液压紧链器紧链过程及液压系统设计

2014-07-01刘克亮

机械工程师 2014年5期

关键词：阀组供液乳化液

刘克亮

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山753001）

液压紧链器紧链过程及液压系统设计

刘克亮

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山753001）

针对液压紧链器存在的系统工作不稳定、可靠性及使用寿命低等问题，通过分析液压紧链器实际紧链过程，设计出液压紧链器液压控制系统，并介绍了分析液压系统的使用和维护要求。

紧链过程；液压系统设计；紧链器使用要求

0 引言

煤矿井下工作面刮板输送机及刮板转载机所用刮板链在使用一段时间过后，链条就会因为出现拉伸变形而使刮板链变得松弛，在这种情况下，如果不尽快张紧刮板链，就会造成设备运输效率降低、局部煤炭堆积严重、机尾堆链、刮板链跳链和打结等现象，从而对设备正常运行及煤矿正常生产过程产生严重影响。液压紧链器具有使用安全方便、输出扭矩大等优点，现已成为国内外煤矿井下工作面重型输送设备上使用最普遍的刮板链张紧装置。但是目前液压紧链器系统存在工作不稳定、可靠性和使用寿命低等问题，在一定程度上制约了液压紧链器在刮板输送机及刮板转载机上的应用。本文通过分析井下用液压紧链器实际紧链的过程，设计出了一种液压紧链器液压系统。

1 液压紧链器紧链过程

1.1 液压紧链器工作原理及组成

液压紧链器是由液压马达提供动力的一种刮板链张紧装置。从液压支架供液系统中引出一支路管路，并将其接入液压紧链器系统进液口，手动操作阀组控制手柄，实现对马达的正、反转控制及制动，同时根据实际情况进行刮板链截链操作，从而达到张紧刮板链的目的。

液压紧链器主要有液压马达、制动器、齿轮箱、控制阀组、过滤器、接头、高压胶管等组成。

1.2 紧链过程

在没有液压紧链器之前或不配备该装置的刮板机上，当刮板链比较松弛需要紧链时，基本上是三机检修工利用支护用的液压支柱顶推的方法进行紧链操作，此种方法不但危险性极高，而且只能将刮板链进行有限的张紧，张紧后的刮板链仍远远不能符合张紧要求。

使用液压紧链器进行紧链操作，不但安全便捷，还能将刮板链完全张紧。

例如，用液压紧链器在刮板输送机机头处紧链，其具体过程如下：

1）切断主机动力部电源，并安装好液压紧链器。

2）从液压支架供液系统引出的高压乳化液管路与紧链器过滤装置连接，打开截止阀，开始供液。此时转动紧链器控制阀组手柄，马达驱动减速器转动，从而刮板机机头链轮带动刮板链转动，适时制动马达以使阻链器装入阻链器孔内，并检查其是否安装到位和牢靠。

3）转动阀组手柄，使马达带动刮板链开始转动，并使刮板链在机头处开始堆积。当链条张紧到一定程度并用链条预紧力测试仪测试达到预紧要求时，转动阀组手柄使其位于中位，此时马达制动，刮板链随即停止转动。

4）用锯链器截取多余链环后，装上接链环，使刮板链闭合。

5）转动阀组手柄使马达反向转动，缓慢释放机头链轮轴组附近张紧力。

6）拆除阻链器并使紧链器齿轮箱与主机动力部紧链齿轮脱开。

7）关闭液压紧链器供液系统，停止向紧链器供液，紧链操作结束。

在整个紧链操作过程结束前，禁止开启主机动力部电源，否则将发生危险并造成严重后果。

2 液压紧链器液压系统设计

2.1 液压紧链器液压系统设计

在整个紧链操作过程中，液压系统所起的作用是：控制马达缓慢转动→刮板链张紧后立即制动马达→控制马达缓慢反向转动→制动马达。

本液压系统设计的关键在于：刮板链张紧后，迅速制动马达，此时刮板链应立即停止转动，不应回弹；紧链完毕后松链时，刮板链应匀速缓慢转动，不应瞬间快速转动。

根据紧链过程液压系统所起的功用，设计出如图1所示液压紧链器液压系统图。

液压马达选用带高压制动器的低速大扭矩乳化液马达，最大工作压力31.5 MPa，其在紧链过程通过驱动减速器进而带动刮板链转动，为动力输出装置。

控制阀组设计为三位六通手动换向阀，手柄处于中位时制动马达；左右位分别为控制马达的正转和反转。控制阀组还可对马达的正、反转转速进行调节。

图1 液压紧链器液压系统原理图

从图1中可以看出，当阀组手柄在中位时，阀组进液通路关闭，高压乳化液未进入马达，马达不转动，阀组压力表显示的读数为乳化液进入液压紧链器液压系统的压力即供液压力；当顺时针转动阀组手柄时，高压乳化液由P口一部分流入压力表，其余部分流入马达高压制动器，将制动器打开，与此同时还有一部分乳化液流入马达，驱动马达转动，在这个过程，压力表显示的读数为紧链器工作压力；当转动阀组手柄到中位时，阀组进液通路被关闭，高压制动器关闭，将马达制动，马达停止转动。当首先由中位逆时针转动阀组手柄时，原理与顺时针转动时同理。

3.2 液压紧链器液压系统使用要求

1）阀组、马达为精密液压件，必须保证乳化液介质的清洁；过滤器在使用一段时间后应对滤芯进行清洗或更换新的滤芯，否则当滤芯上积累一定杂质或污垢后就会降低系统压力和流量；2）紧链器所能承受的最大供液压力为31.5MPa，压力过高时，必须进行减压或减小供液流量，否则将损坏阀组或马达；3）阀组开始使用前应来回数次转动手柄以排净空气；4）阀组使用完拆除管路时，须数次转动手柄以卸掉内部压力，否则可能发生危险；5）液压紧链器使用完毕后，应注入液压油，以防长期不用时，导致控制阀组等液压件锈蚀。

2.3 液压紧链器的安装

液压紧链器通常安装在刮板机和转载机动力部电动机和减速器之间的联接罩筒上，减速器输入轴上一般有用于紧链的大齿轮，紧链器齿轮箱上输出齿轮与其啮合，最终将液压马达输出扭矩传递给减速器。图2为液压紧链器在主机动力部上的安装位置示意图。