關(guān)于CYM項(xiàng)目油箱容積的設(shè)計(jì)

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1、關(guān)于CYM項(xiàng)目油箱容積的設(shè)計(jì)  摘 要:油箱的功用主要是儲(chǔ)存油液,此外還起著散發(fā)油液中熱量,釋出混在油液中的氣體,沉淀油液中污物等作用。有時(shí)它還兼作液壓元件和閥塊的安裝臺(tái)。   關(guān)鍵詞:油箱;開(kāi)式系統(tǒng);閉式系統(tǒng)   中圖分類號(hào):TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A   1 煤礦硬巖巷道采掘機(jī)工作原理   煤礦硬巖巷道采掘機(jī)是一種新型的硬巖掘進(jìn)設(shè)備,集切割、行走、裝運(yùn)、錨固、滅塵等功能于一體,包含多種機(jī)構(gòu),具有多種功能。硬巖巷道采掘機(jī)是由液壓和電氣控制,其主要特點(diǎn)為:開(kāi)式與閉式系統(tǒng)相結(jié)合:切割部刀盤回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用閉式液壓系統(tǒng),具備一定轉(zhuǎn)速下的恒功率控制或恒扭矩控制,可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速,且調(diào)速比大,結(jié)構(gòu)

2、緊湊;其余部分的動(dòng)作由開(kāi)式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。   2 刀盤液壓系統(tǒng)所需油箱容積   如圖1所示閉式液壓系統(tǒng)已知:液壓馬達(dá):A2FM250 ,5臺(tái);液壓泵:HPV280,6個(gè);電機(jī)轉(zhuǎn)速1482rpm,液壓泵需要增速,6臺(tái)液壓泵分為兩組,各由1個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)3臺(tái)液壓泵。選Stiebel公司4332分動(dòng)箱,速比0.75,則泵轉(zhuǎn)速1976rpm(林德泵上限為2000rpm),與轉(zhuǎn)速差3% (此時(shí)液壓泵最大流量3220L/min)。   開(kāi)式液壓系統(tǒng)已知:液壓泵A11VLO260 +260,工作壓力為25MPa;電機(jī)轉(zhuǎn)速1478r/min。   閉式系統(tǒng)要考慮補(bǔ)油泵對(duì)系統(tǒng)自身工作的各種泄漏量進(jìn)行補(bǔ)充所需的補(bǔ)

3、油量。如果用HPV280泵自身集成的補(bǔ)油泵,補(bǔ)油泵排量為主泵排量的16%(45ml/rev)。   補(bǔ)油量=6x0.045x1976=534(L/min)   實(shí)際我們用螺桿泵補(bǔ)油量700L/min(最大流量的21%)。   按照油箱容積一般大于補(bǔ)油泵每分鐘流量的5/8倍(薩奧樣本,理論上油箱內(nèi)液壓油體積應(yīng)該大于補(bǔ)油泵每分鐘流量的1/2倍,以便油箱內(nèi)油液能在油箱內(nèi)停留30s,排出油液內(nèi)的空氣,再考慮別的因素如執(zhí)行元件容積等),則為333L。   以上為根據(jù)補(bǔ)油泵計(jì)算的油箱最小容積,還需要考慮如熱平衡等。   根據(jù)參考文獻(xiàn),姚懷新《行走機(jī)械液壓傳動(dòng)與控制》:   Qb=Q1+Q2+Q

4、3+Q4+Q5+Q6   Qb:補(bǔ)油流量;Q1、Q2:泵、馬達(dá)泄露損失,各取5%;Q4:泵、馬達(dá)變量伺服控制油量,這里不需要;Q5:補(bǔ)償壓縮效應(yīng)所需的補(bǔ)油量,取1%;Q6:補(bǔ)償泵、馬達(dá)磨損增加的泄漏量,取6%;Q3:沖洗冷卻流量;   補(bǔ)油流量Qb除了要補(bǔ)充閉式系統(tǒng)的各種泄露流量外,還要滿足系統(tǒng)工作的熱平衡要求。   閉式系統(tǒng)工作的熱平衡方程為(一方面是補(bǔ)油量要能夠帶走產(chǎn)生的熱量,一方面是總的散熱量要滿足整個(gè)系統(tǒng)散熱要求):   Qb(t2-t1)ρk=△Px60   t2:泵和馬達(dá)殼體內(nèi)油溫,取80℃;   t1:油箱內(nèi)油溫,由配置的散熱器冷卻功率決定,取60℃;   

5、ρ:液壓油密度,取0.9KG/L;   k:油液比熱容,取0.45x4.187kJ/(kg-K)   △P:發(fā)熱功率,估算最大值900x0.25=225kW,實(shí)際不會(huì)持續(xù)輸出900kW的功率。   計(jì)算出:Qb=398L/min(螺桿泵補(bǔ)油量700L/min),液壓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)熱平衡。   根據(jù)徐子平《閉式液壓系統(tǒng)熱平衡計(jì)算探討》一文,油箱容積V=(5~7)Q補(bǔ),若系數(shù)選為6,按照補(bǔ)油量700L/min計(jì)算,則油箱容積約4.2m3。   開(kāi)式系統(tǒng)的油箱有效容量,按照液壓泵的流量計(jì)算Qc =0.52x1478=768.6。   油箱容積V=mQc=4.6m3。   由于閉式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)刀盤,開(kāi)式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)行走等動(dòng)作,2個(gè)系統(tǒng)不同時(shí)工作,相較滿足較大的油箱容積,實(shí)際為油箱容積4.6 m3。   結(jié)語(yǔ)   煤礦硬巖巷道采掘機(jī)不同于常用掘進(jìn)機(jī)的新型設(shè)備,其挖掘形式和控制形式是全新的并且更為復(fù)雜和精密的設(shè)備,采掘能力有著大幅度的提高,對(duì)未來(lái)的煤礦開(kāi)采效率提升和成本的降低有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。   參考文獻(xiàn)   【1】 姚懷新.行走機(jī)械液壓傳動(dòng)與控制.北京:人民交通出版社,2002.   【2】 徐子平.閉式液壓系統(tǒng)熱平衡計(jì)算探討.液壓與氣動(dòng),1998(02).

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