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摘 要：液压系统是挖掘机所有部件中主要部件之一，其质量和性能对挖掘机 整体的性能有着十分重要的影响，所以在对悬臂式掘进机液压系统进行设计的过程中一定要选择合理的设计方法，这样才能更好的促进液压系统的安全运行。主要分析了煤矿用悬臂式掘进机液压系统设计，以供参考和借鉴。
关键词：悬臂式挖掘机；液压系统；设计
液压传动在实际的应用中具备非常明显的优势，其结构相较于其他结构而言更加简单，同时该设备占用的空间也非常小，同时如果机器出现了过载的现象，其还有很好的保护功能，当前我国的很多挖进机都使用液压传动系统，以下笔者对液压系统和其设计进行简要的介绍。
1 液压油的选择、检查和更换
1.1 液压系统用油的选定标准
在进行油品的选择时，一定要选择那些能够适应高压系统正常运行的类型，同时，其抗氧化性和耐磨性都要更强。
1.2 液压油的检查
一定要定期从油箱当中取出一升的样品油，然后将其放入到试管中，在试管中放置10天和一个月之后要将其和新的油进行有效的比较，主要是对其颜色和透明度和杂质的含量进行严格的控制，人眼的检验就能很好的将油的各项指标观察到位，所以完全能够满足其在清洁度方面的要求，然后就要对液压油进行过滤，之后再将已经过滤完的油和新的液压油进行比较，在这一过程中就要求相关的人员要有比较丰富的判断经验。
1.3 液压油的更换
首先要保证每三个月更换一次液压油。其次是在油量明显比标准量少的时候应该及时对油量进行调整，使其符合液压系统运行的相关要求，但是一定要对加油的次数进行严格的控制，只有这样才能保证油品的质量，防止油出现杂质，影响其清洁度。再次，如果在液压系统运行的过程中系统内部出现了一定的异物，有关人员一定要将系统中的所有油量都放掉，同时还要对液压系统中的异物进行有效的处理。同时在液压机使用的过程中，系统使用的液压油不能和其他的油混合使用。最后在启动机器之前一定要对油箱中油的含量进行仔细的检查。
需要注意的是，如果油温已经超过了70度，应该立即停止挖进机的工作，同时还要对液压机中的冷却系统进行严格的检查，油温降到安全水平以后才能使液压机继续处于工作状态，这样才能有效延长液压机的使用寿命。
2 液压系统的设计
在设计的过程中主要选择三维建模的方式，以下笔者对其进行简要的阐述：
2.1 三维建模的准则
通过对图纸的分析可以对掘进机的主体尺寸进行确定，利用这些数据就可以建立一个三维立体的模型，可以说，三维模型的创建质量直接影响到了液压机实际的设计质量，如果在建模的过程中出现了错误就会使得整个结果都出现十分严重的错误。以下笔者对建模需要掌握的原则进行简要的分析。
2.1.1 草图要尽量简单一些
在绘制草图的过程中一定不要将圆角和倒角等不是非常关键的关系体现在草图中，这主要是因为在使用软件进行三维草图绘制的过程中，其自身的功能相对比较弱，如果使用二维制图的方法，设计小郭得不到有效的保证，另外如果草图设计中，构图过于细致就会使得建设三维模型的过程中会出现比较严重的资源浪费现象，同时系统生成模型的速度也会受到十分不利的影响，如果这种现象比较严重还会导致计算机出现卡机的现象，所以一定要在草图设计的过程中控制好图纸的精度。
2.1.2 合理安排模型生成方法
在构建模型的过程中可以使用很多种方法，究竟选择什么样的建模方式需要丰富的经验，通常人们会选择扫描和拉伸的方式，因为这种方式的工作效率要更高一些，同时在建模的过程中还不需要花费很长的时间，同时模型所占的体积也更小一些，所以这两种建模方式的优势相对也比较明显。
2.1.3 采用自上而下的设计方法
自上而下设计（Top.Down Design）是专门针对传统的自下而上设计而言的。所谓自下而上设计，是指先绘制零件图，再由零件装部件，然后用零件和部件总装产品，这也是通常采用的方法。而自上而下设计是先设计总装图，然后拆部件和零件图，这样就从根本上避免了干涉现象的产生。同时当装配体设计完毕，零部件也就自动生成，自然就减少了工作量，提高了工作效率，特别是在新产品的丌发和研制阶段。
2.1.4 正确进行零件造型
创建三维模型，不仅仅是为了造型，更多的是为了今后使用方便，如设计的修改和调整等。这就要求所创建的零件造型结构完整，尺寸和几何约束齐全精确，以便在今后的零件设计过程中，随时可以方便的对不合理的结构做出修改。
2.2 截割部升降液压缸的控制模式
