胡開(kāi)文+劉坤華

摘 要：針對(duì)井下復(fù)雜的條件，煤礦用清倉(cāng)機(jī)產(chǎn)品功能單一的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種MQC-13G礦用清倉(cāng)機(jī)。分析了MQC-13G礦用清倉(cāng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)清倉(cāng)機(jī)的功能目標(biāo)，設(shè)計(jì)了該清倉(cāng)機(jī)的液壓系統(tǒng)，并對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：MQC-13G；礦用清倉(cāng)機(jī)；液壓系統(tǒng)

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

0 引言

煤礦用清倉(cāng)機(jī)是一種集挖泥、運(yùn)輸煤泥等一體化的機(jī)械化產(chǎn)品。它可以提高水倉(cāng)清理工作的自動(dòng)化程度，改善工人的勞動(dòng)條件，提高煤泥清理的工作效率，減少工人的數(shù)量，縮短清倉(cāng)工期，提高水倉(cāng)利用率。煤礦用清挖機(jī)在保證清淤工作，實(shí)現(xiàn)基本的工作性能外，做到了經(jīng)濟(jì)綜合性統(tǒng)一，是目前較好的井下水倉(cāng)清淤的機(jī)械化設(shè)備。

文獻(xiàn)[1]研制了DCL03清倉(cāng)機(jī)，文獻(xiàn)[2]借助虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)DCL03清倉(cāng)機(jī)的工作裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究；文獻(xiàn)[2-4]對(duì)MQC-75型清倉(cāng)機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究；文獻(xiàn)[5]設(shè)計(jì)了螺旋提斗式清倉(cāng)機(jī)；文獻(xiàn)[6]對(duì)QCL03清倉(cāng)機(jī)工作裝置進(jìn)行了滿意化分析；文獻(xiàn)[7]詳細(xì)分析了MQCT-40G型清倉(cāng)機(jī)的工作原理。

MQC-13G礦用清倉(cāng)機(jī)是針對(duì)煤礦井下水倉(cāng)清挖難題而研究開(kāi)發(fā)的一種新型自動(dòng)化清倉(cāng)機(jī)械，主要實(shí)現(xiàn)煤泥的脫水，裝車的工作。MQC-13G礦用清倉(cāng)機(jī)集料輸送裝置的行走、抬升和下降、集料和上料功能均由液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此液壓系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。

1 MQC-13G型清倉(cāng)機(jī)結(jié)構(gòu)

MQC-13G型清倉(cāng)機(jī)由螺旋集料輸送機(jī)構(gòu)，抬升機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)組成。其中螺旋集料機(jī)構(gòu)包括集料機(jī)構(gòu)和螺旋輸送機(jī)構(gòu)，集料機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)均由螺旋上料軸和料筒組成。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)地脫水實(shí)地裝車，自動(dòng)化程度較高，大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。本機(jī)采用對(duì)稱螺旋葉片收集物料，效率高、適應(yīng)性強(qiáng)，可以有效地將煤泥漿收集到輸送機(jī)構(gòu)下部；螺旋輸送機(jī)構(gòu)將集料機(jī)構(gòu)收集過(guò)來(lái)的煤泥，通過(guò)螺旋葉片輸送到礦車。螺旋輸送機(jī)構(gòu)與集料機(jī)構(gòu)之間的功率傳遞采用錐齒輪嚙合，形成一套集料與輸送匹配的螺旋機(jī)構(gòu)。

在螺旋集料輸送裝置中要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作為：

（1）行走機(jī)構(gòu)可以在軌道上實(shí)現(xiàn)0.15m/s的前進(jìn)和倒退；

（2）在行走工況下，螺旋集料輸送裝置不抬起，在進(jìn)行煤泥運(yùn)輸時(shí)抬升機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)1600mm的抬升和下降；

（3）螺旋集料輸送機(jī)構(gòu)帶負(fù)載（煤泥）可以實(shí)現(xiàn)80r/min的旋轉(zhuǎn)。

2 液壓系統(tǒng)原理

根據(jù)初始條件確定設(shè)計(jì)目標(biāo)為驅(qū)動(dòng)清淤機(jī)行走、螺旋集料輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制液壓缸伸縮，所以初定液壓系統(tǒng)采用全開(kāi)式回路。

液壓系統(tǒng)主要的液壓元件的選擇和作用：

（1）三聯(lián)泵：液壓泵是系統(tǒng)的動(dòng)力源，對(duì)行走機(jī)構(gòu)，抬升機(jī)構(gòu)和螺旋輸送機(jī)構(gòu)輸送液壓油。

（2）溢流閥：當(dāng)系統(tǒng)壓力大于其額定壓力時(shí)，溢流閥打開(kāi)，油液通過(guò)溢流閥流回油箱，使液壓系統(tǒng)的降低，對(duì)液壓系統(tǒng)起到溢流保護(hù)作用。

（3）液控?fù)Q向閥：該液壓系統(tǒng)中的換向閥均為三位四通換向閥，通過(guò)改變換向閥的的導(dǎo)通位置，控制油液流動(dòng)方向，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。

