张 豫
(晋煤集团 金鼎煤机矿业有限责任公司,山西 晋城 048006)
随着高产高效矿井的建设和生产集中化程度的不断提高,大采高综采工作面逐年增加。1 m刮板输送机是适用于大采高综采工作面的关键运输设备,现有的1 m刮板机使用的传动装置基本相同,均为电机+减速器+调速型液力偶合器的机械软启结构。调速型液力偶合器利用水作为工作介质,通过工作液的惯性力实现动力传动,电机和减速器长时间高速旋转,需要液体冷却。由于偶合器对供液的压力及纯净度要求都比较严格,现有偶合器的供液和电机、减速器的冷却管路连接比较混乱,供水的压力及纯净度没有保证,易引起传动部件的损坏,从而造成工作面的停工、停产,本文设计了一种集中供液系统,通过合理的布置及正确的管路连接实现对传动装置供液的控制。
图1为偶合器、电机、减速器集中供液系统结构,主要分为两部分:①偶合器的供液系统,主要由反冲过滤器、减压阀和压力表等组成;②电机、减速器的冷却系统,主要由截止阀、减压阀、溢流阀和压力表等组成。集中供液系统中还预留出了液压马达紧链控制阀组的安装位置,整体合理布置在联接板上,联接板通过螺栓连接固定在机头、尾传动装置护罩上,外观整洁、使用方便。
图2为偶合器工作原理示意图。阀控调速型液力偶合器利用液体循环将驱动电机的力矩传递给工作机,使用水作为工作介质;在启动过程中(约20 s),供水量必须达到 240 L/min,进液阀打开时,动态供水压力必须维持在0.4 MPa~1.2 MPa之间,首先对机尾偶合器进行充液,确保回程底链能够在移动1 s~2 s后对机头偶合器进行充液,使机尾、机头联动并传递力矩,如机头为双驱,应对两台偶合器同时进行充液。
供液控制过程如下: 水泵从水箱中抽取水源进入供液系统,经反冲过滤器对水质进行净化处理(过滤精度不小于150 μm),并自动清洗排污,过滤后的水可保持阀组内先导孔畅通无阻,降低故障率;过滤后的水进入减压阀,确保当阀打开时的动态压力不超过1.2 MPa,以免损坏流量控制器;动态压力不能低于0.4 MPa,否则阀不能够正常打开,同时不能确保偶合器所需的进水流量240 L/min;偶合器排水管必须保持畅通,排水管最长不超过7 m、排水管出口高度不超过2 m,因为排出的水仍很干净,温度不高,可以储存在水箱,做到反复循环利用。
1-截止阀;2,4-减压阀;3-溢流阀;5-反冲过滤器;6-马达控制阀
图2 偶合器工作原理示意图
电机、减速器冷却水经截止阀进入电机、减速器的冷却系统,再经过减压阀减压到2.2 MPa,再流经溢流阀,当冷却水压力大于2.2 MPa时,溢流阀打开泄液使其压力恢复到2.2 MPa以下(防止电机、减速器外壳在注入冷却水时充凸、充爆而影响使用),冷却水先经过水冷电机,再经过减速器(依次把电机、减速器的冷却水口串联起来),逐点冷却,用流动的水带走电机、减速器工作产生的热量,达到冷却的目的。
本文设计的集中供液系统将原来散乱的偶合器供液和电机、减速器的冷却供液整体合理布置在联接板上,外观整洁、使用方便。偶合器供液系统反冲过滤器的应用使供液不但达到过滤、净化的效果,还具有了排污功能,方便操作,提高了工作效率,简化了工序。电机、减速器冷却系统溢流阀的使用,可使冷却水压力稳定在2.2 MPa以下,起到压力保护的双保险。