柴油机单轨吊液压传动系统研究

方案具有可行性和实效性。

关键词：柴油机；液压传动系统；液压主回路；发动机

中图分类号：TD562 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.099

现如今，在我国的能源行业中，煤炭行业仍是中流砥柱。随着煤炭企业运输作业量的不断增大，目前主要使用的单轨吊井下辅助运输系统在实际应用中取得了一定的成效。不过，为了进一步提高单轨吊辅助运输的作业效率，降低煤炭企业的运营成本，还需要对单轨吊辅助运输系统进行完善和优化。本文将基于液压传动系统原理，提出一种柴油机单轨吊液压传动系统的设计方案，为煤炭企业高产、高效提供有利发展条件。

1 柴油机单轨吊车系统改进的必要性

柴油机单轨吊车是目前国内煤矿辅助运输中的一种主要设备。该设备主要用于行驶悬吊单轨系统的运输作业，具有机动性强、运行速度快、载重量大、安全可靠性高的特点，在现代煤矿企业生产过程中发挥着重要的作用。但是，由于国内柴油机单轨吊车系统还存在一定的局限性，例如牵引力小、爬坡能力差、运输能力不足等，不能很好地满足大型化采矿设备的作业需求，更不能很好地实现现代化矿井高产、高效、安全的建设要求，因此，柴油机单轨吊车系统面临着亟待改进的发展重任。为提高现代煤矿企业单轨吊的作业水平，本文对柴油机单轨吊液压传动系统的原理进行了分析和设计。

2 原理分析和设计

2.1 原理分析

传动平稳、发热少、无节流与溢流损失、能量利用率高，这些是对柴油机单轨吊液压传动系统提出的总目标。因而，液压传动系统的设计原理和方案应尽量实现这些目标，其中，系统主要由3大部分构成：①主系统。包括6个液压马达的牵引装置、轴向柱塞变量泵。②控制系统。包括液压阀、补油泵，主要功能是给主系统供油，并控制机车的运行速度。③辅助系统。包括制动泵、液压阀，主要功能是实现对柴油机的启动和控制。

2.2 设计

2.2.1 液压主回路

本文将采用闭式系统来设计液压主回路，如图1所示。具体设计主要包括4个方面：①设计H3（补油阀），使补油泵中清洗冷却油经过H3统一进入环路。②设计H36（速度控制阀），实现对整个操作速度的控制，同时实现H1（主泵）给主环路一侧供油，使H9（驱动马达）在油进入后转动马达，进而带动机车的运转。设计师需确保H1在完成送油操作后回归主环路的另一侧，以实现H9对油的持续需求。③增设H5（清洗冷却阀），以及时清洗和冷却H1、H9环路中循环使用的油。④设计H63（超压阀），以调节液压主回路系统中的压力，一方面通过H63斜盘主泵来降低系统的过高压力，另一方面利用H63自动切断环路来处理系统压力不正常情况，以保护主泵和避免油的外泄。

2.2.2 辅助回路

在特殊情况下，柴油机单轨吊车在起动发动机后会遇到主泵转动迟缓的状况，进而影响发动机的正常运行。为解决该问题，可在辅助回路中安装辅助泵，利用超动蓄能器来实现起运，进而确保H23（关闭阀）的带动和供油，以维持H22（断油阀）、H24（排泄阀）、H72（空气关闭柱塞）的运转。

辅助回路的设计思路是利用H8（安全踏板阀）来划分和控制辅助泵中油的运行方向和速度，利用H37（传动隔离阀）让油进入操作机车并控制机车的运行方向和速度，使得H36满足主泵起动的速度要求。同时，利用H40（梭阀）来实现对H62（制动隔离阀）的控制，使其回归正常工作位置，并通过H62对液压进行操作，使其进入H51（梭阀）。借助柴油机调速阀的一级柱塞，为发动机的正常工作作好准备，通过H52（换向阀）实现H62对H43（超载阀）的制动，从而进一步制动缸来增强机车的移动动力，使发动机的转速提高到1 500 r/min。此外，还可利用H62来制动H36，以开动机车，并利用H39（反向阀）促进发动机的提速，使得转速增至2 300 r/min。

2.2.3 增压回路

系统环路中的油在循环使用之后容易加热和产生杂质，因而需要设计增压回路，对油进行必要的清洗和冷却。

液压传动系统中的柴油都是循环在系统里经过和使用，因而容易产生杂质，温度容易过高。为此，可在增压回路系统中装置6 μm滤芯的中压过滤器对循环油进行清洁过滤，主要包括对H7、H37、H36部件中循环油的清洁和过滤，然后通过H3（补油阀，压力一般在25 bar左右）向主驱动环路送入清洗过滤后的油。同时，为控制供油速度，达到节能的效果，本系统还增设了H7（节流阀）来控制系统中的流量。

3 结束语

通过仿真实验验证了基于液压传动系统原理所设计的单轨吊液压传动系统的可行性，有效实现了系统传动平稳、发热少、无节流与溢流损失的运输总目标。柴油机单轨吊液压传动系统的设计和实现大大提高了煤矿企业辅助运输的工作效率，从而进一步促进了煤矿企业的盈利和发展。

参考文献

[1]周俊华.液压传动系统的故障诊断方法的研究[J].科技创业月刊，2011（05）.

〔编辑：王霞〕