本机的液压系统主要包括截割滚筒驱动马达(2个)、行走机构马达(2个)、铲装系统星轮马达(2个)、滚筒工作装置升降油缸(2个)、铲板升降油缸(2个)、转载胶带机摆动油缸(2个)、转载胶带机升降油缸(1个)等执行元件,液压油泵动力元件及控制元件、辅助元件等。截割滚筒为独立液压系统,采用开式液压系统,系统压力为21MPa,液压油泵为双联泵,最大流量600L/MIN/2400RPM,输出功率210KW/21MPa。驱动马达应用IDM9-6100型,转速范围0.5-80,扭矩20000NM。行走机构和液压油缸工作机构共用两个液压油泵,组成一个独立的液压系统,采用开式液压系统,系统压力为25MPa。液压油泵应用双联泵,最大流量356L/MIN/2850RPM,输出功率148KW/25MPa。铲装星轮液压系统为独立的开式系统,系统压力为为16MPa。液压油泵应用双联泵,最大流量100L/MIN/2000RPM,输出功率27KW/16MPa,星轮马达应用IY3-2750FD47+F型,马达转速为0.5-200RPM。液压系统原理如图所示:液压系统的液压油加热采用节流加热的方式,散热采用风冷机组对回油进行散热。根据总流量计算液压油箱的容积,故设计液压油箱的容积为5M3。剥离机整机功率剥离机的工作速度和行驶速度与行走机构的形式有关,行走速度确定为0~20M/MIN,滚筒工作速度为3.6M/S。4.2.1工作装置所需功率已知滚筒宽度3.9米,直径1.35米,滚筒转速最大51转/分,滚筒切割阻抗A=150*f,单位N/MM,坚硬性系数f=1,切深h=600mm,或坚硬性系数f=6,切深h=100mm,滚同截割阻力的平均值按公式平均截割阻力Z平均=A*h=150*1*600=90000N。取滚筒的切削力为110000N。滚筒的线速度:3.6米/秒,滚筒的切削功率为396KW。滚筒的主动轴传递功率为417KW。滚筒主动轴利用液压马达驱动,故取2台液压马达进行驱动,选用液压马达IDM9-6100,输出功率为300KW,排量为6119ML/R,额定压力21MPA。工作装置液压系统选用液压油泵为A4VG250泵,选用2台泵,每台泵供给一个液压马达工作,转速2400RPM时流量为600L/MIN,压力21MPA,输出功率为210KW,需要的输入功率为220KW。故滚筒工作装置的需要发动机的输入功率为220*2=440KW。4.2.2行走装置所需功率整机重量150吨=1500000N;附着系数为0.6;最大牵引力为1500000*0.6=900000N。行走装置的工作阻力:滚筒切削时的摩擦阻力为滚筒重与摩擦系数的乘积为200000*0.8=160000N。滚筒切割阻抗A=150*f,单位N/MM,坚硬性系数f=1,切深h=600mm,或坚硬性系数f=6,切深h=100mm,滚筒截割阻力的平均值按公式平均截割阻力Z平均=A*h=150*1*600=90000N。行走装置推移铲板前土堆的阻力为3.9*0.6*2*0.8*1.5*103*10=56160N。铲板与地面的摩擦阻力为3.9*0.6*2*0.8*1.5*103*10=56160N。行驶阻力为0.1*(1500000+1500000*sin8)=170876N。各种阻力的和为160000+90000+56160+56160+170876=533196N。考虑附加移动阻力系数K=1.5,则总阻力为533196*1.5=799794N〈900000N。因此牵引功率为900000N*20M/MIN/60/0.98=304KW。行走装置的液压系统压力为25MPA,选用2台A4VG125液压油泵分别供给两台行走马达,行走马达为A6VM250。油泵输出功率为125*2850*25/60=149KW。需要的输入功率为157KW。故行走装置的需要发动机的输入功率157*2=314KW。4.2.3星轮工作装置所需功率铲装星轮液压系统为独立的开式系统,系统压力为为25MPa。