采煤机、液压支架液压系统.ppt.ppt

采煤机、液压支架的液压系统,18december2019,2,采煤机调高液压系统,第一节概述,一、液压系统的组成,18december2019,3,组成：动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计工作介质:液压油。,第一节概述,18december2019,4,1.压力液体单位面积上所受的力称为压力，用p表示。压力p定义为：,二、基本参数,液压传动中的液体压力取决于负载,负载大压力就大,负载小压力就小。,压力的单位：牛顿/米2(n/m2)或帕（pa）、兆帕（mpa）1mpa=106pa,第一节概述,18december2019,5,2.流量单位时间内流过管道某一截面的流体体积，用q表示。单位:米3/秒(m3/s)、升/分（l/min）1m3/s=6104l/min=1103l/s,速度的大小由流量控制,第一节概述,18december2019,6,3.压力损失p液体流经管道或局部障碍（弯管、断面突然变化、局部装置等）时，由于液体在运动过程中产生摩擦和相互撞击作用，引起的能量损失。,第一节概述,18december2019,7,无级调速。体积小、重量轻。运动平稳。过载保护。较长的使用寿命。便于设计、制造。,效率低,不宜作远距离传动。不能保证定比传动。对温度变化较敏感。造价高。故障难查找。,优点,缺点,四、液压传动的优缺点,第一节概述,18december2019,8,液压泵是液压系统的动力元件，其作用是把原动机输入的机械能转换为液压能，向系统提供一定压力和流量的液流。液压马达、液压缸则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来推动负载作功。,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,9,一、液压泵1.工作原理及类型容积式泵:,利用密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值。,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,10,类型,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,11,液压泵的图形符号,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,12,外啮合齿轮泵实物结构,2.泵的结构（1）齿轮泵,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,13,内啮合齿轮泵实物结构,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,14,齿轮泵原理,吸油区和压油区,特点：结构简单，抗污染能力强，价格便宜。但工作压力不高。一般机械的润滑泵以及辅助泵采用齿轮泵。,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,15,2.柱塞泵优点:加工比较方便，精度易保证。能达到较高的工作压力和容积效率，变量方便。缺点：结构复杂，价格高，对油液的污染敏感。应用:高压大流量的综采机械设备中。,类型,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,斜轴式,斜盘式,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,16,轴向柱塞泵（斜盘式）,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,17,轴向柱塞泵（斜轴式）,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,18,径向柱塞泵,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,19,轴向柱塞泵工作原理,改变斜盘（斜轴）倾角的大小，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量。改变斜盘（斜轴）倾角的方向，就能改变吸、压油方向(双向变量轴向柱塞泵)。,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,20,二、液压马达液压马达是液压系统中的一种执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，推动负载作功。从能量转换的观点看，液压马达和液压泵是相互可逆工作的液压元件。但由于液压泵和液压马达的功能不同，工作条件不同，它们的实际结构有差别。所以，二者不可以互逆使用。,第二节液压泵、液压马达和液压缸,18december2019,21,1.