1、液壓集中控制銷齒操車設(shè)備馬中興(神華寧煤集團(tuán)石槽村煤礦，寧夏銀川750411 )摘要：以機(jī)械設(shè)備為基礎(chǔ)，采用液壓傳動(dòng)的方式、通過電氣化設(shè)備對(duì)操車進(jìn)行集中控制。關(guān)鍵字：液壓 集中控制 自動(dòng)化前言目前我國已建成國有礦山企業(yè)8840個(gè)，集體與個(gè)體礦山企業(yè)26萬個(gè)，開發(fā)建設(shè)了8000多座礦山，年開采礦石量約50億t以上。隨著我國工業(yè)化的迅速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求與日俱增?，F(xiàn)有礦山加大開采力度及加大新礦開發(fā)速度都需要采購大量裝備，同時(shí)還有大量需要更換的老舊及落后設(shè)備，由此可見我國礦山裝備有著巨大的市場(chǎng)需求國際金融危機(jī)的進(jìn)一步蔓延，迫使各行業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)。礦山行業(yè)也不例外，故2009年我礦機(jī)

2、電科組織了6批次人參觀了徐州煤礦安全設(shè)備廠、徐州中礦提升安全設(shè)備有限公司、濟(jì)寧中煤公司、武漢云竹機(jī)電新技術(shù)有限公司以及徐州中礦博皓科技有限公司；對(duì)其中的操車產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研考察工作。觀感：0 引言操車設(shè)備主要組成包括液壓集中動(dòng)力站、液控?fù)u臺(tái)、裝罐銷齒推車機(jī)、液控阻車器、折疊式安全門及液控道岔等，選用操車設(shè)備應(yīng)遵循下述原則：1、 要保證停罐平穩(wěn)，便于各項(xiàng)作業(yè)有效地進(jìn)行。2、 選用的設(shè)備安全可靠并便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和聯(lián)動(dòng)操作或集中操作，盡量減輕體力勞動(dòng)。3、 要方便上下人員，材料和設(shè)備。4、 應(yīng)盡量減少罐籠進(jìn)出車的休止時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。1 特點(diǎn)1) 大量采用了新技術(shù)、新材料、結(jié)構(gòu)更加合理、布置簡單、占用

3、空間?。粰C(jī)械設(shè)計(jì)新穎，工作可靠、靈敏、維修工作量少。2) 精心確定了最佳工藝，最大限度的滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，能推車、調(diào)車、進(jìn)罐推車，緩慢啟動(dòng)，快速運(yùn)動(dòng)，緩慢停止工作。既降低了能耗，又減輕了對(duì)罐籠、罐道的沖擊，延長了設(shè)備壽命，減少了維護(hù)量，提高了生產(chǎn)效率。3) 對(duì)液控系統(tǒng)采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少了元器件的數(shù)量，其使用可靠性和安全性都有較大提高。4) 易操作，適合老系統(tǒng)操作工的習(xí)慣操作順序2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理1) 罐籠承接裝置液控?fù)u臺(tái)是用于連接罐籠內(nèi)外軌道，并使之盡可能平穩(wěn)地交換罐籠內(nèi)外礦車的設(shè)備，同時(shí)在提升過程中由于鋼絲繩的性能、規(guī)格、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的長短，負(fù)荷變化等的不同，使鋼絲繩長度發(fā)生程度不同的變化，罐籠承接

4、裝置也用以調(diào)節(jié)、補(bǔ)償提升鋼絲繩長度的變化。 目前常用的罐籠承接裝置有支罐機(jī)、搖臺(tái)，井口搖臺(tái)、井底自補(bǔ)償托罐搖臺(tái)a) 支罐機(jī) 支罐機(jī)要求罐籠必須有單獨(dú)的活動(dòng)底盤，這就使罐籠結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜而且質(zhì)量大，同時(shí)操作時(shí)間較長，增加了提升循環(huán)時(shí)間，因而沒有得到推廣。b) 搖臺(tái)井口窄罐采用了CYY6/2液壓配重結(jié)構(gòu)，側(cè)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓站必須保證搖臺(tái)在不工作時(shí)始終處于抬起狀態(tài)，設(shè)備須同時(shí)具有機(jī)械和液壓自鎖。工作時(shí)靠搖臺(tái)自重復(fù)位，搖臺(tái)采用后置配重結(jié)構(gòu)且配重可調(diào)，搖臺(tái)留有手動(dòng)操作手把，用作緊急狀態(tài)下使用。搖臺(tái)工作時(shí)，液壓缸縮回，搖臂落下與罐籠搭接，搖尖與罐籠內(nèi)導(dǎo)軌襯的結(jié)構(gòu)能保證側(cè)向定位可靠。序號(hào)名稱單 位規(guī)格和參數(shù)1進(jìn)

