一种煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统

技术领域：

本发明属于矿用筑路机械设备技术领域，涉及一种煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统。

背景技术：

安全一直是生产工作的前提条件，尤其是在煤矿这样容易产生瓦斯等危险气体的场所，高温、火焰或火花等都可能造成严重的安全事故，给国家和人民的生命财产安全造成极大的威胁。近年来，煤矿安全事故屡见报端，国家下大力气整治煤矿生产条件，关闭了一大批安全条件不合格的煤矿，淘汰了大量安全条件不达标的矿用采掘、运输等设备，同时也提高了煤矿井下工作机械设计、生产的要求。在此情况下，防爆性能好、工作效率高的矿用防爆铣刨机逐步发展起来，矿用防爆铣刨机作为铣刨机的一个新型产品，不仅具有铣刨机的一般工作特性，而且还满足《煤矿安全规程》的要求，其发动机符合《矿用防爆柴油机通用技术条件》的规定，并且其电路也满足《爆炸性环境用电器设备》的要求。

煤矿用履带式铣刨机的研制，是以路用铣刨机为原型，以井下应用为背景，研究以柴油机为动力源的传动系统的防爆技术和以蓄电池为电源的电气电路的防爆技术，提出切合实际的防爆设计方案，结合相关的国家、行业标准，给出详细的设计准则和计算方法，最后对设计方案进行必要的检验来验证可行性。其意义在于为矿用筑路机械提供了一套完整的符合国家相关规定的防爆设计方案，通过对柴油机进、排气系统以及电气电路的改造使普通铣刨机能够满足煤矿安全生产的条件。大大改善了井下的道路运输条件，间接的提高了生产效率，并且促进了大量防爆性能差、安全系数低的井下设备的淘汰，为煤矿井下安全生产提供了保证。

煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统的布局决定铣刨机整机各总成各部件的相对位置的布置、整机结构尺寸的大小及整机姿态的正常实现。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统，液压传动与控制系统布局合理，从而为整机实现正常姿态及外形尺寸尽可能小巧提供保障。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统，其特征在于：包括履带式铣刨机，履带式铣刨机上设置有铣刨机液压传动与控制系统，铣刨机液压传动与控制系统由4个独立的液压系统组成：

(1)行走液压系统；

(2)皮带机液压系统；

(3)控制液压系统；

(4)风扇液压系统。

行走液压系统是一个闭式液压系统，由1个先导控制的变量柱塞液压泵、4个变量柱塞液压马达、1个先导控制阀组、1个行走控制及冲洗阀组和管道系统组成；通过液压管道依次连接液压油箱、先导控制阀组、变量柱塞液压泵、行走控制及冲洗阀组、变量柱塞液压马达、行走控制及冲洗阀组、变量柱塞液压泵、液压油箱，液压油在系统中循环流动，形成油路闭环的液压系统。

皮带机液压系统是一个闭式液压系统，由1个先导控制的变量柱塞液压泵、2个定量摆线液压马达、1个先导控制阀组、1个冲洗阀组和管道系统组成；通过液压管道依次连接液压油箱、先导控制阀组、变量柱塞液压泵、皮带机冲洗阀组、定量摆线液压马达、皮带机冲洗阀组、变量柱塞液压泵、液压油箱，液压油在系统中循环流动，形成油路闭环的液压系统。

控制液压系统是一个开式液压系统，由1个恒压变量柱塞泵、高压滤油器、前控制阀组、顶控制阀组、离合器控制阀组、2个水泵控制阀组、2个平衡阀、若干个液压油缸、回油总管、泄油总管和管路系统组成；通过液压管道依次连接液压油箱、恒压变量柱塞泵、高压滤油器、前控制阀组/顶控制阀组/离合器阀组/水泵控制阀组、液压油缸、控制阀组、回油总管/泄油总管、液压油箱，液压油从液压油箱经各液压部件与液压油箱进行油液交换，形成开式油路的液压系统。

风扇液压系统是一个开式液压系统，由1个齿轮泵、1个齿轮马达、1个风扇系统液压控制阀组和管路系统组成；通过液压管道依次连接液压油箱、齿轮泵、风扇系统液压控制阀组、齿轮马达、回油总管、液压油箱，形成开式液压系统。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1.本发明整机液压传动与控制系统模块化布置，使得各个子系统分布有序、位置明确，便于整机的装配、调试、检修及维护。