类型及图形符号,马达,齿轮式马达,柱塞式马达,叶片式马达,定量马达,径向柱塞马达,轴向柱塞马达,定量马达,变量马达,第二节液压泵、液压马达和液压缸,二、液压马达,18december2019,22,马达,高速小扭矩马达,低速大扭矩马达,齿轮马达,径向柱塞马达,叶片马达,轴向柱塞马达,m150200r/min,ml500nm、n40的液压泵。,第五节工作液体（液压油）,18december2019,69,三、工作液体的使用维护1.污染物种类及其危害(1)固体颗粒会加速元件磨损，堵塞缝隙及过滤器，使液压泵和阀性能下降，产生噪声。(2)水液压油会加速工作液体的氧化，并与添加剂起作用产生粘性胶质，堵塞滤心。(3)空气会降低工作液体的体积模量，引起气蚀，降低润滑性能。(4)溶剂、表面活性化合物等化学物质使金属腐蚀。(5)生成的微生物使工作液体变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。,第二章工作液体（液压油）,18december2019,70,2.污染原因工作液体遭受污染的原因是多方面的:一是在液压装置组装时残留下来的污染物，主要是指切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等；二是从周围环境混入的污染物，主要是指空气、尘埃、水滴等；三是在工作过程中产生的污染，主要是指金属微粒、锈斑、涂料和密封件的剥离片、水分、气泡以及工作液体变质后的胶状生成物等。,第二章工作液体（液压油）,18december2019,71,3.工作液体的污染控制(1)严格清洗元件和系统。液压元件在加工的每遭工序后都应净化，装配后再仔细清洗，以清除在加工和组装过程中残留的污染物。系统在组装前，先清洗油箱和管道，组装后再进行全面彻底的冲洗。(2)防止污染物从外界侵入。在贮存、搬运及加工的各个阶段都应防止工作液体被污染。工作液体必须经过过滤器注入系统。设计时可在油箱呼吸孔上装设空气滤清器或采用密封油箱，防止运行时尘土、磨料和冷却物侵入系统。另外，在液压缸活塞杆端应装防尘密封，并经常检查定期更换。(3)采用高性能的过滤器。这是控制工作液体污染度的重要手段，它可使系统在工作中不断滤除内部产生的和外部浸入的污染物。过滤器必须定期检查、清洗和更换滤芯。,第二章工作液体（液压油）,18december2019,72,(4)控制工作液体的温度。液压装置必须设立良好的散热条件，使工作液体长期处在低于它开始氧化的温度下工作。一般液压系统的工作温度最好控制在65以下，机床液压系统还应更低一些。(5)保持系统所有部位良好的密封性。空气侵入系统将直接影响工作液体的物理化学性能。因此，一旦发生泄漏，应立即排除。(6)定期检查和更换工作液体并形成制度。每隔一定时间，对系统中的工作液体进行抽样分析。如发现污染度已超过标准，必须立即更换。在更换新工作液体前，整个系统必须先清洗1次。,第二章工作液体（液压油）,18december2019,73,方向控制回路,压力控制回路,速度控制回路,方向、压力控制回路,开式回路,闭式回路,按工作油液的循环方式,按功能分,第六节液压基本回路及系统,18december2019,74,开式循环系统,电牵引采煤机制动系统,闭式循环系统,采煤机液压牵引系统,第六节液压基本回路及系统,18december2019,75,第六节液压基本回路及系统,一、液压支架液压系统,1-立柱；2、6-操纵阀；3、7-液控单向阀；4-安全阀；5-推移千斤顶；8-工作面输送机,1.降架2.移架3.升架4.推溜,液压系统实例分析,18december2019,76,液压支架的液压系统,1-乳化液压泵；2-蓄能器；3-自动卸荷阀；4-手动卸荷阀；5-安全阀；6-前柱液压缸；7-后柱液压缸；8、9-手动换向阀；10-液控单向阀；11-溢流阀；12-护帮液压缸；13-掩护梁侧推液压缸；14-顶梁液压缸；15-防滑液压缸；16-前梁液压缸；17-推移液压缸,18december2019,77,支架液压系统的特点：1)乳化液泵：目前国内外绝大多数都采用卧式柱塞泵，ichy-4型乳化液泵站中使用了bhp-3220型阀式配流径向柱塞泵，效果不错；2)各种液压缸及其零件需要进行表面防锈蚀处理；3)对各种操纵、控制阀的密封性能要求很高。因此很少采用滑阀，而多采用座阀或平面密封式阀类。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,78,4）在采用液压先导控制的操作系统中，为减少操作管路，简化系统结构，常采用“印刷板”式油路和多芯软管等元件；5)支架液压缸专用的鼓形和蕾形橡胶密封圈，性能优良，工作可靠，寿命长。当前对支架液压系统研究的两个主要方面是：研制先导控制的电液操纵阀，实现全工作面支架系统的计算机控制；进一步研制适用于高水基高压系统的液压元件，以提高支架的初撑力和工作阻力。