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摘 要：井下无轨设备包括钻机、铲运机、运矿车及服务车，主要用于金属矿山的钻探、铲运、运输及辅助作业，本文主要涉及配有弹簧制动湿式多盘制动桥的车辆制动系统及液压先导系统集成，通过分析原液压系统原理选择插装阀及板阀进行集成，极大的减少了系统管路及成本，系统更加紧凑。
关键词：无轨设备；插装阀；湿式多盘制动桥；充液阀
Integrated Design of Hydraulic System for Underground Vehicle
Zhuo Yi She Qiangen
Technology Center，Anhui Tong Guan Machinery Co.，Ltd. AnhuiTongling 244000
Abstract：Underground vehicles include drilling、loading、hauling and utility，used for metal mine drilling，scraping，transportation and auxiliary operations，This article mainly relates to Spring applied hydraulically released multiinternal wet disc brakes system and hydraulic pilot system integration，Through the analysis of the original principle of hydraulic system selection cartridge valve and plate valve for integration，Greatly reducing the system piping and cost，the system is more compact.
Key words：Underground vehicles；cartridge valve；axle with multiinternal wet disc；charging valve
井下无轨设备的行车制动方式一般采用弹簧制动液压释放湿式多盘制动器，部分服务车、钻机行车制动也有采用液压制动方式，本文主要针对采用弹簧制动液压释放的制动器及工作部分主阀采用液压先导进行集成，本文以铲运机液压系统为例进行分析元件的工作原理，选用合适的插装阀进行集成。液压原理图参见图1。
图1
1 需要集成部分元件原理介绍
充液阀的作用主要给制动系统的蓄能器进行充液，充液阀的充液压力是一个范围，当充液压力达到最高预设定值的时候，充液阀通过二次油口对泵进行卸荷，当蓄能器压力低于充液阀预设定的低压压力的时候，充液阀再次工作对蓄能器进行充液。充液阀中的最右边一个阀相当于液控优先阀，同时下侧阀芯控制端内置一个软复位弹簧，优先阀下端的先导控制通过最左边的两个压力控制阀进行控制，两个压力控制阀分别对两个单向阀连接的蓄能器的压力进行感应，感应压力是一个范围，即充液阀的充液压力范围，蓄能器压力达到最高设定压力，此压力控制阀卸荷，优先阀进口分流一路先导油进入优先阀上端先导控制口，克服优先阀的内置软弹簧移动阀芯，优先阀对泵进行卸荷，当蓄能器压力低于压力控制阀设定的低压压力时，压力控制阀重新起作用，优先阀阀芯移动对蓄能器再次进行充液，充液阀中通向蓄能器的单向阀、节流口主要是防止蓄能器的液体逆流和压力波动，内置的两个过滤器主要作用是保护压力控制阀、优先阀的先导油路，油液一旦污染引起压力控制阀阀芯无法换向，优先阀的下端先导油路无法卸荷，充液阀一直对蓄能器进行充液，泵无法卸荷，引起泵、充液阀及蓄能器损坏，所以一般在充液阀前端增加高压过滤器和溢流阀，对系统进行保护。
