液压牵引采煤机液压系统的构建
液压传动课程设计参考题目
液压传动课程设计题目（各班按点名册顺序确定）1、设计一台专用铣床的液压系统，工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。
铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为 4.5m/min，工作进给速度为0.06~1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s。
工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=0.2，fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m，工进行程为0.1m。
2、设计一台校正压装液压机的液压系统。
要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。
压装工作速度不超过5mm/s，快速下行速度应为工作速度的8~10倍，工件压力不小于10×10＋3N。
3、设计液压绞车液压系统，绞车能实现正反向牵引与制动，最大牵引力14吨，最大牵引速度10m/min，牵引速度与牵引力均可无级调节，制动力矩不小于2倍的牵引力矩。
4、设计一饲草打包机液压控制系统，液压缸最大行程为800mm，可输出推力100t，实现四个工作程序：饲草压实、打包、回程、卸荷。
5、设计一液压牵引采煤机的液压系统，实现容积调速、高压保护、补油及热交换。
采煤机的最大牵引力50吨，最大牵引速度15m/min。
6、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。
该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。
机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。
7、设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。
快速往返速度为3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。
采煤机结构和工作原理
采煤机结构和工作原理山西晋能装备产业有限公司王峰山一、背景介绍煤炭是我国的主要能源，煤炭工业为国民经济发展做出了重大贡献。
但是煤炭工业面临着许多困难和问题，主要包括产业结构不合理，生产投入不足，劳动条件差等方面的问题。
它在一定程度上解决了这些方面的问题，采煤机械化是最终发展的必然。
所以如何提高采煤效率以满足我国现代化建设中迅猛发展的经济对能源的需要就成了十分迫切的要求。
按煤层赋存的条件，对煤炭的开采可以分为露天开采和地下开采。
采煤方法不同，所使用的采煤机械也不同。
在地下开采中，我国所采用的采煤方法基本上以走向长壁式方法为主。
在走向长壁式采煤方法中，有可以分为前进式、后退式、全部垮落式和填充式等。
目前国内外采用这些采煤方法的国家所用采煤机械，绝大多数是滚筒式采煤机、刨煤机和掘进机，只有少数先进的煤矿采用薄煤层采煤机等设备。
20世纪40年代初，英国和前苏联相继研发了链式采煤机，这种采煤机是用截链截落煤，在截链上安装有被称截齿的专用截煤刀具，其工作效率低，同地德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。
50年代初，英国和德国相继研制出了滚筒采煤机，在这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件，其上装有截齿，用截煤滚筒实现装煤和落煤。
这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。
这种采煤机的主要缺点有二，其一是截煤滚筒的安装高度不能在使用中调整，参煤层厚度及其变化适应性差，其二是截煤滚筒的装煤效果不佳，限制了采煤机生产率的提高。
进入60年代，英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒作出了两项革命性改进。
