论文部分内容阅读
开滦钱家营矿业分公司井下掘进工作面使用掘进机类型有：EBH-132型、EBZ-100型、EBZ-160型、EBZ-135型、S-100型五种，其中EBH-132掘进机是由煤炭科学院研究院与内蒙古第二机械制造厂设计出品，于2006年投入公司使用至今已陆续购进12台。作为主力掘进机，多年的反复使用总结。以及同其他机型掘进机进行比较参考，发现EBH-132掘进机存在齿轮分动箱容易发热；齿轮泵的高压密封性差；控制阀分配油液比例不平衡，液压管路多，造成事故率多等诸多不足。针对以上不足，经有关技术人员现场考察分析、论证，结合公司现在使用的其他类型掘进机优缺点，对其不足陆续进行改进，相应的液压系统、冷却系统、回油系统、电气系统也进行了系统配型改造，经过使用效果较好。
1 故障与分析
1.1主要有以下几点故障问题需改进
(1)齿轮分动箱严重发热。
(2)齿轮泵的高压密封性差。
(3)控制阀分配油液比例不平衡。
(4)切割升降缸没有安全保护装置，易损坏。
1.2存在故障问题导致后果分析
(1)泵站变速齿轮分动箱发热严重，直接造成电机、油泵同时过热而损坏。
(2)油泵高压密封性差，经常出现漏损大，压力降低，造成机器不能正常运转。
(3)控制阀分配油液比例不平衡，造成两耙爪转数不等，影响正常装载。
(4)切割升降缸容易漏損且无安全装密封置，导致油缸部件容易损坏。
2 改造方案
根据EBH-132型掘进机本身技术特征，为使其更适合我公司井下地质条件及使用状况，专门成立了专业改造小组，结合每次改造EBH-132型掘进机的改进设计优点，并查找改造后实际使用中仍然存在的一些不足问题，总结分析提出对EBH-132型掘进机的泵箱、液压系统、冷却系统进行如下的设计与改造的方案如下。
(1)取消泵站系统原有齿轮分动箱。重新设计制作油箱。
(2)不再选用原设计的多联齿轮泵，采用进口负载感应控制柱塞泵，并内置于油箱内。
(3)液压系统、冷却系统及电器系统进行重新配套设计改造。
(4)液压系统部分在截割升降缸液压回路中加设安全装置，使其能自动平衡稳压。
3 改进前后特点分析
3.1EBZ-132型掘进机原有结构特点
EBZ-132型掘进机液压系统。原设计结构采用开式回路系统集中控制方式。主要由油泵站、油缸操纵台、液压操纵台、油马达、油缸及油管等组成。油泵站由90kW电机、变速齿轮分动箱、齿轮泵(三联泵和双联泵各1台)、油箱、吸油过滤器、回油过滤器、冷却器及空气过滤器等组成。装载部左、右两耙爪的液压回路中装有分流阀，目的是保证耙爪受偏载时也能同步回转进行煤岩装送。
3.2改进后结构特点及关键技术
(1)泵站去掉齿轮分动箱，将原来外置的两油泵(一个三联泵、一个双联泵)去掉，换成进口负载感应控制柱塞泵，并内置于油箱内，既改善了润滑情况，又避免了传动过程中严重发热而损坏电机、油泵的现象。
(2)由于原齿轮泵密封性差，且油泵内密封件工作时始终处在一个恒压状态，密封件频繁受损，导致泄漏严重，致使系统不能正常工作。采用进口负载感应控制柱塞泵后，在系统不工作时，主泵始终保持一个低压状态，增加了密封件的寿命。
(3)原系统中控制阀分配油液比例不平衡，造成两耙爪转数不等，影响正常装载，将原设计液压系统去掉，重新设计的液压系统配与德国哈威公司产负载反馈式比例多路阀(PSV)，可实现比例多路阀不工作时，变量的流量非常小，比例多路阀每片阀单独工作时，变量泵排出的流量与该片阀流量相同，只有比例多路阀同时工作时，变量泵的流量达到最大，这样可减少不必要的溢流发热。
(4)掘进机截割油缸上液压锁加安全装置，可以有效保障油缸因压力超标而损坏。
4 改进创新点总结
EBH-132掘进机改进后，选用国际领先水平的负载感应控制柱塞泵，取代原设计中齿轮泵落后的供油方式，使供油方式智能化，降低了能耗。采用负载反馈式比例多路阀，使油液分配比例平衡，从而使两耙爪转数相等，保证正常装载，且效果优良。取消泵箱的齿轮分动箱后使液压系统简单化，减少了故障点。切割油缸加安全阀，设计简单且效果优良。这几项改进实现了矿山生产科技降成本的目的，改造后的EBH-132型掘进机液压系统，降低了事故率，提高了工作效率。在国内处于领先地位，具有很好的推广价值。
5 经济效益
由于系统的重新设计，提高工作效率10％以上，以我公司年进尺20000m计算。年可多进尺2000m，每米出煤按60t，每吨售价600元计，年创效益：2000×60×600=720万元。