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,79,第六节液压基本回路及系统,二、采煤机牵引部液压系统,18december2019,80,1.主油路系统1）主油路组成：1-斜轴式轴向柱塞泵；2-斜轴式定量柱塞马达；工作原理：闭式系统，采用变量泵-定量马达的容积调速方式。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,81,2）补油回路：作用:补偿主回路系统的泄漏损失。组成：辅助油泵3工作原理：油箱粗过滤器辅助油泵3精过滤器单向阀主液压泵吸油侧。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,82,3）热交换回路：作用:对系统进行冷热油交换。组成：梭形阀4、低压溢流阀5、冷却器14。工作原理:马达排出的部分热油阀4阀5冷却器14油箱。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,83,2.调速换向系统1）泵位调节器15组成：调速杆15.1、大弹簧15.2、弹簧套15.3、v形槽板15.4、反馈杠杆15.5、伺服滑阀15.6、变量活塞15.7。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,84,工作原理：（1）大弹簧尚未压缩：变量油缸、伺服滑阀均处于中位，主泵摆缸倾角为o。采煤机停止牵引。（2）当开关活塞16处于右位（解锁）松开v形槽板时，摇动手柄21或转动齿轮22压缩大弹簧，通过反馈杠杆推动伺服滑阀，从而使变量活塞移动，调节主泵摆缸的倾角。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,85,2）恒功率自动调速组成：液压恒功率调节器17（小柱塞17.1、平衡弹簧17.2）、电动机恒功率调节器18（小活塞18、电磁阀18.2、节流阀18.3）。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,86,原理：（1）小柱塞17.1的一端与系统的高压侧相通，小柱塞的伸出距离与系统的压力成正比。随着系统液压力上升，小柱塞逐渐外伸，其端部压向v形槽的侧面，迫使v形槽板带动伺服滑阀向主泵排量减少的方向运动，系统自动减速。当系统压力足够高时，小柱塞完全伸出，迫使v形槽板回到零位，系统自动停止牵引。如果系统压力下降的话，小柱塞又将在平衡弹簧作用下收缩，放松v形槽板而使系统增速。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,87,第六节液压基本回路及系统,（2）当电动机超载运转时(负载电流i大于额定电流i。的1.05倍)，电动机恒功率调节器的电磁阀18.2处于左边，小活塞18外伸，迫使v形槽板向着主泵排量减少的方向运动，系统自动减速，电动机功率随之下降。当i1.05i。时，阀18.2复到中位，小活塞自由浮动，不影响液压恒功率调节器17对槽板的控制。电动机保持满载工况。如果电动机长时间超载运转，则小活塞就可能完全伸出，而迫使采煤机停止牵引；当电动机欠载运转时(i095i。)，电磁阀18.2处于右位，小活塞收缩，放松v形槽板而使系统增速，电动机功率亦随之增加。,18december2019,88,3.保护系统1)压力过载保护油路作用：限制液压系统压力的升高。组成：超压关闭阀8、高压安全阀9。工作原理：当系统压力达到其额定压力时，阀8下位工作，泵3来的油断路。开关阀11上位工作，开关活塞16左腔通油箱，迅速上锁，系统停止牵引；同时系统的高压油经阀8、阀5回油箱。高压油路压力降低，超压关闭阀又自动复位，使系统又处于待启动状态。如果超压关闭阀由于故障而在调定压力下不能及时动作，则系统压力将继续升高而使高压安全阀9开启（其调定压力略大于额定压力）溢流，保护系统。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,89,2）系统的充油和排气作用：系统中混入空气将会产生振动和噪声，从而影响液压元件的性能和可靠性。排除方法：用手动充油泵6来充油排气，在充油过程中，须松开主油路上的排气塞7，直至充油压力达到0.20.3mpa，排气孔中冒出不带气泡的油液为止，才可将排气塞拧紧，结束充油过程。,第六节液压基本回路及系统,18december2019,90,第六节液压基本回路及系统,三、mgty250/600.1.1d电牵引采煤机液压系统,18december2019,91,1）调高原理：压力油调高泵粗过滤器手液动换向阀调高液压缸，从而实现摇臂的升降动作。摇臂的升降可以手动控制，也可以电液控制。,第六节液压基本回路及系统,2）液压制动原理：刹车电磁阀得电，压力油进入制动器，牵引机构解锁，采煤机正常牵引。当采煤机停机或出现某种故障时，刹车电磁阀失电复位，液压制动器油腔压力油回油箱，通过蝶形弹簧压紧内、外摩擦片，将牵引机构制动，使采煤机防止下滑。,18decem