钻机式采煤机液压系统研究

　　1 概述

　　面对国际化大环境，工业日益发展，对石油、天然气、煤炭等资源的需求量愈来愈大，而这些资源属不可再生性资源，煤炭尤为突出，为提高煤炭资源的回收率，该钻机式采煤机是在引进国外螺旋钻采煤机的基础上，对其优化，汲取精华，在不损失其工作性能的情况下，使“洋机”完全实现国产化，研发而成的新一代螺旋钻机。

　　该机型总装机功率195kW，采用液压系统控制，机器外形尺寸4670×2930×1656mm，相对国外同功能钻机6572×3394×1730mm减小了许多；而国外钻机总装机功率为238.5kW，采用液压系统控制，但其结构设计相当复杂，且结构部件损坏，无法用国产件来代替，开采成本颇高，为降低生产成本，原材料的消耗。综合各方面的原因，促成了该钻机的研制。此套液压系统就是专为该钻机设计，其液压系统如图1所示。

　　2 设计原理

　　该系统由一台YBS型15kW电机经联轴器带动CY14-1B轴向柱塞泵工作，高压油经输油管向换向阀供油。经换向阀换向，向支持动作的各千斤顶及马达供油。当换向阀处于中位时，来油经换向阀和回油滤油器回油箱卸载。整个系统需要动作回路包含18条千斤顶和2台双向定量马达。根据操作工艺要求，各回路不同时工作，系统压力由先导溢流阀调定，各千斤顶为防止窜液和旁路在工作时卸荷，均装有不同规格型号液压锁。该系统包括：工作回路、辅助回路、支撑回路和停止（中位卸载回路）。执行机构的确定：动作机构除螺旋钻杆是靠两台90KW电动机带动两件摩擦式耦合器，将动力传向两台减速机，带动螺旋钻杆旋转和两台液压马达能够微动调节钻杆旋转外，其它执行机构均作往复直线运动，由单活塞液压千斤顶直接驱动。

　　工作回路即推进油缸实现自动推进或自动后退油路。推进油缸实现动作，在工作过程中液压油进入推进油缸缸腔，需油量较多，因而采用大流量液压锁（60L/min），且系统压力已定，推进速度要求1～2m/min，速度要求相对较慢，因而对速度的平稳性要求较高，因此采用回路节流调速回路，即有调速阀12来控制推进油缸前进和后退的快慢。推进油缸后退时是液压油进入活塞杆腔，相对缸腔空间体积较小，因而前进速度相对后退速度慢。

　　辅助回路即实现换接钻杆给换接钻杆创造可换接环境的油路。工艺要求其不工作时，处于停止状态，对其定位要求不高，因而采用中位回油机能为M型的手动换向阀。钻杆的微动调整通过安装在减速机上的液压马达来实现，且马达旋向可逆，（两组马达可实现互换），由于马达是安装在减速机上的，钻机旋转时，马达随机器一起高速旋转，造成系统压力油温升过高，易损坏系统各处密封和马达；为保护马达故在马达和减速机之间增加超越离合器，以实现减速机旋转时马达不随减速机旋转。