实际使用过程中，按照控制目的的不同，液压缸的控制模式主要有位移控制，力控制，速度控制，加速度控制等。截割部升降系统的功能是升降截割臂，从而使截割头到达相应的位置，对巷道进行截割，因此截割部升降系统采用位移控制模式。
2.3 液压元件的设计与选型
2.3.1 过滤器的选择
过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物，使工作介质保持清洁，延长元器件的使用寿命、保证液压元件工作性能可靠。液压系统故障的75%左右是由介质的污染所造成的。因此过滤器对液压系统来说是不可缺少的重要辅件。对于液控系统来说，过滤器的选择相对常规系统，显得更加重要。根据经验，此处选择过滤精度为5。10p的精过滤器。查阅黎明液压产品样本，我们选择型号为TF63 X80L型过滤器，安装在油泵的吸油口处。这种过滤器过滤精度高，并设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置，使更换滤芯和清洗滤芯时，油箱内油液不会流出，从而提高了液压系统的可靠性。
2.3.2 管件的选定
管件的选用原则是要保证油管中油液做层流运动，管路应尽量短，以减少损失；要根据工作压力、安装位置确定管材与连接结构；与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等。
a.管件的材料。本系统压力为16MPa，根据截割部外形尺寸和机器的工作特点，管路全部采用选用高压软胶管连接，以便于运动。
b.油管的内径。油管内径主要由油液的流速确定，油管内径选得过小，管内流速过大，会使功率损失增加，油温上升，并容易产生气穴现象，引起振动和噪声。管径选得过大，会造成设备重量和成本的增加，因此要合理选择油管内径。
结束语
在煤矿行业发展的过程中，挖进机发挥着十分重要的作用，在实际的运转过程中，液压系统对机械的整体运行质量有着十分重大的影响，所以在设计的过程中一定要对每一个重要的环节都予以严格的控制，这样才能更加有效的保证挖进机的工作质量和使用寿命，从而也减少采矿企业的运营成本。
参考文献
[1]张国栋.掘进机装载机构的设计研究[J].煤炭科学技术，2006（10）.
[2]徐成富.负载敏感控制在掘进机液压系统中的应用[J].煤炭技术，2006（08）.
[3]刘志森.悬臂式掘进机截割部恒功率调速控制系统研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2012.
关键词：悬臂式挖掘机；液压系统；设计
液压传动在实际的应用中具备非常明显的优势，其结构相较于其他结构而言更加简单，同时该设备占用的空间也非常小，同时如果机器出现了过载的现象，其还有很好的保护功能，当前我国的很多挖进机都使用液压传动系统，以下笔者对液压系统和其设计进行简要的介绍。
1 液压油的选择、检查和更换
1.1 液压系统用油的选定标准
在进行油品的选择时，一定要选择那些能够适应高压系统正常运行的类型，同时，其抗氧化性和耐磨性都要更强。
1.2 液压油的检查
一定要定期从油箱当中取出一升的样品油，然后将其放入到试管中，在试管中放置10天和一个月之后要将其和新的油进行有效的比较，主要是对其颜色和透明度和杂质的含量进行严格的控制，人眼的检验就能很好的将油的各项指标观察到位，所以完全能够满足其在清洁度方面的要求，然后就要对液压油进行过滤，之后再将已经过滤完的油和新的液压油进行比较，在这一过程中就要求相关的人员要有比较丰富的判断经验。
1.3 液压油的更换
首先要保证每三个月更换一次液压油。其次是在油量明显比标准量少的时候应该及时对油量进行调整，使其符合液压系统运行的相关要求，但是一定要对加油的次数进行严格的控制，只有这样才能保证油品的质量，防止油出现杂质，影响其清洁度。再次，如果在液压系统运行的过程中系统内部出现了一定的异物，有关人员一定要将系统中的所有油量都放掉，同时还要对液压系统中的异物进行有效的处理。同时在液压机使用的过程中，系统使用的液压油不能和其他的油混合使用。最后在启动机器之前一定要对油箱中油的含量进行仔细的检查。
需要注意的是，如果油温已经超过了70度，应该立即停止挖进机的工作，同时还要对液压机中的冷却系统进行严格的检查，油温降到安全水平以后才能使液压机继续处于工作状态，这样才能有效延长液压机的使用寿命。
2 液压系统的设计
在设计的过程中主要选择三维建模的方式，以下笔者对其进行简要的阐述：
2.1 三维建模的准则
