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摘 要:与传统的悬臂式掘进机供水系统相比,这种供水系统采用两台高效板翅式水冷却器串联安装后,与串联的内置式水冷却器和切割电机冷却腔,并联组合。同时采用高压水泵为环形喷雾提供高压水。利用换向阀可以切换,冷却水从机器前方的侧喷雾喷出用以降尘,或从机器尾部的尾喷雾喷出,流向后方。通過以上设计,实现悬臂式掘进机供水系统,能高效的降低油温,同时增强了除尘效果,改善了作业面的工作环境。使掘进机能更好的为采掘作业服务。
关键词:悬臂式掘进机;供水系统;除尘;冷却
供水系统介绍
悬臂式掘进机现今已成为井下掘进作业的主要设备,广泛应用于各大中小型矿井的巷道掘进和煤炭开采中。液压传动则为悬臂式掘进机除切割动作以外的主要动力来源,油液的温度过高会对机器产生重大影响,同样切割电机也需要必要的冷却。另外,采掘作业的工作条件十分恶劣,充斥着大量的粉尘,这不仅影响视野,同时对作业工人的健康也是极大的威胁。为保证机器安全可靠的运行,减低工作环境的粉尘,改善作业环境,给掘进机设计一套集高效冷却和强力除尘功能与一体的供水系统,是一件重要,同时也是必要的任务。
供水系统组成与原理
该供水系统如图1所示,图中各件为1.水过滤器;2.球阀;3.定压减压阀;4.安全阀;5.压力表;6板翅式水冷却器;7.高压水泵;8.切割电机冷却腔;9.换向阀;10.内置式水冷却器。
该供水系统由外接水源提供所需用水,水量要求大于等于100L/min,外接水压3~8MPa,PH值要求在6~8。
外接水源通过水过滤器(1号件),滤掉水中杂质。由球阀(2-1号件)进入系统中,该球阀为本供水系统的总开关,控制外接供水的进入或关闭。然后分为两路,一路由球阀(2-2号件)控制,给内喷雾供水,内喷雾是从机器最前端切割头的内喷雾喷嘴喷出,主要用来冷却切割工作中的截齿,同时为切割作业提供一定的润滑,也有一定的降尘作用,此路水量大约为30L/min。另一路由减压阀(3号件)减压到3MPa(供水大于3MPa时),安全阀(4号件)确保该路水压力不超过3.5MPa,该路水压可以通过压力表(5号件)观测。减压阀与安全阀组合使用,可以保护后续元件在合适的水压下工作,避免由于压力过大造成的损坏或故障。然后水路再分为两路,一路进过两件串联的板翅式水冷却器(6号件),油液与水相对而行,冷却液压系统的回油油液。板翅式水冷却器内部有着很高的换热面积,同时有很高的换热率,为液压系统的主要冷却元件。高压水泵(7号件)为柱塞往复式结构,由液压油推动柱塞做周期往复运动来吸水和压水,其从串联板冷的出水处吸水增压,最大可达10MPa,然后由机器前端工作臂上的环形喷雾喷出,压制空气中的扬尘。另一路水则进入液压油箱中的内置式水冷却器(10号件),冷却油箱中的油液,然后进入切割电机冷却腔(8号件),冷却切割电机。然后与板冷的出水汇合,由换向阀(9号件)控制冷却水由前端的侧喷雾喷出或由机器尾端的尾喷雾喷出。
供水系统的特点
该供水系统具有如下特点:①外喷雾水路增加换向阀,可以控制冷却水从机器前方的侧喷雾喷出用以降尘,当迎头不宜存水,可切换手柄,使冷却水从机器尾部的尾喷雾喷出,流向后方;②双板翅式水冷串联安装,增大液压回油与冷却水的接触时长,更好的控制油温;③油箱内加装内置式水冷,当机器停机时,冷却水能继续对油箱里的油液进行冷却;④选用高压水泵,能加压至10MPa。出水水柱长,撞击后形成的水花大,雾化效果好,降尘效果显著;⑤切割电机冷却水取自内置水冷出口,不同于以往从板翅式冷却器出口接入,切割电机冷却水进水温度降低,更有利于切割电机的冷却。
参考文献:
[1]成大先.机械设计手册(第五卷)第五版[M].北京:化学工业出版社,2008.3.