2.本发明整机液压传动与控制系统布置在其余各总成之间或之上，充分利用了设备空间，使得整机系统布置集成化，整机外形尺寸的设计能够满足煤矿井下工作要求。

附图说明：

图1为煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统原理示意图；

图2为煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统部件布置示意图；

图3为前控制阀组模块示意图；

图4为前控制阀块控制原理图；

图5为顶控制阀组模块示意图；

图6为顶控制阀块控制原理图；

其中，1-顶控制阀块，2-前控制阀块，3-发动机总成，4-散热器，5-行走阀块，6-风扇阀块，7-行走泵，8-控制泵，9-皮带机泵，10-离合器阀块，11-风扇泵，12-皮带机阀块。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明为一种煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统，包括履带式铣刨机，履带式铣刨机上设置有铣刨机液压传动与控制系统，铣刨机液压传动与控制系统由4个独立的液压系统组成：行走液压系统；皮带机液压系统；控制液压系统；风扇液压系统。

不同位置的液压部件之间，根据空间位置的不同及整机姿态对其的影响，采用液压钢管或液压软管的连接方式。固定在车架底板上的液压阀组之间、液压管路之间通过液压钢管互相连接，存在水平高度差的阀组、液压泵、液压马达及液压油缸之间通过液压软管连接。

将动力传动路线上传动关系紧密的部件在空间位置紧凑布置。将四个液压系统的液压泵布置在发动机输出端的分动箱上，位置靠近液压油箱。将发动机、液压油泵以及液压油箱统一布置在动力系统及其散热系统周围。

参见图1和图2，煤矿用履带式铣刨机液压传动与控制系统的布置，首先将液压油箱、发动机总成、散热系统布置在整机尾部，通过将四个液压泵布置在发动机输出端分动箱上部，减少了动力传动损失，同时使液压油箱与液压泵之间通过最短的液压管路联接，充分地利用了发动机与液压油箱之间的空间。同时，发动机及液压油箱底部，通过使用钢管联接前后液压系统，使得底部间隙得以充分利用，管路布置清晰明确。

四个液压系统的动力来自于发动机总成3，发动机总成中，发动机输出轴上的飞轮通过高弹联轴器带动分动箱动作，分动箱上分布有行走泵7、控制泵8、皮带机泵9及风扇泵11。

行走液压系统中，液压油经液压泵7到行走阀组5，高速流动的液压油推动行走马达动作，液压油在系统中循环往复，液压马达带动履带系统中驱动链轮动作，从而为整机的行走动作提供动力传动及控制。

皮带机液压系统中，液压油经液压泵9到皮带机阀块12，高速流动的液压油推动一、二级皮带马达动作，马达带动一、二级皮带机驱动滚筒动作，为皮带的动作提供动力传动及控制。

风扇液压系统中，液压油经风扇泵11到风扇阀块6，驱动风扇马达旋转，风扇马达带动风扇动作，为散热器4散热提供动力。

控制液压系统中，包含前控制阀组、顶控制阀组、离合器控制阀块、水泵控制阀块、行走控制阀块。

控制系统泵将液压油压入配油块，一路进入前控制阀组的进油口，在整机前部布置的前控制阀组，集成了拖斗提升、左右侧板油缸、左后及右后立柱油缸、前后转向、后刮板油缸、皮带机折叠油缸控制油路，充分利用了油箱前部车架底板上方的空间；同时阀组位置布置在各执行元件位置中，管路连接距离及分布明确。如图3、图4所示，前控制阀组集成有若干电磁阀、比例换向阀、液压锁，液压油通过各液压阀进入油缸的有杆腔、无杆腔，控制对应位置的油缸的动作，进而实现整机的前转向、左右侧板提升、拖斗提升、皮带机折叠、后立柱升降等整机姿态。

发动机水箱顶部布置的顶控制阀组，集成了皮带机升降、皮带机摆动、左前立柱、右前立柱的控制管路。通过顶控制阀组的布置，使得皮带机动作油缸管路分布简洁，便于整机装配、调试及检修。与前控制阀组相类似，如图5、图6所示，顶控制阀组将皮带机提升、皮带机折叠、前立柱升降阀集成，配油块中的液压油进入顶控制阀组进油口，通过各液压阀进入油缸的有杆腔、无杆腔实现整机的皮带机提升、折叠及前立柱升降动作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡是利用本发明的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含在发明的专利保护范围内。