浅谈EBZ200掘进机液压系统的优化设计方案

摘要：我国目前已成为世界最大的掘进机制造的基地和最大的应用市场，各种建设事业的发展离不开掘进机械行业，掘进机械行业也已经成为国内高端制造业和战略性产业的重点支持发展产业，本文针对EBZ200型掘进机液压系统存在的问题，提出改进优化的方案。

关键词：EBZ200掘进机;液压系统;优化方案

1.EBZ200掘进机的特点

EBZ200掘进机可以实现装载、连续切割以及运输作业，EBZ200掘进机主要适用于煤巷或煤岩巷以及有软岩的巷道掘进，并且可以在铁路、公路以及水利工程等隧道中使用，其在设计上有以下特点：首先第一运输机和铲板都采用的是低速大扭矩压马达直接驱动，这样可以减少故障环节：而行走部采用的是液压马达驱动，截割电机是双速水冷电机，有热敏对其的保护。EBZ200掘进机截割效率高，机器稳定性较好，在操作方面比较方便，并且运行安全可靠。

掘进机主要是有截割部、行走部、装运部、本体部和后支撑部五大部门，由液压、水路和电气三大系统组成，在这些构成的部门中，除了截割部、电气系统以及本体部外，其他的部分都是由液压系统来驱动的。

掘进机的工作原理：在工作时，由后支撑的支腿液压缸支撑地面，截割部的防爆电机来带动截割头的旋转，这时就由液压缸来驱动截割臂回转、升降以及破落，在铲板上安装的两个星轮可以在旋转时就可以将铲板上的东西送到一运的刮板上。掘进机是可以自立行走的，运用在其头部安装的内外喷水系统进行除尘。

2.EBZ200掘进机液压系统

EBZ200掘进机的液压系统系统是由操纵台、泵站、液压马达、油箱、油缸和相互连接的配管组成。

在EBZ200掘进机液压系统中，液压系统最基本的原理就是液压内部压强是相等的，利用油泵产生的一定内部压力的液态油，会通过液压管路传送到液压的执行元件，比如说液压油缸，高压油将作用于活塞上，使得活塞两端的压力不平衡所以活塞就会运动做功，这时高压油就可以作用在周围布置的叶片上，带动叶片轴的旋转。液压系统就是传送压强的装置，压强传送的载体是液压油，具有一定压强的液体就会作用在一定的载体上而产生作用力。

3.液压系统优化设计

EBZ200掘进机具有可以实现连续截割、装载以及运输等作业，但是其在使用过程中还是存在一定的问题的，其液压系统在设计上存在缺陷，这严重影响到掘进机性能的发挥，本文针对其出现的问题，提出可以改进的措施。

3.1 EBZ200掘进机液压系统存在的问题

掘进机的液压系统目前都存在液压油温过高、系统发热量很、工作时能量损失大、密封件过早老化、油的粘度下降、泄漏量逐渐增加、液压系统效率降低等问题。不过EBZ200掘进机液压系统也存在如下的问题。

3.1.1液压系统伸缩油缸液压回路缺少闭锁元件

伸缩油缸在收到外力的影响时，油缸将会进行前后运动，这样就会给生产带来安全隐患，如果只是单单依靠阀的能力，这不仅会损坏伸缩油缸也会大大影响其使用寿命。其次呢，是换向不稳定、效率低下、这样就会影响生产的速度，阻碍生产的正常进行。

3.1.2装运能力与截割能力不协调

在进行截割时，装运能力往往跟不上，并且不时就会出现堵转甚至是卡链的情况，这时一般都需要投入人工进行清理，这样就会减缓工作的速度，降低工作的效率。

3.1.3履带涨紧油缸效果不佳

在履带涨紧的时候，油缸有垫片定位，这时手柄就可以控制到中位，但是由于涨紧油缸缓慢卸载负荷，这时的涨紧油缸就不起作用了，而且在长时间的负荷下，履带就会变形，导致履带的松弛，行走轮的磨损，这样不仅影响工作效率还会影响机器的使用寿命。

3.2液压系统的优化

3.2.1可以在伸缩油缸中加入一个闭锁元件

因为液压系统的伸缩油缸在调定压力下，工作不稳定，所以在伸缩油缸中的回路中可以增加一个闭锁元件，利用其反向截止作用来实现对两路的封闭，这样可以使执行元件在双向负载的作用下都能够停在所需的位置，这样就不会发生缓慢移动的现象，加入一个闭锁元件就会使外力的发生减少伸缩油缸回路压力的不稳，从而保护伸缩油缸并且可以稳定压力。

3.2.2改变液压回路的流量

改变液压回路的流量会使装运以及截割生产能力匹配。由于四联阀的结构一样，在喷雾工作中，在履带涨紧操作时关闭高压截止阀，负载变量泵仍会有信号，这时就会使得系统的流量重新分配，一旦运流量增加，运刮板的速度就会提高，最终达到装运与截割生产能力相互匹配。

3.2.3加设高压截止阀

在履带涨紧的时候，关闭了高压截止阀，操纵手柄可以推进或是拉出或者是在中位，这样就会避免阀中的内泄造成履带的缓慢松弛。但是若是操作手柄没在涨紧的位置时，因为负载敏感变量，泵就仍然会后负载信号，这时油液就会从履带涨紧回路回到主系统中，这样就会在无形中增加星轮的流量，从而使速度提高转轮提速。在高压截止阀中，加上垫片的定位作用，就会使履带的涨紧效果会更好。

3.3优化后的效果及特点

在液压系统优化后，液压系统采用负载敏感变量和负载敏感比例多路转向阀的形式。优化后的液压系统，首先伸缩油缸液压在回路上有原来的负载变化，伸缩油缸不能稳住压力，现在优化后可以随时停在某个工作位置上，这样就给生产和检修带来很大的方便，效果也明显提高，也使得安全生产有了保障。其次，通过对履带涨紧油缸系统的改进，不仅不需要频繁的使用四联阀来操作定位，还在一定程度上保护了四联阀，降低了劳动强度，当履带有松动的迹象，就可以直接打开高压截止阀，使得涨紧油缸涨紧，改善涨紧的效果。最后，在液压系统进行了改进后，星轮的装载能力有了大大的提高，减少了堵转的想象，满足了生产的需要。

4.总结

掘进机液压系统在改进后不仅使其液压系统性能稳定可靠，使得工作效率高、故障率大大的降低，也使得其系统的布局更加合理，整体机子的运行更加和谐，液压系统的改进为掘进机在工作中提供了保证。液压系统的改进也使得掘进机的工作效率大大的提高。

参考文献：

[1]王建忠，孙志刚.EBZ230掘进机液压系统简介[J].矿山机械，2010.

[2]闫福明.S100A掘进机液压系统的优化设计[J].山西焦煤科技，2010.

[3]宋会挺.EBZ132SH型掘进机液压系统改进设计[J].煤矿机电，2011.

作者简介：

李国庆（1974.10.1-），男，籍贯：山西太原，职称：工程师，2012年就读太原理工大学机械工程学院机械设计及自动化工程硕士。