[2]路甬祥,液压气动手册[M].北京:机械工业出版社,2002.
[3]许贤良,王传礼.液压传动[M].北京:国防工业出版社,2008.
[4]谢锡纯,李晓豁.矿山机械与设备[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004.
[5]王守城,段俊勇.液压元件及选用[M].北京:化学工业出版社,2007.
关键词:悬臂式掘进机;供水系统;除尘;冷却
供水系统介绍
悬臂式掘进机现今已成为井下掘进作业的主要设备,广泛应用于各大中小型矿井的巷道掘进和煤炭开采中。液压传动则为悬臂式掘进机除切割动作以外的主要动力来源,油液的温度过高会对机器产生重大影响,同样切割电机也需要必要的冷却。另外,采掘作业的工作条件十分恶劣,充斥着大量的粉尘,这不仅影响视野,同时对作业工人的健康也是极大的威胁。为保证机器安全可靠的运行,减低工作环境的粉尘,改善作业环境,给掘进机设计一套集高效冷却和强力除尘功能与一体的供水系统,是一件重要,同时也是必要的任务。
供水系统组成与原理
该供水系统如图1所示,图中各件为1.水过滤器;2.球阀;3.定压减压阀;4.安全阀;5.压力表;6板翅式水冷却器;7.高压水泵;8.切割电机冷却腔;9.换向阀;10.内置式水冷却器。
该供水系统由外接水源提供所需用水,水量要求大于等于100L/min,外接水压3~8MPa,PH值要求在6~8。
外接水源通过水过滤器(1号件),滤掉水中杂质。由球阀(2-1号件)进入系统中,该球阀为本供水系统的总开关,控制外接供水的进入或关闭。然后分为两路,一路由球阀(2-2号件)控制,给内喷雾供水,内喷雾是从机器最前端切割头的内喷雾喷嘴喷出,主要用来冷却切割工作中的截齿,同时为切割作业提供一定的润滑,也有一定的降尘作用,此路水量大约为30L/min。另一路由减压阀(3号件)减压到3MPa(供水大于3MPa时),安全阀(4号件)确保该路水压力不超过3.5MPa,该路水压可以通过压力表(5号件)观测。减压阀与安全阀组合使用,可以保护后续元件在合适的水压下工作,避免由于压力过大造成的损坏或故障。然后水路再分为两路,一路进过两件串联的板翅式水冷却器(6号件),油液与水相对而行,冷却液压系统的回油油液。板翅式水冷却器内部有着很高的换热面积,同时有很高的换热率,为液压系统的主要冷却元件。高压水泵(7号件)为柱塞往复式结构,由液压油推动柱塞做周期往复运动来吸水和压水,其从串联板冷的出水处吸水增压,最大可达10MPa,然后由机器前端工作臂上的环形喷雾喷出,压制空气中的扬尘。另一路水则进入液压油箱中的内置式水冷却器(10号件),冷却油箱中的油液,然后进入切割电机冷却腔(8号件),冷却切割电机。然后与板冷的出水汇合,由换向阀(9号件)控制冷却水由前端的侧喷雾喷出或由机器尾端的尾喷雾喷出。
供水系统的特点
该供水系统具有如下特点:①外喷雾水路增加换向阀,可以控制冷却水从机器前方的侧喷雾喷出用以降尘,当迎头不宜存水,可切换手柄,使冷却水从机器尾部的尾喷雾喷出,流向后方;②双板翅式水冷串联安装,增大液压回油与冷却水的接触时长,更好的控制油温;③油箱内加装内置式水冷,当机器停机时,冷却水能继续对油箱里的油液进行冷却;④选用高压水泵,能加压至10MPa。出水水柱长,撞击后形成的水花大,雾化效果好,降尘效果显著;⑤切割电机冷却水取自内置水冷出口,不同于以往从板翅式冷却器出口接入,切割电机冷却水进水温度降低,更有利于切割电机的冷却。
参考文献:
[1]成大先.机械设计手册(第五卷)第五版[M].北京:化学工业出版社,2008.3.
[2]路甬祥,液压气动手册[M].北京:机械工业出版社,2002.
[3]许贤良,王传礼.液压传动[M].北京:国防工业出版社,2008.
[4]谢锡纯,李晓豁.矿山机械与设备[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004.
[5]王守城,段俊勇.液压元件及选用[M].北京:化学工业出版社,2007.