其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度，完全解决对煤层赋存条件的适应性；其二是把圆筒形截煤滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒，即螺旋滚筒，极大地提高了装煤效果。
这两项关键的改进是滚筒式采煤机成为现代化采煤机械的基础。
二、采煤机的整体结构采煤机的类型很多，但基本上以双滚筒采煤机为主，其基本组成部分也大体相同。
煤矿综采工作面中的设备简介
电动机—固定减速箱—行星齿轮— 滚筒 这种方式在滚筒内装了行星齿轮传动后，简化了传 动系统，但筒壳尺寸加大，适合于中厚煤层采煤机。
这种方式取消了摇臂，靠电动机、减速箱和滚筒组成 的截割部来调高，使齿轮数大大减少，即可的强度、刚 度增大，并可获得较大的调高范围，还可使机身长度大 大缩短，有利于采煤机开缺口等工作。
《煤矿安全规程》对采煤机安全使用的相关规定：
1、采煤机上必须装有能停止采煤机工作面刮板输送机运行的 闭锁装置；
2、工作面遇有坚硬夹矸或黄铁矿时，不准强行截割，必须放 震动炮处理；
3、工作面倾角15度以上时，必须有可靠的防滑装置
4、采煤机必须安装内、外喷雾装置，无喷雾装置或损坏必须 停机；
5、采煤机上的控制按钮必须设在采空区一侧，并加保护罩；
这种传动方式由于电动机轴和滚筒轴平行，取消了 易损坏的锥齿轮，传动简单，调高范围大，机身长度小。 （新的电牵引采煤机都采用这种方式）。
（4）滚筒调高装置 由一套单独的辅助液压系统来完成对滚筒高度的调整。
(5)滚筒和截齿
1）滚筒的结构
螺旋滚筒使滚筒采煤机的截割机构，用来落 煤和装煤。
滚筒主要有轮毂、叶片、端盘组成。螺旋叶片和 端盘有齿座，上面装有刀形截齿和镐形截齿，叶片 内有内喷雾水道，叶片上两齿座之间装有内喷雾喷 嘴。螺旋滚筒一般为铸焊结构，即齿座、筒毂和端 盘是单独铸造和锻造的，加工后和叶片组焊成一体。
1、升架 将操作阀7置于“升架”位置，由泵站经压力胶管P输送来的高压液
第一讲 采煤机牵引部液压系统包括哪些基本部分
本刊 约 请 河 札 矿 冶 学 院 张 燮 伦
,
、
王 相 礼老 师
,
以 采煤 机 中
,
识 知 声 技
最 复 杂 的 牵 引 部 为题 员反 映 较 好
系统 的需要
;
,
编写 了
。
“
采 谋 机 牵 引部 液 压 系 统 ” 技 术 知 识
、
并在
开 滦 唐 山 矿 进 行 了试 讲
。
参加 听 讲 的 技 术 人 员
采煤 机 司 机 和 机 电 维 修 人
,
认 为 能 适 应 掌握 液 压 基 本 知 识 和 熟 悉 采 煤 机 牵 引 部 的 液 压
为 了 衬 大 家 学 习 综 采技 术 有 所 碑 益
,
这 组技 术知 识 计 划 分
主 泵 的 变量 及 其 调 节 装
、
四 一 五 期 陆 续 发表
各讲 的 内容 为
可以
使 油 马 达 运 转 平稳
状况
大
,
。
,
防 止内 曲 线 马 达 的 滚 轮 与 定 子
,
导 轨 表 面 脱 开 而产生 冲 击 ; 并 改善 主 油 泵 的 吸 油 低压 溢 流 阀 使 用 了 一 个 先 导 式 溢 流 阀
“
。
.
调整
压 力为 1 4 公 斤 /厘米 为 大 (约
,
背压 阀 1 0 的 弹 簧 刚度 比 较
。
牵 引 部 包 括 冷 热 油 交换 的主 油 路
,
油 泵 的 变 量 和 改变 主 油 泵 的 排 油 方 向来 实 现
( 图 1一 3 )
份
主油泵工作时
采煤机电液比例牵引传动控制系统研究
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ７ ０ — ０ ３
采缫机 电液比例牵 传动
控 系统研 宪
蒋建增 １ Ｉ ２ ， 雷鹏飞 。
（ １ ． 太原理工 大学 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ；２ ． 华 亭煤业集 团机电动力部 ，甘肃 平凉 ７ ４ ４ １ ０ ０）
中图分类号 ： Ｔ Ｄ４ ３ ４ 文献标 志码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ７ ０
采煤机为完成煤矿综采任务的重要机械 ，煤矿 的生产效率和煤炭产量很大程度上依赖于采煤机的