充液阀对蓄能器充液压力达到最高设定压力后二次油口工作，二次油口主要给主工作阀先导控制阀、转向阀先导控制阀提供先导油源，同时给桥冷却提供油源。顺序阀控制先导油源蓄能器压力，压力不得超过先导控制阀最高输入压力，一般设置为先导最高控制压力，根据实际使用进行调整，先导蓄能器充满液后，油液流向桥制动器，对桥进行冷却，然后回油箱，先导蓄能器压力低于顺序阀关闭压力时，先导蓄能器重新被充液，溢流阀主要起保护作用，压力设置比顺序阀高百分之十左右。
紧急制动、停车制动电磁阀断电时车辆处于制动状态，通电解除制动，行车过程通过行车制动阀进行制动，紧急情况或停车使用电磁阀进行制动。
2 集成后元件选型
原原理图缺少进口溢流阀，对系统保护不是很好，集成后增加，同时增加一个停车电磁阀，分别控制前、后桥，安全性更高，制动效果更好，考虑车辆出现故障拖车需要增加一个制动器解除手动泵油口，考虑制动发热，增加冷却器。
2.1 品牌确定
根据研究插装阀品牌情况，海德福斯质量可靠，价格适中，集成元件为海德福斯插装元件，停车电磁阀选用北京华德品牌。
2.2 集成内部元件原理介绍
优先阀具有压力补偿功能保证优先到蓄能器油液流量不受负载影响保持恒定，流量的大小可以调节优先阀的弹簧或节流阀2的开口度，具体需要与厂家确认，多余的流量流向过濾器和顺序阀，同时此阀各个油口可以同时受压，蓄能器的压力范围通过卸荷阀控制，卸荷阀分内泄和外泄，内泄出口必须接油箱，否则背压会根据卸荷阀先导比按比例影响卸荷阀设定压力即蓄能器压力，根据系统实际需要设置卸荷阀的卸荷与负荷的压力比例，蓄能器压力达到卸荷阀的设定压力，卸荷阀卸荷，优先阀的弹簧端先导油卸荷，节流阀4控制阀芯的移动，减少压力波动，由于油液的流动造成控制优先阀两端的控制先导油存在压差，优先阀阀芯移动，大量的油液流向过滤器和顺序阀，蓄能器压力一旦降到卸荷阀的低压值，优先阀阀芯移动，蓄能器继续充液，节流阀3主要减少压力波动。其余阀原理不再一一介绍。
3 结论
此阀的应用简化了系统管路，降低了成本，此阀已经投入工业试验效果良好。
参考文献：
[1]MICO，Inc.Accumulator Charging Valves，20130913.
[2]HydraForce，High Performance Hydraulic Cartridge Valves and ElectroHydraulic Control Systems Technical Catalog，2012.
作者简介：卓义（1982），男，安徽泗县人，本科，工程师，主要从事技术管理工作，现任安徽铜冠机械股份有限公司技术中心主任；佘千根（1976），男，安徽铜陵县人，工程师，本科，主要从事机械设计工作，现任安徽铜冠机械股份有限公司产品开发室技术主管。
关键词：无轨设备；插装阀；湿式多盘制动桥；充液阀
Integrated Design of Hydraulic System for Underground Vehicle
Zhuo Yi She Qiangen
Technology Center，Anhui Tong Guan Machinery Co.，Ltd. AnhuiTongling 244000
Abstract：Underground vehicles include drilling、loading、hauling and utility，used for metal mine drilling，scraping，transportation and auxiliary operations，This article mainly relates to Spring applied hydraulically released multiinternal wet disc brakes system and hydraulic pilot system integration，Through the analysis of the original principle of hydraulic system selection cartridge valve and plate valve for integration，Greatly reducing the system piping and cost，the system is more compact.
