MXG-350型采煤机液压牵引系统的改进

2022-09-26

为了保证采煤机能在大倾斜坡度的工作面安全可靠的运行, 需要制定很多措施和应用一些可靠的技术。为了使MXG-350型液压牵引采煤机在大坡度的工作面可以安全的运行, 特对于其牵引部系统的工作情况进行了分析, 通过增大牵引部传动减速比来减少液压系统的故障, 增强该机型的适应性。

1 主要内容

对于增大牵引系统传动减速比会对液压系统产生什么影响, 特分析如下。

1.1 采煤机在3 5 0坡度下所需牵引力分析 (如图1所示)

采煤机的总重G=245kN。

下滑力Fr=G*sin (35) =140.526kN,

对底板压力Fn=G*sin (35) =200.692kN。

设滑动系数为0.22, 则采煤机向上的牵引力至少需要

450* (sin (35) +cos (35) *0.20) =331.260kN。

另外, 考虑其它阻力因素再增加10kN, 因而将牵引力确定为3 4 1.2 6 0 k N, 由于MXG-350液压牵引采煤机有两个牵引马达箱, 因而每个马达箱应提供的牵引力为170.630kN。

1.2 牵引系统减速比的确定

采煤机牵引马达箱的齿轮箱传动系统简图2所示, 该机构为五级减速, 第五级为齿轨轮与驱动轮, 第四级为行星机构减速, 其余为两两啮合的圆柱直齿轮传动。

此次技术改进的地方为第一级啮合齿轮 (如图2所示) , 将马达出轴的第一级齿轮由原来的33齿改为30齿, 与其配对的齿轮由原来的49齿改为52齿, 因而增大了传动减速比。

其传动比为

1.3 牵引马达功率的确定

该采煤机齿轨轮转速为:n=4/ (1250/1000) =3.2r/min, 则可确定负载功率P为:

P=F*V/9550η

=170630×198.95×3.2/9550×1000×0.92

=1 2.4 k W

牵引机构总效率为0.92×0.974×0.994=0.78, 则马达所应提供的功率为P=12.4/0.78=15.9kW

1.4 马达进液压力的确定

马达转速改进前为:3.2×143.5=459.2r/min

马达转速改进后为:3.2×167.5=536r/min

马达输出轴所受扭矩为:

改进前T=9550×15.9/459.2=330.7N.m

改进后T=9550×15.9/536=283.3N.m

已知马达的容积效率为0.96,

由Δp=M/ (159.q.η)

=330.7x1000/ (159×125×0.96) ≈17MPa (改进前)

Δp=M/ (159.q.η)

=283.3×1000/ (159×125×0.96) ≈14MPa (改进后)

另外, 由于液压系统的低压侧有2.2MPa的背压, 因而液压系统的高压侧应提供19MPa (改进前) 或16MPa (改进后) 的压力。

1.5 增大牵引传动减速比对牵引系统的影响的结论

首先增大牵引系统的传动比减小了采煤机在同样牵引速度下, 液压系统的工作压力。如果不改进, 系统压力最大所需压力将达到19MPa, 也即达到了系统的安全阀的调定压力, 牵引部会出现较频繁的高压掉手把现象, 影响采煤机的使用。改进后, 系统所需的最大压力为16MPa减小了系统所要达到的最大压力, 增大了压力裕度。

其次由于液压泵, 液压马达及其他液压控制阀的泄漏量对液压系统工作压力较为敏感, 泄漏量将随着工作压力的提高而增大, 因而降低系统最高压力可较小系统元件的泄漏量, 提高容积效率。