而获得 较 为广 泛 的应 用 ，但是 ，电牵 引方 式可 拖 动 的负载 惯量 有 限 ，容 易发 生易燃 、易爆等 危 险 。
阀 ，液控 单 向阀，回油过滤器 ，冷却 器等元件组 成 。齿轮补油泵安装在主泵体上 ，由主泵伸 出轴驱
动 ，补油 泵从 油箱 经 过过 滤器 吸 油 ，径 单 向 阀或送
专 业化 和 自动化 水 平 ，其 中采煤 机 牵 引控制 系 统 为 采煤 机 的主要构 成部 件 ，牵 引 系统 的高 效运 行 及 其
速度 ，Ｔ作回路见第 ７ １ 页图 １ 。
主 回路 由主泵 和牵 引行 走装 置 的并 联 的液 压 马 达组 成 闭式 回路 ，安装 在采 煤 机泵 箱 内 的主 泵为 通 轴式 轴 向柱 塞泵 ，通过伺 服 变 量机 构 改变 主 泵 的排 量 和油 液 的流 向 。安装 在采 煤 机底 托架 的两端 的牵
液压油 ，可消除井下防爆防燃的问题和潜在危险。
采煤机液压系统
采煤机液压系统专业作者姓名指导教师定稿日期：2022年04月27日新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级设计(论文)题目采煤机液压系统接受任务日期完成任务日期指导教师指导教师单位设计(论文)内容目标1、明确采煤机操作过程、工作特点、性能和作业环境的要求。
2、明确液压系统必须完成的动作，如何实现功能保护。
3、液压元件选型考虑液压装置重量、外形尺寸、经济性和可靠性要求。
设计(论文)要求1、论述采煤机的工作原理以及如何实现功能保护。
2、拟定液压系统原理图，液压元件主要参数表。
3、CAD液压系统图注明元件明细，打印出图用A0幅面图纸。
论文指导记录1、液压系统的章节安排，提出了“阐述由简单到复杂，功能逐步增加完善”的思想。
2、预先绘制CAD液压系统图，便于在每章节中根据需要插图说明。
3、调高系统的设计参考4LS-8型采煤机。
4、液压元件选型都力争有据可查，并详细注明了参考来源。
5、在文字中引用截图进行说明时，尽力做到美观准确。
参考资料张岚，弓海霞，刘宇辉编. 新编实用液压技术手册. 北京：人民邮电出版社，2008黎启柏主编. 液压元件手册. 北京：冶金工业出版社，机械工业出版社，1999注：此表发给学生后由指导教师填写，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作。
机械工程系毕业设计（论文）成绩表学生姓名专业班级设计(论文)题目指导教师（签名）指导教师单位指导教师评语评阅成绩：评阅教师签字：年月日答辩记录成绩：提问教师签字：年月日答辩小组意见答辩成绩：答辩小组组长签字：年月日摘要采煤机的液压系统，由牵引液压系统、截煤滚筒调高系统和破碎滚筒调高系统三部分组成。
其牵引液压系统包括主油路系统、操作系统和保护系统。
采煤机的调高系统由截煤调高系统和破碎调高系统组成。
液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠、效率高、寿命长、经济性好、使用维护方便等条件。
采煤机液压传动知识
采煤机液压传动知识采煤机牵引机构是采煤机的核心部件之一。
牵引机构的驱动方式一般采用液压传动，它具有结构简单、行程可调、启动平稳、转速范围宽等特点，适用于工作负荷重、易磨损、高效率的采煤机。
液压传动是基于液压原理的一种动力传递方式。
其基本构成部分包括液压泵、液压马达（液压马达和液压缸两种方式可以实现液压传动）、液压管路和液压阀门等。
液压泵将液体压力转化成机械能，并将压缩后的油液流向液压马达中，将机械能转化为液压能。
液压马达再将液压能转化为机械能，从而驱动采煤机牵引机构完成对煤体的铲取和移动。
采煤机液压传动中最关键的是液压系统的设计和配置。
合理的液压系统必须选用合适的液压油、液压阀门、液压缸和液压马达等组成部分。
液压系统需要满足以下基本要求：1. 系统流量要符合采煤机工作要求，采煤机工作满负载时，液压泵的流量应满足工作需求，以充分利用液压传动的优势。
2. 系统压力应符合采煤机安全要求，液压系统的最高工作压力必须超过采煤机工作所需目标压力。
3. 液压系统应具有可靠性和稳定性，采煤机的工作环境对液压系统有重大影响，系统的实际工作应保持稳定，不受环境影响。
4. 系统要求动态性能优秀，不同工况下，采煤机的液压传动系统要实现机动调节，以实现最佳性能，最大限度地提升生产效率。
