GP 460/150型给料破碎机是高产高效连续采煤作业中的重要配套设备之一,它与连续采煤机、锚杆钻车、运煤车和带式输送机配套使用,实现了落煤、装煤、支护、破碎及运煤机械化。GP 460/150型给料破碎机液压系统具有传动功率大、集中控制方便、元件布置灵活和安全保护可靠等特点。在GP 460/150型给料破碎机研制中,根据运动部件的运动和负载特点,采用相应的液压回路实现了给料破碎机的行走、运输和升降。
1、液压系统
按采煤工艺要求,GP 460/150型给料破碎机具有两种工作状态。其一为运煤状态,行走机构闲置。这是它的主要工作状态,其前部料斗落地接收运煤车或梭车卸下的煤炭,并运至尾部;尾部搭接在运输皮带头部的上面,实现卸料。其二为移动状态,运输机构闲置。GP 460/150型给料破碎机具有行走功能,可以调整其与连续采煤机的距离,提高运煤车或梭车的运煤效率。由于此时输送停止,料斗升起,因此,在CP 460/150型给料破碎机液压系统设计时,输送和行走利用同一泵源。其液压系统如图1所示。
1.1行走液压回路
CP 460/150型给料破碎机采用左右履带行走机构,每套行走机构分别由液压马达(图1中14和15)通过减速器驱动履带链轮,从图1可以看出,左右行走的液压传动网路完全相同。
履带行走液压传动回路的工作原理如图2所示,当推动手柄向前时,三位六通换向阀3下阀位接入系统,高压油经P和A口进入液压马达,B口与油箱接通,液压马达正转,履带前进;拉回手柄,三位六通换向阀上阀位接入系统,高压油经P和B口进入液压马达,A口与油箱接通,液压马达反转,履带后退;手柄位于中位时,高压油直接回油箱,液压泵卸荷,履带停止运动。当左右履带都前进时,给料破碎机向前行;当左右履带都后退时,给料破碎机向后退。当左履带停止,右履带前进时,给料破碎机向左转弯。当右履带停止,左履带前进时,给料破碎机向右转弯。
为了使给料破碎机平稳的起步和平稳的刹车,设计了行走缓冲液压回路。行走缓冲液压回路由行走马达(图2中14)和卸载阀(图2中5)组成。当换向阀关闭时,马达在惯性力的作用下继续旋转,马达作为泵工作,原回油口为出油口,原进油口为吸油口。当出油口压力超过调定压力时,卸载阀打开,回油管的油液经单向阀被吸人马达,再经卸载阀流回油箱。
给料破碎机行走较慢,不另外设置制动机构。
1.2 运输液压回路
给料破碎机的输送机构采用双边套筒刮板链,把煤炭从前端输送到后端,链轮传动轴由两个液压马达f图1中16和17)双端驱动。
运输液压回路的工作原理如图3所示:当三位六通换向阀中位时,高压油直接回油箱,使液压泵卸荷,液压马达不工作;当三位六通换向阀上阀位接入系统时,高压油经P和A口进人马达.B口回油箱,马达正转,实现正常运煤;当三位六通换向阀下阀位接入系统时,高压油经P和B口进人马达,A口回油箱,马达反转,可进行倒链。为了保证液压马达图l中16和17同步工作,将三位六通换向阀图1中4和9的控制手柄固定在一起。
为了保证CP460/150型给料破碎机料斗的落煤顺利输送,要求开机状态给料破碎机的刮板链不能停止,方向控制阀图1中4和9在结构上有一定位装置。当操作手柄使阀芯位于正确位置时,定位装置使阀芯定位;取掉操纵手柄的外力后,阀芯位置一直不变。
图1中6和11为行走回路和输送回路的安全溢流阀。溢流阀的开启压力为17.5 MPa,给料破碎机正常工况下,行走回路和输送回路压力均小于17.5 MPa。这样,正常工作时保证各马达转速,系统异常时保护液压元件和机械设备部件。
1.3料斗升降液压回路
为了使GP 460/150型给料破碎机顺利移动.要求给料运输机前端的受料斗能上下摆动,来适应井下巷道底板起伏,这一功能由料斗升降回路实现。
料斗升降回路的工作原理如图4所示,当推动手柄向前时,三位六通换向阀下阀位接人系统,高压油经P和A口进入油缸下腔,B口与油箱接通,活塞杆缩回,料斗向上运动;拉回手柄,三位六通换向阀上阀位接入系统,高压油经P和B口进入油缸上腔.A口与油箱接通,活塞杆升出,料斗向下运动;手柄位于中位时,高压油直接回油箱,液压泵卸荷,料斗停止运动。为了油缸平稳下降和定位,确保人员和设备的安全,设置了双向平衡阀13。平衡回路采用一个平衡阀组13和两个调节油缸12组成。当调节油缸下腔通高压油,油压达到上腔平衡阀的开启压力时,高压油经下平衡阀的单向阀进入调节油缸下腔,上腔液压油经上平衡阀带背压回油箱,活塞杆开始上升。当调节油缸上腔通高压油,油压达到下平衡阀的开启压力时,高压油经上平衡阀的单向阀进入调节油缸上腔,下腔液压油经下平衡阀带背压回油箱,活塞杆开始下降。当手柄中位时,油缸被平衡阀锁住。当料斗受到非正常外力,系统压力达到平衡阀的溢流阀开启压力时,活塞杆上下运动保护油缸和料斗。
2、结束语
CP 460/150型给料破碎机液压)系统于2005年9月通过煤炭工业协会鉴定,目前已在神华集团神东煤矿有限公司等矿使用。实践证明,这套液压系统回路简洁、运行可靠、抗污染能力强、操作方便,完全适应煤矿井下环境。应用CP 460/150型给料破碎机系统,可较好地发挥连续采煤机的回采能力,大大地提高工作面的开机率,使连采作业的煤炭产量大幅度提高。