EBZ160掘進(jìn)機(jī)液壓油水冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

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1、EBZ160掘進(jìn)機(jī)液壓油水冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析  中圖分類號(hào):TD421.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2014)14-0012-02   1 系統(tǒng)概況   新鄭煤電公司目前正在使用的掘進(jìn)機(jī)普遍服役時(shí)間較長(zhǎng),在井下連續(xù)作業(yè)或在惡略條件下作業(yè)或非截割作業(yè)時(shí),前置內(nèi)外噴霧不能開(kāi)啟,造成液壓油油溫持續(xù)上升,而油溫過(guò)高易損壞油管、液壓油泵、伸縮油缸等液壓系統(tǒng)部件,進(jìn)而影響割煤作業(yè),通過(guò)液壓油及水冷系統(tǒng)運(yùn)行分析并進(jìn)行改造,提高掘進(jìn)機(jī)的散熱效率和在惡略條件下散熱效率,從而達(dá)到高產(chǎn)高效的目的。   2 高溫原因及危害   對(duì)掘進(jìn)機(jī)的液壓油油溫高、工作狀態(tài)及易出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障進(jìn)

2、行分析,從而找出掘進(jìn)機(jī)在井下作業(yè)時(shí)高溫的產(chǎn)生及危害的規(guī)避。   2.1 液壓油(油箱用)性能指標(biāo)   從以上液壓油參數(shù)(如圖1所示)可以看出油脂運(yùn)動(dòng)粘度與溫度的關(guān)系,液壓油的最佳運(yùn)動(dòng)粘度在37~43 mm2/s(40 ℃)之間,液壓油溫度過(guò)高會(huì)造成液壓系統(tǒng)各部件負(fù)荷增大損壞設(shè)備,所以當(dāng)油溫超過(guò)70 ℃時(shí),須停機(jī)檢查。   2.2 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)易出現(xiàn)的故障   從表1液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象來(lái)看,液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高,造成掘進(jìn)機(jī)液壓油油溫持續(xù)上升的惡性循環(huán),危害就是各部件使用壽命降低,又增加了掘進(jìn)機(jī)維護(hù)成本及降低掘進(jìn)中的作業(yè)效率。   2.3 掘進(jìn)機(jī)作業(yè)狀態(tài)   從表2可以看出,掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)>

3、19 h,而檢修的時(shí)間每天≤5 h(停機(jī)狀態(tài)比較少),從掘進(jìn)機(jī)的工作時(shí)間來(lái)看,避免油溫高和持續(xù)高溫的惡性循環(huán),就必須提高油溫的散熱效率和連續(xù)性。   2.4 原液壓油散熱系統(tǒng)   掘進(jìn)機(jī)原液壓油冷卻系統(tǒng)在井下使用狀況,一是服役時(shí)間長(zhǎng),造成掘進(jìn)機(jī)降溫效率有所降低;二是地質(zhì)條件影響,造成掘進(jìn)機(jī)截割時(shí)內(nèi)外噴霧不能開(kāi)啟,"非正常";狀態(tài)下工作溫度升高;三是非截割狀態(tài)下作業(yè),不能開(kāi)啟內(nèi)外噴霧,造成掘進(jìn)機(jī)溫度上升,而一旦溫度升高后,停機(jī)時(shí)間短,溫度降不下來(lái)。原設(shè)計(jì)液壓水冷系統(tǒng)如圖2所示。   3 改進(jìn)方案   3.1 技術(shù)可行性   針對(duì)冷卻系統(tǒng)降溫條件的局限性,提出分區(qū)并聯(lián)冷卻液壓油系統(tǒng)

4、理念,主要對(duì)掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí),液壓油冷卻系統(tǒng)能分區(qū)自成一體,對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行降溫,就是可以分開(kāi)單獨(dú)使用,又可以并存運(yùn)行,互不干擾又相輔相成。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于從理論上優(yōu)于原設(shè)計(jì)液壓油油溫冷卻系統(tǒng),運(yùn)行環(huán)境相對(duì)更加可靠,冷卻效率能提高一倍,能擴(kuò)大掘進(jìn)的作業(yè)半徑。   3.2 方案實(shí)施  ?、僭O(shè)計(jì)給水源經(jīng)一級(jí)過(guò)濾器分為兩路,其中一路直接上噴水架噴霧,實(shí)際生產(chǎn)中效果不好,時(shí)常為因割作業(yè)時(shí),噴頭堵塞,水噴不出去,如水密封質(zhì)量不高,水源倒流損壞軸承,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及觀察分析后該支路噴霧可舍去,因前置外部噴霧也可以對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割部進(jìn)行冷卻。  ?、诜謪^(qū)并聯(lián)水冷系統(tǒng),就是解決服役時(shí)間長(zhǎng)的掘進(jìn)機(jī),散熱效率有

5、低的現(xiàn)象,起熱快及使用的局限性,改造后液壓油溫水冷系統(tǒng)具體如圖3所示:   支路1經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻液壓油水后直接上掘進(jìn)機(jī)后部一二運(yùn)噴水架,對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)尾部進(jìn)行噴霧降塵,目的是讓掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán),不影響掘進(jìn)機(jī)工作區(qū)域;支路2按照原設(shè)計(jì)路徑冷卻截割電機(jī)后上噴水架噴霧降塵、冷卻截割部,也可實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)小循環(huán);兩個(gè)小循環(huán)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用又可以并行使用,既保證了開(kāi)機(jī)冷卻系統(tǒng)正常使用,既提高了冷卻系統(tǒng)工作效率又增加了降塵半徑。改造后在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施后效果極好。   4 經(jīng)濟(jì)效益   ①改造前,以31116工作面上付巷為例損壞設(shè)備,具體見(jiàn)表4。   因液壓油高溫?fù)p壞設(shè)備,平均每月維修占用4 d左右。

6、  ②改造后,在11208上付巷、12208上付巷施工中損壞設(shè)備,具體見(jiàn)表5。   從表4及表5中圈定區(qū)域可以看出,液壓系統(tǒng)各設(shè)備主要部件損壞率大大降低;有效的避免油溫升高而損壞設(shè)備部件現(xiàn)象,兩個(gè)掘進(jìn)面相對(duì)31116工作面節(jié)省液壓設(shè)備費(fèi)用40余萬(wàn)元,徹底解決液壓油高溫,造成的液壓系統(tǒng)設(shè)備損壞和漏油現(xiàn)象,減少了停機(jī)事故。   在生產(chǎn)中至少每班能提高1個(gè)循環(huán)進(jìn)尺,每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺按0.6 m,每年按300 d計(jì)算,掘進(jìn)進(jìn)尺約提高180 m左右,如單價(jià)按1 000元/m計(jì)算,全年至少多收入18萬(wàn)元。   5 結(jié) 語(yǔ)   通過(guò)液壓油油溫冷卻系統(tǒng)改造,可以最大限度降低液壓油的溫度,能有效的保護(hù)設(shè)備各部件的正常使用和使用壽命,增加了降塵半徑,減小了煤塵二次揚(yáng)塵機(jī)率,有效保護(hù)了職工的身體健康。   通過(guò)論證,該系統(tǒng)在更大功率的掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)上的保護(hù)效果也很明顯。   參考文獻(xiàn):   【1】 朱真才.采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng).北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2005.   【2】 馬新民.礦山機(jī)械.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2005.

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