在液压系统中，液压阀门是起到决定性作用的元件。
液压阀门的种类主要有两种：滑阀和插装阀。
插装阀常用于液压系统中的小型装置，而滑阀则是液压系统中最常用的阀门。
采煤机液压传动系统不同于其他液压传动系统的一个重要特点是工作条件的复杂性，采煤机在工作时要考虑到煤体质量、斜度、地形和煤层比重等因素，这些因素会影响到液压传动系统的效率和寿命。
因此，液压传动系统必须具备适应性和可调性，适应多种不同的工作环境和工作负载条件，使其能够始终保持应有的工作效率和稳定性。
在采煤机液压传动系统的维护和保养方面，保持液压油污染的控制是非常重要的。
通过合理的过滤来避免介质产生污染，延长液压油使用寿命，在油液使用中的增稠、氧化和变质等问题有针对性地进行处理，可以保证液压传动系统的长期性能。
采煤机液压牵引系统的改进设计刘士阁
油的污染，为了提高液压油的清洁度，在变量柱塞 泵的两侧加入过滤器，过滤器通过与 4 个单向阀组 成的桥式回路加入， 当液压油从油泵 1 的 A 口排 出 ，经 单 向 阀 15、过 滤 器 3、单 向 阀 4，经 同 步 阀 8、 马达 6、7，单向阀 10、过滤器 12、 单向阀 13，最后进 入油泵 1 的吸油口 B， 在一个循环中液压油经 2 次 过滤，反之，液压油从泵 1 的 B 口排出，也经 2 次过 滤进入 A 口。
作 者 简 介 ： 刘 士 阁 （1969- ），辽 宁 建 昌 人 ，硕 士 ，高 级 工 程 师 ， 2006 年毕业于沈阳工业大学机械学院，从事采煤机液压和水系统设 计 ， 电 子 信 箱 ：liushige1969@;liusg@
同步阀一端 2 个油口分别与马达 6 和 7 的油口相 185
Abstract: At present , the hydraulic haulage system are employed by most thin miners because output of hydraulic technology unit mass is powerful，it appears very necessary that how to improve hydraulic traction system reliability，reduce maintenance times in a coal mine. Three improving measures are given in the thesis. Key words: thin coal mining machine; bridge type circuit filter; synchronous valve; dual -direction overrunning clutch
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的液压泵，以减小主传动的功率。另外，在一些特殊情况下，为防止停
电或液压泵的原驱动装置发生故障而造成设备事故，蓄能器可作应急能 源短期使用。
（2）保压和补充泄漏
1.液压油的污染及危害
液压油的污染就是有异物混入液压油中。通常是指在液压油中混 入水分、空气以及其他油品，机械颗粒和由于高温氧化而使液压油自 身生成氧化物等类型的污染。液压油被污染后将会造成以下危害： （1）油液被污染的颗粒进入液压元件后，加速元件的磨损，破坏 密封，性能下降，寿命降低。 （2）油液中侵入空气，使液压系统产生噪声和气蚀，降低油液的 弹性模量和润滑性，油液易于氧化。 （3）油液中混入水分后，加速油液的氧化、腐蚀金属，也会降低 润滑性。 （5）油液混入其他油品，改变了液压油的化学成分，从而影咱液 压系统的工作性能。 （6）油液自身氧化生成的氧化物，使油变质，堵塞元件阻尼孔或 节流孔，加速元件腐蚀使液压系统不能正常工作。
相关知识
一、邮箱
油箱在液压系统中的主要功用是储存液压系统所需的足够油液，散 发油液中的热量，分离油液中的气体及沉淀污物。油箱有总体式和分离 式两种。总体式油箱是与机械设备机体做在一起，利用机体空腔部分作 为油箱。此种形式结构紧凑，各种漏油易于回收。但散热性差，易使邻 近构件发生热变形，从而影响机械设备精度；再则维修不方便。分离式 油箱是一个单独的与主机分开的装置，它布置灵活，维修保养方便，可 减少油箱发热和液压振动对工作精度的影响，便于设计成通用化、系列 化的产品，因而得到广泛的应用，特别是组合机床、自动线和精密设备， 大多采用分离式油箱。
