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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)外噴霧不能開啟，造成液壓油油溫持續(xù)上升，而油溫過高易損壞油管、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)象來看，液壓系統(tǒng)油溫過高，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。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
?、俑脑烨?，以31116工作面上付巷為例損壞設(shè)備，具體見表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、 ?、诟脑旌螅?1208上付巷、12208上付巷施工中損壞設(shè)備，具體見表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18萬元。
5 結(jié) 語
通過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：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.
【2】 馬新民.礦山機(jī)械.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.
EBZ160掘進(jìn)機(jī)液壓油水冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