EBH-132掘进机作为生产主力数量较多，改造后事故率降低，相应降低了该型掘进机的维修成本。由于更换了先进的主油泵和多路控制阀，减少了主油泵及控制阀的损坏。以目前使用12台掘进机计算，每台每年因此多消耗材料20000元计，全年可节省材料费24万元。
1 故障与分析
1.1主要有以下几点故障问题需改进
(1)齿轮分动箱严重发热。
(2)齿轮泵的高压密封性差。
(3)控制阀分配油液比例不平衡。
(4)切割升降缸没有安全保护装置，易损坏。
1.2存在故障问题导致后果分析
(1)泵站变速齿轮分动箱发热严重，直接造成电机、油泵同时过热而损坏。
(2)油泵高压密封性差，经常出现漏损大，压力降低，造成机器不能正常运转。
(3)控制阀分配油液比例不平衡，造成两耙爪转数不等，影响正常装载。
(4)切割升降缸容易漏損且无安全装密封置，导致油缸部件容易损坏。
2 改造方案
根据EBH-132型掘进机本身技术特征，为使其更适合我公司井下地质条件及使用状况，专门成立了专业改造小组，结合每次改造EBH-132型掘进机的改进设计优点，并查找改造后实际使用中仍然存在的一些不足问题，总结分析提出对EBH-132型掘进机的泵箱、液压系统、冷却系统进行如下的设计与改造的方案如下。
(1)取消泵站系统原有齿轮分动箱。重新设计制作油箱。
(2)不再选用原设计的多联齿轮泵，采用进口负载感应控制柱塞泵，并内置于油箱内。
(3)液压系统、冷却系统及电器系统进行重新配套设计改造。
(4)液压系统部分在截割升降缸液压回路中加设安全装置，使其能自动平衡稳压。
3 改进前后特点分析
3.1EBZ-132型掘进机原有结构特点
EBZ-132型掘进机液压系统。原设计结构采用开式回路系统集中控制方式。主要由油泵站、油缸操纵台、液压操纵台、油马达、油缸及油管等组成。油泵站由90kW电机、变速齿轮分动箱、齿轮泵(三联泵和双联泵各1台)、油箱、吸油过滤器、回油过滤器、冷却器及空气过滤器等组成。装载部左、右两耙爪的液压回路中装有分流阀，目的是保证耙爪受偏载时也能同步回转进行煤岩装送。
3.2改进后结构特点及关键技术
(1)泵站去掉齿轮分动箱，将原来外置的两油泵(一个三联泵、一个双联泵)去掉，换成进口负载感应控制柱塞泵，并内置于油箱内，既改善了润滑情况，又避免了传动过程中严重发热而损坏电机、油泵的现象。
(2)由于原齿轮泵密封性差，且油泵内密封件工作时始终处在一个恒压状态，密封件频繁受损，导致泄漏严重，致使系统不能正常工作。采用进口负载感应控制柱塞泵后，在系统不工作时，主泵始终保持一个低压状态，增加了密封件的寿命。
(3)原系统中控制阀分配油液比例不平衡，造成两耙爪转数不等，影响正常装载，将原设计液压系统去掉，重新设计的液压系统配与德国哈威公司产负载反馈式比例多路阀(PSV)，可实现比例多路阀不工作时，变量的流量非常小，比例多路阀每片阀单独工作时，变量泵排出的流量与该片阀流量相同，只有比例多路阀同时工作时，变量泵的流量达到最大，这样可减少不必要的溢流发热。
(4)掘进机截割油缸上液压锁加安全装置，可以有效保障油缸因压力超标而损坏。
4 改进创新点总结
EBH-132掘进机改进后，选用国际领先水平的负载感应控制柱塞泵，取代原设计中齿轮泵落后的供油方式，使供油方式智能化，降低了能耗。采用负载反馈式比例多路阀，使油液分配比例平衡，从而使两耙爪转数相等，保证正常装载，且效果优良。取消泵箱的齿轮分动箱后使液压系统简单化，减少了故障点。切割油缸加安全阀，设计简单且效果优良。这几项改进实现了矿山生产科技降成本的目的，改造后的EBH-132型掘进机液压系统，降低了事故率，提高了工作效率。在国内处于领先地位，具有很好的推广价值。
5 经济效益
由于系统的重新设计，提高工作效率10％以上，以我公司年进尺20000m计算。年可多进尺2000m，每米出煤按60t，每吨售价600元计，年创效益：2000×60×600=720万元。
EBH-132掘进机作为生产主力数量较多，改造后事故率降低，相应降低了该型掘进机的维修成本。由于更换了先进的主油泵和多路控制阀，减少了主油泵及控制阀的损坏。以目前使用12台掘进机计算，每台每年因此多消耗材料20000元计，全年可节省材料费24万元。