星轮马达应用IY3-2750FD47+F型,马达转速为0.5-200RPM。液压油泵应用柱塞泵,选用A4FO125油泵,最大流量218L/MIN/1800RPM,输出功率82KW/25MPa,输入功率为90KW。故星轮工作装置需要发动机的输入功率为90KW。4.2.4输料胶带机所需功率胶带输送机的动力采用电动。功率为30*2=60KW。由发电机发电供给。4.2.5整机总功率由内燃机驱动液压油泵为工作装置提供动力所需总功率为440+314+90=844KW。因此选用一台1010KW的柴油发动机即可满足功率的需要。选用山西柴油机165系列柴油机。由发电机组提供动力所需总功率为120KW。选用132KW发电机组。除供给输送胶带机动力外,还要拖动整机空调以及控制系统和临时用电设备。整机总装机容量1010+132=1142千瓦。具体要求:(1)操作要方便人机界面。(2)液压系统必须集成。(3)电控要求故障判别及视窗。1.9液压系统1.9.1总述露天采煤机液压系统由油缸驱动截割升降部,转载机回转机构,转载机升降机构,铲板升降机构以及行走机构等部分组成。系统由二台液压泵和两台电机作为能量转换单元,其中主液压系统由一台负载敏感变量泵供油,辅助液压系统由一台定量叶片泵供油。下面将整个系统分为主液压系统部分和辅助液压系统部分两个方面来详细介绍其工作原理。如图9液压系统原理图所示,主系统为开式液压系统,由一台负载敏感变量泵、高压过滤装置、控制阀组、油缸、马达以及平衡阀等保护元件组成。主液压系统部分:电机带动变量泵工作,给大臂升降油缸,行走马达,铲板升降油缸,转载机回转油缸,转载机升降油缸供油。变量泵采用负载敏感控制方式,可以根据负载压力以调节泵的排量,使之适应执行器的需要。负载敏感式多路阀控制执行元件的运动,并且反馈最大负载压力给负载敏感变量泵。各执行元件入口处都设有平衡阀组,以实现闭锁和缓冲。辅助系统部分:辅助液压系统由叶片泵,回油过滤器,冷却器组成,主要完成油液加热和冷却功能。辅助液压系统与主液压系统相互独立。当系统遇到高温工况时,开启叶片泵,将电液换向阀打到冷却挡,通过独立的回路对系统进行冷却和过滤,使油温达到允许范围之内。当系统遇到低温时,主液压泵无法启动时,将电液图8主机架结构示意图换向阀组打到加热挡,使得油温打到主泵可以启动的的温度。液压系统为开式系统,由两台电动机驱动,一台为200kW,一台为15kW。200kW电动机带动负载敏感泵,15kW电动机带动叶片泵。负载敏感泵是系统主要泵源,为大臂油缸、铲板油缸、行走马达、皮带回转油缸、皮带升降油缸提供压力油。丹尼逊叶片泵的作用是夏季时把油箱里的热油带到位于露采机顶端的冷却器进行冷却和冬季时把油箱里的冷油进行加热循环。负载敏感泵出来的高压油经过哈威比例多路阀,到各个执行机构。执行机构的速度由电控手柄调节,手柄的信号经过比例放大器到多路阀的电磁铁,控制阀芯的开口度,从而能无级调节流量,调节速度。由于大臂升降的速度不一样,上升快,下降慢,所以多路阀有两联A、B口流量不一样。各个执行油缸和马达的进出油口接平衡阀,起到自锁、平衡重力的作用,使执21(2-11/4F22)A2FE180V(2-Typ.)ZDX002/SQ=145LPMC2C1M1G1/4M2V2V1MA1A1(11/4F22)1F221(2-11/4F22)A2FE180V(2-Typ.)ZDX002/SC2M1G1/4M2V2V11F2MA1A1(11/4F22)160*9025LPMP=250barQ=145LPMP=250barA1F2A1F2ZDX001/SP=250bar180LPM180LPM36LPMZDX001/SP=250barM1G1/4ZDX004/SV1M2G1/4V2M22*1.5A1(1F22)180*10031LPM22LPMZDX003/SP=160barAM22*1.5大臂油缸左行走马达右行走马达铲板升降油缸MA1A1(1F22)180*10031