀的问上下腔有效作用面积之比不匹配时，就会出现立柱题。经过进一步的观察、试验、研究发现，是后立柱下腔进液时，上腔被锁死，导致安全阀非正常卸载，控制阀开启比设计不合理，即后立柱上下腔作用面甚至后立柱不能正常升柱的现象。积之比大于控制阀顶杆作用面积与开启阀芯面积之1后立柱控制阀的应用及闭锁现象比，控制阀不能满足单向阀反向开启的要求，从而使1．1控制阀工作原理立柱下腔进液时，控制立柱上腔的阀芯不能及时打收稿日期：2009—12—07作者简介：胡仁松(1966一)，男，工程

4、师，从事煤炭机电管理工作多年。E—mail：jcwxt@163．eom。·112·机床与液压第38卷都不供液时立柱上、下腔分别被液控单向阀和单向锁闭死，保证立柱既能抗压又能抗拉的双向闭锁功能。l一安全阀2-弹簧3--阀4_顶杆5__弹簧6--上阀体7-顶杆8_阀芯9--阀10--弹簧座l1一弹簧12一安全阀l卜连接座l4一下阀体图2后立柱控制阀结构简图2．2控制阀实现反向开启而不被闭锁的理论分析pl(nk—n)>Fh／S3(1)控制阀芯3反向开启力Fk：由上式可知，要满足控制阀反向开启而不被闭Fkp1S4plnkS3锁的

5、条件是：控制阀的开启比n要大于后立柱的运式中：P为立柱下腔来自泵站的压力，Pa；动速比n，即对于阀3的开启比要大于立柱下腔与上．s为顶杆4的有效作用面积，mm；腔的有效作用面积之比。为开启比，凡=S／S，；3改进措施s为阀芯3的有效作用面积，mm。ZF6800／19／38放顶煤液压支架后立柱缸径和柱(2)立柱下腔的压力P。使上腔产生的压力PL径大小，已由支架的工作阻力确定，其速比约为6：1，p上n,Pl不能更改，只有增大控制阀的开启比n，即加大顶式中：n为立柱的速比，n：=Sv／S上；杆4的有效控制面积和减小阀3的直径，

6、都是有利于S为立柱下腔的有效作用面积，mm；控制阀反向开启的。采取该种措施改进的后立柱控．s为立柱上腔的有效作用面积，mm。制阀开启效果明显，没有出现上腔安全阀非正常卸(3)P使阀芯3产生的关闭压力载的现象。Fg=p上S4=n,p1S34结论(4)使阀芯3关闭的合力根据以上分析结果，对放顶煤液压支架后立柱F合=Fg+，h+一G3控制阀的选用，要根据立柱的速比以及系统的有关式中：F为弹簧的压力，N；因素来确定阀的开启比，只有严格按照上文的计算为阀芯3的摩擦力，N；公式确定它们的匹配关系，才能有效的避免控制阀G为阀芯3的重力

7、，N。锁死立柱上腔现象的产生。(5)实现阀芯3反向开启的条件参考文献：【1】王国法，等．液压支架技术[M]．北京：煤炭工业出版Fk—G4一>F合=Fg+Fh+一G3，．社，1990．式中：G4为顶杆4的重力，N；【2】雷天觉，等．液压工程手册[M]．北京：机械工业出版．厂4为顶杆4的摩擦力，N。社，1990．当略去阀芯和顶杆重力及摩擦的因素时，则实【3】李云，李荣，高兴利．液控单向阀锁死的原因分析与研究现阀芯3反向开启不被闭锁的条件：[J]．液压气动与密封，2009(4)：63-65．Fk>=F+【4】成大先．机械设计手

8、册[M]．4版．北京：化学工业出版即：社，2002．PlnkS3>nP1S3+Fh