5、車搖臂長度mm15002出車搖臂長度mm15003兩側(cè)軌面高差mm2004調(diào)節(jié)高度mm±2005承接強(qiáng)度T606軌 距mm6007液壓缸型號(hào)DG-JB63E活塞直徑mm63工作行程mm350工作壓力MPa358型 號(hào)CYY6/2井底采用CYY6/4液壓配重結(jié)構(gòu)，側(cè)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓站必須保證搖臺(tái)在不工作時(shí)始終處于抬起狀態(tài)，設(shè)備須同時(shí)具有機(jī)械和液壓自鎖。工作時(shí)靠搖臺(tái)自重復(fù)位，搖臺(tái)采用后置配重結(jié)構(gòu)且配重可調(diào)，搖臺(tái)留有手動(dòng)操作手把，用作緊急狀態(tài)下使用。搖臺(tái)工作時(shí)，液壓缸縮回，搖臂落下與罐籠搭接，搖尖與罐籠內(nèi)導(dǎo)軌襯的結(jié)構(gòu)能保證側(cè)向定位可靠。序號(hào)名稱單位規(guī)格和參數(shù)1進(jìn)車側(cè)搖臂長度mm18002出車側(cè)

6、搖臂長度mm23003進(jìn)出車側(cè)軌面高差mm2004調(diào)節(jié)高度mm±2005軌 距mm6006液壓缸型 號(hào)DG-JB80E活塞直徑mm63工作行程mm350工作壓力MPa467型 號(hào)CYY6/4c)THT型罐籠安全承接裝置專利產(chǎn)品（專利號(hào)：ZL97247391.2）THT型提升容器安全承接保護(hù)裝置，利用強(qiáng)力彈簧蓄能器吸收罐籠落罐時(shí)的動(dòng)能，當(dāng)罐籠以爬行速度正常落罐時(shí)，由于該裝置有一定初始托罐籠力，從而柔性托住罐籠。其優(yōu)點(diǎn)：能保證上、下井口同時(shí)對(duì)罐；具有托罐穩(wěn)罐功能；具有防蹾罐緩沖功能； 安裝方便，運(yùn)行安全可靠，維護(hù)量極??；對(duì)單、多繩提升均能適用；2) 裝罐推車機(jī) 裝罐推車機(jī)是罐籠井的井口或

7、井底各水平車場(chǎng)，用以推動(dòng)礦車，進(jìn)行罐內(nèi)外礦車交換的一種機(jī)械設(shè)備，是副井車場(chǎng)作業(yè)機(jī)械化的主要設(shè)備。 目前我國煤礦使用的裝罐推車機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有：電動(dòng)上方推車機(jī)、風(fēng)動(dòng)推車機(jī)、繩式推車機(jī)、氣連式推車機(jī)、直線電機(jī)推車機(jī)、銷齒推車機(jī)。推車機(jī)采用TCX型銷齒式進(jìn)罐推車機(jī)，最大推力為30KN，井口、井底推車機(jī)行程為15m，推爪可自動(dòng)起落，推車機(jī)滑輪須裝有自潤滑軸承、外殼應(yīng)包有高分子復(fù)合耐磨材料，推車機(jī)速度、壓力均可調(diào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝罐、卸罐、調(diào)車等作業(yè)，采用低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，安裝布置方便，傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，緩沖性能好，運(yùn)行平穩(wěn)，可節(jié)流調(diào)速。銷齒推車機(jī)技術(shù)特征序號(hào)名稱單位規(guī)格1額定推拉力KN302操車

8、運(yùn)行速度m/s0.5-1.03最大操車行程m15154最大爬坡角度度7.55液型號(hào)QJM32-1300壓排量Ml/r1300馬工作壓力MPa16達(dá)最大扭力Nm40006型號(hào)TCX-15/63) 阻車器采用ZDY-9單式液壓阻車器，有一對(duì)阻爪和彈簧緩沖裝置，當(dāng)車輪撞擊阻爪時(shí)，阻爪使套在固定軸后部的彈簧壓縮，撞擊的能量便為彈簧吸收。阻爪的尾部通過連桿和操縱機(jī)構(gòu)連接，液壓缸活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)阻爪同時(shí)打開或關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)阻車，打開后礦車即可通過。阻車器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，除阻爪外無突出地面的部件，外觀平整，利于人員通行。要求阻車器使用液壓缸為動(dòng)力，使用擺動(dòng)式液壓缸，避免阻車器位移時(shí)損壞液壓缸。阻車器技術(shù)特