LPM22LPMZDX003/SP=160barAM22*1.5铲板升降油缸C1C21F21F260LPM60LPM21LPM21LPM皮带回转油缸皮带升降油缸160*90C130LPMMPUG1/4G11/4G11/4G1G1G1G1G1G1G1G1G1/2G1/2G1/2G1/2G1/2G1/2250barITxVgmaxVgminMA1G1/4A1XG1/4(1F22)18LPMZDX005/SP=160barAM22*1.517LPMMA1A2G3/8A2G3/8XG1/4(2-Typ.)XG1/4(2-Typ.)图9液压系统原理图行机构运动平稳。详细原理请见950液压系统原理图和元件型号表。1.9.2调试该系统分为液压系统动力房内和液压系统动力房外两部分。液压系统动力房内包括电动机、油箱、液压泵、多路阀、阀块以及胶管等,主要是为系统提供压力油。液压系统动力房内整体做成了一个动力房,如图10所示。(还需要再找一张喷色后的液压箱)图10液压系统动力房在动力房前后有过渡阀块,在这里用胶管接到各执行机构。液压系统动力房外包括油缸、马达、平衡阀以及胶管等,这部分都是执行机构,通过胶管接于动力房。液压系统动力房外不需要调试,只要按照液压系统原理图接好管路,这里特别需要注意不要接错油口。这部分将详细介绍液压系统动力房内的调试。液压系统动力房内由电机、泵、阀等组成,这里将以实物图片进行说明。一、主泵组图11所示为主泵组。该系统有1个轴向柱塞变量泵,箭头1所指为负载敏感泵。图11主泵组图12所示为变量泵的参数调节说明。箭头1、2是调节泵参数的旋钮,其中1一个用于调节负载敏感的△P,另一个调节泵的切断压力。图12主泵参数调节示意二、多路阀12图13多路阀组图13所示是哈威的比例多路阀,即PSV61D/250-5、-52H160/160A280B280/EA、-52H160/160A280B280/EA、-52H160/80A280B280/EA、-52H160/80A280B280/EA、-ZPL53、-32L25/25A280B280/EA、-32L25/25A280B280/EA、-32L25/25A280B280/EA-32L25/25A280B280/EA三、冷却加热切换阀块图14冷却加热阀块四、比例放大器比例放大器用于控制比例多路阀,手柄的电信号经过它的处理到电磁铁,从而控制多路阀的开口度。如图15所示为比例放大器的实物图,图15比例放大器图16为比例放大器的面板:溢流阀(加热用)电液换向阀调节大臂调节行走马达调节行走马达图16比例放大器面板液压系统调试步骤如下:(1)把所有胶管连接好,并检查各个接头和螺栓的拧紧程度,防止因某些螺栓没拧紧而出现漏油。(2)给油箱装满液压油,打开油箱底部的碟阀。(3)给负载敏感泵和定量柱塞泵注入液压油。(4)点动电动机,调整好转向。(5)先开动冷却泵电动机,让冷却循环起来,并检查有无漏油,持续半小时以上。(6)把负载敏感泵出口安全阀压力调到最低。(7)开动大泵电机,查看有无漏油,并观看负载敏感泵出口处的压力表指数,由于安全阀的溢流,压力基本为0bar。(8)调大泵出口安全阀压力,直到压力表指针恒定于某个指数。(9)由于出厂设定,该负载敏感泵△P约20bar,切断压力320bar,所以在无执行机构动作情况下,多路阀处于中位,在负载敏感作用下压力表显示约40bar,想要调安全阀的压力只有使多路阀处于交叉或平行位。(10)操作大多路阀上手柄,使大臂向上运动,此时如果大臂不能升起,说明压力不够,要把大泵出口安全阀压力往上调,使大臂动作,当大臂油缸伸到头后,保持这种状态,看压力表,并调节安全阀压力,把压力调到280bar。(11)还使大臂处于(10)中的状态,调节负载敏感泵上的压力切断旋钮,看压力表,调到260bar,这时松掉多路阀上手柄,使阀处于中位,把安全阀和切断压力旋钮上的锁紧螺母拧紧。(12)操作多路阀上手柄,观察大臂升降、马达行走、铲板、皮带