MQC—13G型清仓机结构与液压系统分析

胡开文+刘坤华

摘 要：针对井下复杂的条件，煤矿用清仓机产品功能单一的问题，本文设计了一种MQC-13G矿用清仓机。分析了MQC-13G矿用清仓机的结构，根据清仓机的功能目标，设计了该清仓机的液压系统，并对液压系统的动作进行了分析。

关键词：MQC-13G；矿用清仓机；液压系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.024

0 引言

煤矿用清仓机是一种集挖泥、运输煤泥等一体化的机械化产品。它可以提高水仓清理工作的自动化程度，改善工人的劳动条件，提高煤泥清理的工作效率，减少工人的数量，缩短清仓工期，提高水仓利用率。煤矿用清挖机在保证清淤工作，实现基本的工作性能外，做到了经济综合性统一，是目前较好的井下水仓清淤的机械化设备。

文献[1]研制了DCL03清仓机，文献[2]借助虚拟样机技术对DCL03清仓机的工作装置进行了优化设计研究；文献[2-4]对MQC-75型清仓机进行了设计与应用研究；文献[5]设计了螺旋提斗式清仓机；文献[6]对QCL03清仓机工作装置进行了满意化分析；文献[7]详细分析了MQCT-40G型清仓机的工作原理。

MQC-13G矿用清仓机是针对煤矿井下水仓清挖难题而研究开发的一種新型自动化清仓机械，主要实现煤泥的脱水，装车的工作。MQC-13G矿用清仓机集料输送装置的行走、抬升和下降、集料和上料功能均由液压系统来实现，因此液压系统起着至关重要的作用。

1 MQC-13G型清仓机结构

MQC-13G型清仓机由螺旋集料输送机构，抬升机构、行走机构和支撑机构组成。其中螺旋集料机构包括集料机构和螺旋输送机构，集料机构和输送机构均由螺旋上料轴和料筒组成。该设备结构简单，可以实现实地脱水实地装车，自动化程度较高，大大减少了劳动强度。本机采用对称螺旋叶片收集物料，效率高、适应性强，可以有效地将煤泥浆收集到输送机构下部；螺旋输送机构将集料机构收集过来的煤泥，通过螺旋叶片输送到矿车。螺旋输送机构与集料机构之间的功率传递采用锥齿轮啮合，形成一套集料与输送匹配的螺旋机构。

在螺旋集料输送装置中要求实现的动作为：

（1）行走机构可以在轨道上实现0.15m/s的前进和倒退；

（2）在行走工况下，螺旋集料输送装置不抬起，在进行煤泥运输时抬升机构可以实现1600mm的抬升和下降；

（3）螺旋集料输送机构带负载（煤泥）可以实现80r/min的旋转。

2 液压系统原理

根据初始条件确定设计目标为驱动清淤机行走、螺旋集料输送机构运转和控制液压缸伸缩，所以初定液压系统采用全开式回路。

液压系统主要的液压元件的选择和作用：

（1）三联泵：液压泵是系统的动力源，对行走机构，抬升机构和螺旋输送机构输送液压油。

（2）溢流阀：当系统压力大于其额定压力时，溢流阀打开，油液通过溢流阀流回油箱，使液压系统的降低，对液压系统起到溢流保护作用。

（3）液控换向阀：该液压系统中的换向阀均为三位四通换向阀，通过改变换向阀的的导通位置，控制油液流动方向，从而控制执行机构的运动。

（4）液压锁：向液压锁是两个液控单向阀并在一起使用的，通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。

（5）节流阀：是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。在本文中起到节流调速的目的。

（6）液压马达：本文通过马达分别实现清仓机的行走、集料和上料功能。

3 液压系统的动作分析

（1）行走工况。启动电机，液压泵供油，通过手动换向阀调整液压油流动方向，当液压阀处于左位时，换向阀的P口和B口接通，A口和T口接通，带动液压马达正转，实现清仓机的前进；当液压阀处于右位时，换向阀的P口和A口接通，B口和T口接通，带动液压马达反转，实现清仓机后退；当液压阀处于中位时，换向阀各口互不导通，马达不转，清仓机不行走。当液压管路压力大于先导式溢流阀的工作压力时，溢流阀实现溢流，保证液压回路中的工作压力。

（2）抬起工况。抬起工况主要是通过两个液压缸的串联实现螺旋集料装置的的上升和下降。当液压阀处于左位时，换向阀的P口和B口接通，A口和T口接通，液压缸无杆腔进油，有杆腔出油，实现螺旋集料装置的抬起；当液压阀处于右位时，换向阀的P口和A口接通，B口和T口接通，液压缸有杆腔进油无杆腔出油，实现螺旋集料装置的下降；当液压阀处于中位时，换向阀各口互不导通，为了保证液压缸可以在任意位置停止并被锁住，所以换向阀的中位技能型式选为O型。螺旋集料装置不动作。为了保证螺旋集料装置上升和下降的速度，在液压缸有杆腔串联节流阀。液压泵和油缸之间设置溢流阀调节压力，溢流保压。

（3）集料、上料工况。该工况通过两个马达分别实现集料和输送工作，两个马达同时动作。集料和输送机构只需要马达正转即可，所以液压阀右位不工作。当液压阀处于左位时，换向阀的P口和B口接通，A口和T口接通，带动液压马达正转，实现清仓机的集料和输送工作；当液压阀处于中位时，换向阀各口互不导通，马达不转，集料和输送工作停止。另液压泵和油缸之间设置溢流阀调节压力，溢流保压。

4 结论

本文首先介绍清淤机螺旋集料装置的基本结构和工况，具体分析螺旋集料输送装置的抬升机构、行走机构和螺旋集料输送机构，根据其设计要求，确定了液压系统原理，并分析了该清仓机的运行动作。

参考文献：

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[4]王正华.MQC-75型清仓机的研究与试验[J].水力采煤与管道运输，2007（03）：20-22+89.

[5]吴翠艳.MQC-75型煤矿水仓清仓机的设计及应用[J].矿山机械，2009（15）：13-15.

[6]杜金萍.QCL03清仓机工作装置满意优化设计的研究[D].吉林大学，2005.

[7]王桂梅，宋德玉.QCL03清仓机的研制[J].煤矿机械，2000（02）

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