9、征表序號(hào)名稱單位規(guī)格井口井底l軌距mm6002礦車規(guī)格t1.5t3允許最大撞擊噸位t504阻爪最大位移mm1005液壓缸型號(hào)DG-JB50E活塞直徑mm50工作行程mm250工作壓力MPa356型號(hào)ZDY-64) 液壓推拉式安全門安全門防止人員或礦車誤入危險(xiǎn)區(qū)，發(fā)生墜井事故而設(shè)置的一種安全設(shè)備，其特點(diǎn)：可靠的防護(hù)作用，開啟靈活，方便井口.底的各項(xiàng)作業(yè)，不妨礙長材料及設(shè)備下井。本安全門采用液壓缸推動(dòng)（垂直方向），液壓缸行程400mm，缸徑50mm。5) 液動(dòng)分車道岔現(xiàn)有道岔換向裝置只有手動(dòng)、腳踏式的，存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和移動(dòng)不到位的現(xiàn)象。本實(shí)用新型道岔由液動(dòng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動(dòng)或腳踏，它省力、省時(shí)，而且還

10、有傳動(dòng)精確，降低危險(xiǎn)發(fā)生的優(yōu) 道岔技術(shù)參數(shù)：序號(hào)名 稱規(guī)格或參數(shù)1道岔系列ZDC930/3/62道岔類型對(duì)稱雙開型3軌距600/900mm4軌型30kg/m5轍叉號(hào)126曲線半徑15m3 液壓系統(tǒng)1）概述液壓站為安全門、搖臺(tái)、推車機(jī)、阻車器等提供動(dòng)力，是整套設(shè)備唯一的動(dòng)力源。本液壓系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：a 具有調(diào)速控制功能，使推車機(jī)可以變速運(yùn)行。b 可以提供高速大推力和低速小推力的輸出。c 系統(tǒng)按高壓設(shè)計(jì)，但工作在中低壓區(qū)。d 為保證系統(tǒng)可靠及維修方便，采用一箱雙機(jī)集中控制，雙泵雙電機(jī)，一路工作，一路備用，防過載采用多重保護(hù)。e 為進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，防止泄漏，采用整體集成塊技術(shù)。管路全部采用高壓

11、膠管，更便于安裝維修。f 液壓缸采用高可靠性重型液壓缸，雙端緩沖。液壓系統(tǒng)技術(shù)特征表序號(hào)名稱單位規(guī)格與參數(shù)井口+1415井底+9001額定壓力MPa12.52額定流量L/min353電磁換向閥DSG-03-3B2-AC4電磁溢流閥DBW-G03-105電機(jī)功率KW7.5額定電壓V3806606開關(guān)防爆型磁力啟動(dòng)開關(guān)7數(shù)量臺(tái)QBZ-60/380QBZ-60/6608型 號(hào)YAZ-12）液壓系統(tǒng)構(gòu)成及基本原理液壓系統(tǒng)主要由液壓泵站、頂升油缸及連接它們的高壓膠管組成，較詳細(xì)組成見液壓系統(tǒng)原理圖。3）液壓系統(tǒng)原理圖（附）電磁閥：系統(tǒng)能自行卸荷，當(dāng)電磁閥前推（后拉）時(shí)，頂升油缸活塞桿伸出（縮進(jìn)），從而實(shí)

12、現(xiàn)頂升機(jī)構(gòu)的上升（下降）。溢流閥：用于保護(hù)系統(tǒng)壓力不致于超載，溢流閥出廠時(shí)已調(diào)好，不必要時(shí)，用戶不得隨意調(diào)整。4）液壓系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng)a 液壓油液壓系統(tǒng)使用的液壓油推薦使用：冬季HM32液壓油工作，溫度1070，夏季HM46液壓油。北方：合成淀子油（GB44264）或20液壓油，應(yīng)注意保護(hù)工作油液的清潔度，加油前，應(yīng)通過濾油機(jī)（過濾精度10U）加油，加油口位于油箱上蓋板，并裝有空氣濾清器，對(duì)加入油箱的油再進(jìn)行一次粗過濾。使用過程中，若發(fā)現(xiàn)油液乳化或雜質(zhì)過多，應(yīng)及時(shí)更換新油。使用過程中，液面最好位于油窗之中部，若低于該位置，應(yīng)及時(shí)加油。系統(tǒng)中回濾油器應(yīng)經(jīng)常拆洗，累計(jì)200小時(shí)拆洗一次，經(jīng)多次清