（4）液壓鎖：向液壓鎖是兩個(gè)液控單向閥并在一起使用的，通常使用在承重液壓缸或馬達(dá)油路中，用于防止液壓缸或馬達(dá)在重物作用下自行下滑，需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，須向另一路供油，通過(guò)內(nèi)部控制油路打開(kāi)單向閥使油路接通，液壓缸或馬達(dá)才能動(dòng)作。

（5）節(jié)流閥：是通過(guò)改變節(jié)流截面或節(jié)流長(zhǎng)度以控制流體流量的閥門。在本文中起到節(jié)流調(diào)速的目的。

（6）液壓馬達(dá)：本文通過(guò)馬達(dá)分別實(shí)現(xiàn)清倉(cāng)機(jī)的行走、集料和上料功能。

3 液壓系統(tǒng)的動(dòng)作分析

（1）行走工況。啟動(dòng)電機(jī)，液壓泵供油，通過(guò)手動(dòng)換向閥調(diào)整液壓油流動(dòng)方向，當(dāng)液壓閥處于左位時(shí)，換向閥的P口和B口接通，A口和T口接通，帶動(dòng)液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)清倉(cāng)機(jī)的前進(jìn)；當(dāng)液壓閥處于右位時(shí)，換向閥的P口和A口接通，B口和T口接通，帶動(dòng)液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)清倉(cāng)機(jī)后退；當(dāng)液壓閥處于中位時(shí)，換向閥各口互不導(dǎo)通，馬達(dá)不轉(zhuǎn)，清倉(cāng)機(jī)不行走。當(dāng)液壓管路壓力大于先導(dǎo)式溢流閥的工作壓力時(shí)，溢流閥實(shí)現(xiàn)溢流，保證液壓回路中的工作壓力。

（2）抬起工況。抬起工況主要是通過(guò)兩個(gè)液壓缸的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)螺旋集料裝置的的上升和下降。當(dāng)液壓閥處于左位時(shí)，換向閥的P口和B口接通，A口和T口接通，液壓缸無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔出油，實(shí)現(xiàn)螺旋集料裝置的抬起；當(dāng)液壓閥處于右位時(shí)，換向閥的P口和A口接通，B口和T口接通，液壓缸有桿腔進(jìn)油無(wú)桿腔出油，實(shí)現(xiàn)螺旋集料裝置的下降；當(dāng)液壓閥處于中位時(shí)，換向閥各口互不導(dǎo)通，為了保證液壓缸可以在任意位置停止并被鎖住，所以換向閥的中位技能型式選為O型。螺旋集料裝置不動(dòng)作。為了保證螺旋集料裝置上升和下降的速度，在液壓缸有桿腔串聯(lián)節(jié)流閥。液壓泵和油缸之間設(shè)置溢流閥調(diào)節(jié)壓力，溢流保壓。

（3）集料、上料工況。該工況通過(guò)兩個(gè)馬達(dá)分別實(shí)現(xiàn)集料和輸送工作，兩個(gè)馬達(dá)同時(shí)動(dòng)作。集料和輸送機(jī)構(gòu)只需要馬達(dá)正轉(zhuǎn)即可，所以液壓閥右位不工作。當(dāng)液壓閥處于左位時(shí)，換向閥的P口和B口接通，A口和T口接通，帶動(dòng)液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)清倉(cāng)機(jī)的集料和輸送工作；當(dāng)液壓閥處于中位時(shí)，換向閥各口互不導(dǎo)通，馬達(dá)不轉(zhuǎn)，集料和輸送工作停止。另液壓泵和油缸之間設(shè)置溢流閥調(diào)節(jié)壓力，溢流保壓。

4 結(jié)論

本文首先介紹清淤機(jī)螺旋集料裝置的基本結(jié)構(gòu)和工況，具體分析螺旋集料輸送裝置的抬升機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和螺旋集料輸送機(jī)構(gòu)，根據(jù)其設(shè)計(jì)要求，確定了液壓系統(tǒng)原理，并分析了該清倉(cāng)機(jī)的運(yùn)行動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)國(guó)華，常家申，張秀林，劉傳浩，李濤，孫良德.螺旋提斗式多功能清倉(cāng)機(jī)的設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)電，2014（02）：97-99.

[2]孫旭彬，李崢.MQC—75型清倉(cāng)機(jī)在煤礦井下的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2014（02）：53-54.

[3]張永.MQCT-40G型清倉(cāng)機(jī)在袁店一井煤礦的應(yīng)用[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（02）：128-129.

[4]王正華.MQC-75型清倉(cāng)機(jī)的研究與試驗(yàn)[J].水力采煤與管道運(yùn)輸，2007（03）：20-22+89.

[5]吳翠艷.MQC-75型煤礦水倉(cāng)清倉(cāng)機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2009（15）：13-15.

[6]杜金萍.QCL03清倉(cāng)機(jī)工作裝置滿意優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D].吉林大學(xué)，2005.

[7]王桂梅，宋德玉.QCL03清倉(cāng)機(jī)的研制[J].煤礦機(jī)械，2000（02）

：11-12.