三、蓄能器
蓄能器是液压系统中的储能元件，它储存多余的压力油液，并在需
要时释放出来供给系统。
1.蓄能器的功用
（1）作辅助动力源
某些液压系统的执行元件是间歇动作，总的工作时间很短，有些液 压系统的执行元件虽然不是间歇动作，但在一个工作循环内(或一次行程 内)速度差别很大。在这种系统中设置蓄能器后，即可采用一个功率较小
任务导入
液压传动系统中的辅助元件，如蓄能器、滤油器、油箱、 热交换器、管件等，对系统的动态性能、工作稳定性、工作寿 命、噪声和温升等都有直接影响，该如何来选用呢？
任务分析
要正确合理地为液压牵引采煤机的液压系统选用液压辅助元 件，必须了解辅助元件的性能及基本参数，也就是说必须熟悉辅 助元件。下面一起来认识它们。
图4-1 分离式油箱 1 — 吸油管 2 — 网式过滤器 3 — 空气过滤器 4 — 回油管5 — 顶盖 5 — 液面指示器 7、9 — 隔扳 8 — 放油塞
二、过滤器
理论分析和实践表明，液压油的污染程度直接影响到液压元件和系
统的正常工作及可靠性。据统计，液压系统的故障中，至少有70％～80 ％以上是由于液压油被污染而造成的，所以液压油的污染是一个重要的 问题。
（a）网式过滤器 （b）线隙式过滤器 图4-2 表面型过滤器
（2）深度型过滤器
这种过滤器的滤芯由多孔可透性材料制成，材料内部具有曲折迂 回的通道，大于表面孔径的粒子直接被拦截在靠油液上游的外表面， 而较小污染粒子进入过滤材料内部，撞到通道壁上，滤芯的吸附及迂 回曲折通道有利于污染粒子的沉积和截留。这种滤芯材料有纸芯、烧 结金属、毛毡和各种纤维类等。 图4-3a所示为纸芯式过滤器，它是由做成折叠形以其增加过滤面 积的微孔纸芯1包在由铁皮制成的骨架2上。油液从外进入滤芯1后流出。 它可滤去d≥0.05～0.03mm颗粒，压力损失约为0.08～0.4MPa，常用于 对油液要求较高的场合。此种过滤器过滤效果好，但滤芯堵塞后无法 清洗，要更换纸芯。 图4-3b所示为烧结式过滤器。它的滤芯3是用颗粒状青铜粉烧结而 成。油液从左侧油孔进入，经杯状滤芯过滤后，从下部油孔流出。它 可滤去d≥0.01～0.1mm颗粒，压力损失较大，约为0.03～0.2MPa，多用 在排液或回油路上。此种过滤器制造简单，耐腐蚀，强度高。但金属 颗粒有时脱落，堵塞后清洗困难。
图4-3 深度型过滤器 a）纸芯式过滤器 b）烧结式过滤器
（3）磁性过滤器
滤芯采用永磁性材料，将油液中对磁性敏感的金屑颗粒吸附到上面。 它常与其他形式滤芯一起制成复合式滤油器，对机床液压系统特别适用。 在使用过滤器时还应注意过滤器只能单向使用，按规定液流方向安 装，以利于小滤芯的清洗和安全。清洗或更换滤芯时，要防止外界污染 物侵入液压系统。
学习情境4 液压牵引采煤机液压系统的构建
任务1 液压辅助元件的选用
主要 内容
任务2 液压牵引采煤机液压系统的分析
任务3 液压牵引采煤机液压系统的组建
任务1 液压辅助元件的选用
教学目标
知识 目标 ★掌握液压辅助元件的工作原理及特点。 ★掌握液压辅助元件主要性能参数。
能力 目标
★正确选用液压辅助元件
2.过滤器的功用和类型
过滤器的功用是滤去油液中杂质，维护油液的清洁，防止油液污染， 保证液压系统正常工作。过滤器按过滤材料的过滤原理分为表面型、深
度型和磁性滤油器三种。
（1）表面型过滤器
被这种过滤器滤除的微粒污物截留在滤芯元件油液上游一面，整 个过滤作用是由一个几何面来实现的，就像丝网一样把污物阻留在其 外表面。滤芯材料具有均匀的标定小孔．可以滤除大于标定小孔的污 物杂质。由于污物杂质积累在滤芯表面，所以此种过滤器极易堵塞。 最常用的有网式和线隙式过滤器两种。 图4-2a所示是网式过滤器，它是用细铜丝网1作为过滤材料，包在 周围开有很多窗孔的塑料或金属筒形骨架2上。一般滤去杂质顺料d＞ 0.08～0.18mm，阻力小，其压力损失不超过0.01MPa，安装在液压泵 吸液口处，保护泵不受大粒度机械杂质的损坏。此种过滤器结构简单， 清洗方便。 图4-2b所示是线隙式过滤器，1是壳体，滤芯是用铜或铝线3绕在 筒形骨架2的外圆上，利用线间的缝隙进行过滤。一般滤去杂质颗粒 d≥0.03～0.1mm，压力损失约为0.07～0.35MPa，常用在回液低压管路 或泵吸油口。此种过滤器结构简单，滤芯材料强度低，不易清洗。