13、洗后，達(dá)不到過濾的作用時(shí)可更換濾芯。b 電機(jī)的接線電機(jī)接線應(yīng)使用機(jī)為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（俯視電機(jī)風(fēng)葉應(yīng)為順時(shí)間指針方向旋轉(zhuǎn)），若接錯(cuò)，泵不打油，該系統(tǒng)不能工作，且易損壞油泵。c 系統(tǒng)排氣若油缸或管路中混有空氣，會(huì)出現(xiàn)爬行或抖動(dòng)現(xiàn)象，因此在正式運(yùn)行前需先空運(yùn)行兩次以上。d 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作的最大壓力由溢流閥決定，在系統(tǒng)出廠前已由專業(yè)人員按系統(tǒng)額定壓力調(diào)定好，用戶使用和維修過程中若需調(diào)節(jié)，可以先松開溢流閥的調(diào)節(jié)手柄上的并緊螺帽，旋入調(diào)節(jié)柄可使系統(tǒng)最大工作壓力升高，旋出調(diào)節(jié)柄可使系統(tǒng)最大工作壓力降低。注意：調(diào)節(jié)壓力時(shí)不允許超過“液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表”中相應(yīng)的最高壓力，并記住在調(diào)節(jié)完畢后，將鎖緊螺帽并緊

14、，以免松動(dòng)。5）故障原因及排除方法故障原因分析排除方法油缸頂升時(shí)抖動(dòng)及噪音1 油缸及油路中混入空氣導(dǎo)向滾動(dòng)機(jī)構(gòu)或軸承配合過緊或過于磨損1 排氣修理或更換油缸有負(fù)荷后自主下降油缸內(nèi)泄或漏管路或有關(guān)接頭漏油 更換有關(guān)密封件檢查排除油缸頂升速度太慢 油泵磨損，效率下降油箱內(nèi)油位過低油泵疲勞阻塞 油缸內(nèi)泄（活塞油封損壞）油路或有關(guān)接頭漏油手動(dòng)換向閥換向不到位或泄漏修理更換 加油 清洗或更換 更換有關(guān)密封件檢查排除檢修或更換油缸頂升無力或不能頂升油箱油位過低 電機(jī)反轉(zhuǎn) 溢流閥調(diào)定壓力并緊螺帽松動(dòng)降低管路或接頭漏油溢流閥打不開加油 重新接線使電機(jī)正轉(zhuǎn)重新調(diào)節(jié)溢流閥手輪檢查并排除溢流閥拆洗4 系統(tǒng)模型計(jì)算1

15、) 推車機(jī)馬達(dá)計(jì)算按照寬罐最大重物G = 43T計(jì)算，根據(jù)鎖罐和提升機(jī)電控及信號(hào)廠家提供的技術(shù)條件，鎖罐搖臂最長為1500mm；寬罐到達(dá)井口的可控誤差在±20mm至±50mm之間。= arg50/1500=1.9°取靜摩擦系數(shù)=0.02推力Fmax=G×Sin1.9°+G×cos1.9°×0.02 =43×0.033+43×0.999×0.02 =22.86KN銷齒推車機(jī)齒輪半徑為150mm扭矩N=F*S=22.86×0.15=3429N·m根據(jù)以上最大扭矩選取馬達(dá)型號(hào)QJM32-1300，此馬達(dá)額定排量為1300ml/r,轉(zhuǎn)速為10100r/min,額定壓力為16Mpa，最大扭矩為4000 N·m。2) 電機(jī)功率計(jì)算理論流量=1.3×100×0.8=104L/min電機(jī)功率為：=(104×0.8×16)/60=22.1kW3) 推車機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算推車機(jī)運(yùn)行速度與液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速密切相關(guān)：馬達(dá)銷齒輪轉(zhuǎn)一圈運(yùn)行的距離S=R=3.14×300=0.94m取馬達(dá)最低轉(zhuǎn)速為10r/min=0.17r/s,所以推車機(jī)最小速度vmin=0.17×0.940.16m/s.取馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速為100r/m