通过对图纸的分析可以对掘进机的主体尺寸进行确定，利用这些数据就可以建立一个三维立体的模型，可以说，三维模型的创建质量直接影响到了液压机实际的设计质量，如果在建模的过程中出现了错误就会使得整个结果都出现十分严重的错误。以下笔者对建模需要掌握的原则进行简要的分析。
2.1.1 草图要尽量简单一些
在绘制草图的过程中一定不要将圆角和倒角等不是非常关键的关系体现在草图中，这主要是因为在使用软件进行三维草图绘制的过程中，其自身的功能相对比较弱，如果使用二维制图的方法，设计小郭得不到有效的保证，另外如果草图设计中，构图过于细致就会使得建设三维模型的过程中会出现比较严重的资源浪费现象，同时系统生成模型的速度也会受到十分不利的影响，如果这种现象比较严重还会导致计算机出现卡机的现象，所以一定要在草图设计的过程中控制好图纸的精度。
2.1.2 合理安排模型生成方法
在构建模型的过程中可以使用很多种方法，究竟选择什么样的建模方式需要丰富的经验，通常人们会选择扫描和拉伸的方式，因为这种方式的工作效率要更高一些，同时在建模的过程中还不需要花费很长的时间，同时模型所占的体积也更小一些，所以这两种建模方式的优势相对也比较明显。
2.1.3 采用自上而下的设计方法
自上而下设计（Top.Down Design）是专门针对传统的自下而上设计而言的。所谓自下而上设计，是指先绘制零件图，再由零件装部件，然后用零件和部件总装产品，这也是通常采用的方法。而自上而下设计是先设计总装图，然后拆部件和零件图，这样就从根本上避免了干涉现象的产生。同时当装配体设计完毕，零部件也就自动生成，自然就减少了工作量，提高了工作效率，特别是在新产品的丌发和研制阶段。
2.1.4 正确进行零件造型
创建三维模型，不仅仅是为了造型，更多的是为了今后使用方便，如设计的修改和调整等。这就要求所创建的零件造型结构完整，尺寸和几何约束齐全精确，以便在今后的零件设计过程中，随时可以方便的对不合理的结构做出修改。
2.2 截割部升降液压缸的控制模式
实际使用过程中，按照控制目的的不同，液压缸的控制模式主要有位移控制，力控制，速度控制，加速度控制等。截割部升降系统的功能是升降截割臂，从而使截割头到达相应的位置，对巷道进行截割，因此截割部升降系统采用位移控制模式。
2.3 液压元件的设计与选型
2.3.1 过滤器的选择
过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物，使工作介质保持清洁，延长元器件的使用寿命、保证液压元件工作性能可靠。液压系统故障的75%左右是由介质的污染所造成的。因此过滤器对液压系统来说是不可缺少的重要辅件。对于液控系统来说，过滤器的选择相对常规系统，显得更加重要。根据经验，此处选择过滤精度为5。10p的精过滤器。查阅黎明液压产品样本，我们选择型号为TF63 X80L型过滤器，安装在油泵的吸油口处。这种过滤器过滤精度高，并设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置，使更换滤芯和清洗滤芯时，油箱内油液不会流出，从而提高了液压系统的可靠性。
2.3.2 管件的选定
管件的选用原则是要保证油管中油液做层流运动，管路应尽量短，以减少损失；要根据工作压力、安装位置确定管材与连接结构；与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等。
a.管件的材料。本系统压力为16MPa，根据截割部外形尺寸和机器的工作特点，管路全部采用选用高压软胶管连接，以便于运动。
b.油管的内径。油管内径主要由油液的流速确定，油管内径选得过小，管内流速过大，会使功率损失增加，油温上升，并容易产生气穴现象，引起振动和噪声。管径选得过大，会造成设备重量和成本的增加，因此要合理选择油管内径。
结束语
在煤矿行业发展的过程中，挖进机发挥着十分重要的作用，在实际的运转过程中，液压系统对机械的整体运行质量有着十分重大的影响，所以在设计的过程中一定要对每一个重要的环节都予以严格的控制，这样才能更加有效的保证挖进机的工作质量和使用寿命，从而也减少采矿企业的运营成本。
参考文献
[1]张国栋.掘进机装载机构的设计研究[J].煤炭科学技术，2006（10）.
[2]徐成富.负载敏感控制在掘进机液压系统中的应用[J].煤炭技术，2006（08）.
[3]刘志森.悬臂式掘进机截割部恒功率调速控制系统研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2012.