特殊电磁流量计在综掘机液压张紧装置中的改进设计

摘 要: 丁集煤矿目前使用的掘进机较多，在使用过程中由于张紧拉力和运行作用会使行走部履带和第一输送机刮板链张紧程度变松，需要不定期的对履带和刮板链进行张紧。原有张紧操作步骤繁琐，影响作业时间，通过对掘进机液压张紧装置进行改进，使张紧过程变得方便，且从根本上减少了事故率，极大地减少了作业时间及工人的检修强度。
0 引言
淮沪煤电有限公司丁集煤矿目前使用的掘进机较多，煤矿采掘机械化程度较高。掘进机主要由截割部、装载部、第一输送机、行走部、机架和回转台、液压系统、水系统及电气系统等部分组成(如图1) 。在日常生产过程中。第一输送机链条和行走履带由于张紧拉力和运行的作用，会使张紧程度变松，需要不定期的对第一运输机链条和行走部履带进行张紧，影响了作业时间。因此，需要对其张紧装置进行改进。 1 掘进机主要组成及张紧装置介绍
1)第一运输机主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等组成。第一输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。第一运输机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过输送机尾部的张紧油缸来实现。 
2)掘进机采用履带式行走机构。左、右履带行走机构对称布置，分别驱动。各由高强度螺栓与机架相联。左、右履带行走机构各由液压马达经三级圆柱齿轮和二级行星齿轮传动减速后，将动力传给行走驱动轮，驱动履带运动。行走机构主要由导向张紧装置、履带架、履带链、行走减速器、液压马达、摩擦片式制动器等组成。摩擦片式制动器为弹簧常闭式，当掘进机行走时，泵站向行走液压马达供油的同时，向摩擦片式制动器提供压力油推动活塞，压缩弹簧，使摩擦片式制动器解除制动。掘进机工作行走速度大概为 6m/min，通过使用黄油枪向安装在导向张紧装置油缸上的注油嘴注入油脂，来完成履带链的松紧调整( 油缸张紧行程120mm) ，调整完毕后，装入适量垫板及一块锁板，拧松注油嘴螺塞，泄除油缸内压力后再拧紧该螺塞，使张紧油缸活塞不承受张紧力。 
3)输送机履带的松紧和第一输送机链条的松紧都是由检修人员操纵操作台上张紧手柄，控制张紧油缸，推动油缸活塞缸的位移后增加调整垫块来张紧。原本掘进机一运和行走的张紧的原理如图 2所示: 油液液压泵后有两路输出，一路经换向阀后进入截割头升缩油缸控制截割头的升缩，一路经过张紧阀组和单向阀分别控制左右履带张紧油缸和左右一运张紧油缸来实现履带和一运的张紧。这个系统有两个溢流阀和一个梭阀来控制油路的通断。张紧油路和截割头升缩油路共用一个液压泵，但有两个独立的油路。 2 原有张紧方式存在问题履带张紧油缸和一运张紧油缸的张紧共同存在以下问题: 
1)张紧装置阀组易损坏，故障率高，且不易修复，损坏件只能更换，这样就造成设备故障率和检修成本较高。
2)张紧必须配有专用的特殊电磁流量计，其他的流量计不通用，具有局限性。 
3)操作不方便，单次张紧只能张1处，操作较麻烦，影响了检修效率。
3 改进方法通过掘进机截割头升缩的油路用6个10 mm的截止阀来控制截割头升缩及一运和行走的张紧，将2个油路合并成1个油路，省掉张紧装置阀块及其他阀件，减少中间系统部件，从源头降低掘进机事故率并节约了成本和检修程序。改进方法为拆除张紧装置及其他阀件，将左右履带张紧油缸和左右一运张紧油缸通过流量计和6个10mm 的截止阀连接到截割头升缩的油路，这样就摒弃了张紧装置这一环节，6个截止阀则分别控制 6个油路的通断，通哪一路只需要打开哪一路的截止阀，关闭其他路的截止阀即可。其原理如图 3所示。 改进后的张紧装置操作简单方便，不会有故障的发生，且不需要检修。这样极大有利于掘进机检修和生产，减少了工时及工人的检修强度，同时降低了检修成本。
4 改进后的效果分析通过此种改进方法，使张紧过程变得极为方便，从根本上减少了故障发生率; 操作方便，省略了特殊电磁流量计这一环节，利于检修。原张紧装置实现 1次张紧需要1h左右，通过此改进，张紧一次只需要10min，极大地减少了工时及工人的检修强度。现这一改进已应用于丁集煤矿综掘机的实际生产中，效果良好，也得到了使用单位的肯定。
5 结论通过掘进机液压张紧装置改进后在现场的应用，能够解决原有张紧装置存在的问题，而且取得了较好的经济效益。原有张紧装置每套的费用为8400多元，特殊电磁流量计的费用1500多元，两个溢流阀的费用1000多元，梭阀和节流阀的费用为2000多元，总价超过12900元，目前我矿现有煤巷掘进机12台，按每台设备每年用于两个掘进头计算，每年将为矿节省成本超过31.2万元。