Key words：Underground vehicles；cartridge valve；axle with multiinternal wet disc；charging valve
井下无轨设备的行车制动方式一般采用弹簧制动液压释放湿式多盘制动器，部分服务车、钻机行车制动也有采用液压制动方式，本文主要针对采用弹簧制动液压释放的制动器及工作部分主阀采用液压先导进行集成，本文以铲运机液压系统为例进行分析元件的工作原理，选用合适的插装阀进行集成。液压原理图参见图1。
图1
1 需要集成部分元件原理介绍
充液阀的作用主要给制动系统的蓄能器进行充液，充液阀的充液压力是一个范围，当充液压力达到最高预设定值的时候，充液阀通过二次油口对泵进行卸荷，当蓄能器压力低于充液阀预设定的低压压力的时候，充液阀再次工作对蓄能器进行充液。充液阀中的最右边一个阀相当于液控优先阀，同时下侧阀芯控制端内置一个软复位弹簧，优先阀下端的先导控制通过最左边的两个压力控制阀进行控制，两个压力控制阀分别对两个单向阀连接的蓄能器的压力进行感应，感应压力是一个范围，即充液阀的充液压力范围，蓄能器压力达到最高设定压力，此压力控制阀卸荷，优先阀进口分流一路先导油进入优先阀上端先导控制口，克服优先阀的内置软弹簧移动阀芯，优先阀对泵进行卸荷，当蓄能器压力低于压力控制阀设定的低压压力时，压力控制阀重新起作用，优先阀阀芯移动对蓄能器再次进行充液，充液阀中通向蓄能器的单向阀、节流口主要是防止蓄能器的液体逆流和压力波动，内置的两个过滤器主要作用是保护压力控制阀、优先阀的先导油路，油液一旦污染引起压力控制阀阀芯无法换向，优先阀的下端先导油路无法卸荷，充液阀一直对蓄能器进行充液，泵无法卸荷，引起泵、充液阀及蓄能器损坏，所以一般在充液阀前端增加高压过滤器和溢流阀，对系统进行保护。
充液阀对蓄能器充液压力达到最高设定压力后二次油口工作，二次油口主要给主工作阀先导控制阀、转向阀先导控制阀提供先导油源，同时给桥冷却提供油源。顺序阀控制先导油源蓄能器压力，压力不得超过先导控制阀最高输入压力，一般设置为先导最高控制压力，根据实际使用进行调整，先导蓄能器充满液后，油液流向桥制动器，对桥进行冷却，然后回油箱，先导蓄能器压力低于顺序阀关闭压力时，先导蓄能器重新被充液，溢流阀主要起保护作用，压力设置比顺序阀高百分之十左右。
紧急制动、停车制动电磁阀断电时车辆处于制动状态，通电解除制动，行车过程通过行车制动阀进行制动，紧急情况或停车使用电磁阀进行制动。
2 集成后元件选型
原原理图缺少进口溢流阀，对系统保护不是很好，集成后增加，同时增加一个停车电磁阀，分别控制前、后桥，安全性更高，制动效果更好，考虑车辆出现故障拖车需要增加一个制动器解除手动泵油口，考虑制动发热，增加冷却器。
2.1 品牌确定
根据研究插装阀品牌情况，海德福斯质量可靠，价格适中，集成元件为海德福斯插装元件，停车电磁阀选用北京华德品牌。
2.2 集成内部元件原理介绍
优先阀具有压力补偿功能保证优先到蓄能器油液流量不受负载影响保持恒定，流量的大小可以调节优先阀的弹簧或节流阀2的开口度，具体需要与厂家确认，多余的流量流向过濾器和顺序阀，同时此阀各个油口可以同时受压，蓄能器的压力范围通过卸荷阀控制，卸荷阀分内泄和外泄，内泄出口必须接油箱，否则背压会根据卸荷阀先导比按比例影响卸荷阀设定压力即蓄能器压力，根据系统实际需要设置卸荷阀的卸荷与负荷的压力比例，蓄能器压力达到卸荷阀的设定压力，卸荷阀卸荷，优先阀的弹簧端先导油卸荷，节流阀4控制阀芯的移动，减少压力波动，由于油液的流动造成控制优先阀两端的控制先导油存在压差，优先阀阀芯移动，大量的油液流向过滤器和顺序阀，蓄能器压力一旦降到卸荷阀的低压值，优先阀阀芯移动，蓄能器继续充液，节流阀3主要减少压力波动。其余阀原理不再一一介绍。
3 结论
此阀的应用简化了系统管路，降低了成本，此阀已经投入工业试验效果良好。
参考文献：
[1]MICO，Inc.Accumulator Charging Valves，20130913.
[2]HydraForce，High Performance Hydraulic Cartridge Valves and ElectroHydraulic Control Systems Technical Catalog，2012.
作者简介：卓义（1982），男，安徽泗县人，本科，工程师，主要从事技术管理工作，现任安徽铜冠机械股份有限公司技术中心主任；佘千根（1976），男，安徽铜陵县人，工程师，本科，主要从事机械设计工作，现任安徽铜冠机械股份有限公司产品开发室技术主管。