智能防凍閘門液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

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摘要:該文重點(diǎn)介紹采用集中液壓站控制，運(yùn)用智能數(shù)字控制器，控制地面裝車閘門上的副油箱自動(dòng)加熱，控制溫度在一定范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體自動(dòng)化防凍裝置。

關(guān)鍵詞:智能數(shù)字控制器;液壓站;防凍裝置;設(shè)計(jì)

隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展，對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性、節(jié)能、控制自動(dòng)化要求越來越高，而對(duì)于礦山設(shè)備發(fā)展，趨于大噸位、多設(shè)備協(xié)調(diào)、精準(zhǔn)的自動(dòng)化控制［1］。目前在一些比較寒冷地區(qū)，地面汽車裝車閘門在溫度較低的時(shí)候，閘門口和閘門溜煤面會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致煤堆積在閘門口處，嚴(yán)重影響裝煤效果，為此而研發(fā)出智能防凍閘門，筆者以延安禾草溝煤礦為例，采用電液控制的智能防凍閘門液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)中小型煤礦應(yīng)用及推廣奠定基礎(chǔ)，為后續(xù)煤礦智能防凍閘門的設(shè)計(jì)提供一種設(shè)計(jì)思路。

1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1工作原理

智能防凍閘門的液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源是由電機(jī)和齒輪泵泵聯(lián)接組成，油泵與電磁溢流閥和電磁換向閥形成主回路，控制閘門開關(guān)，由雙向節(jié)流閥控制速度，不工作時(shí)處于卸荷狀態(tài);油泵與電磁單向閥和副油箱，溫度傳感器，智能控制器形成防凍控制，副油箱安裝在閘門背面，以閘門背面當(dāng)副油箱的一個(gè)面，油溫可直接傳遞到閘門內(nèi)部，有效防止閘門結(jié)冰，通過電磁單向閥向副油箱注油，通過溫度傳感器和智能數(shù)字控制器控制油溫始終在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。

1.2液壓系統(tǒng)組成

電液控制的智能防凍閘門，包括:油箱、吸油過濾器、齒輪泵、電機(jī)、聯(lián)軸器、壓力表、雙向節(jié)流閥、節(jié)流截止閥、單向閥、回油過濾器、空氣濾清器、2個(gè)液位液溫計(jì)、電磁換向閥、電磁溢流閥、電磁單向閥、智能數(shù)字控制器、溫度傳感器、加熱器、副油箱。

2智能防凍閘門液壓系統(tǒng)具體實(shí)施過程

由圖1液壓原理圖可以看出，吸油過濾器(12)中的濾網(wǎng)是連接油箱(17)，而我們的油口是連接齒輪泵(2)的進(jìn)油口，齒輪泵(2)的出油口直接連接單向閥(19)的進(jìn)油口，接下來單向閥(19)出油口是直接連接閥塊(20)的P口，閥塊(20)上端疊加電磁溢流閥(8)和雙向節(jié)流閥(11)電磁換向閥(9)，閥塊(20)壓力油口接油缸，閥塊(20)T口接回油過濾器(14)，回油過濾器(14)和空氣濾清器(13)安裝在油箱(17)面板上，閥塊(20)M口接節(jié)流截止閥(6)節(jié)流截止閥(6)接壓力表(7)，1個(gè)液位液溫計(jì)(1)安裝在油箱(17)側(cè)面。圖1液壓系統(tǒng)工作原理單向閥(19)出油口同時(shí)接電磁單向閥(2)進(jìn)油口，電磁單向閥(2)出油口接副油箱(10)，溫度傳感器(16)、加熱器(15)和1個(gè)液位液溫計(jì)(1)安裝在副油箱(10)上，溫度傳感器(16)接智能數(shù)字控制器(18)，智能數(shù)字控制器(18)接加熱器(15)。按照傳動(dòng)方式來看，電機(jī)的能量通過聯(lián)軸器傳遞給泵，只要啟動(dòng)電機(jī)就可以給整個(gè)液壓系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力，則壓力油通過吸油過濾器(12)給液壓系統(tǒng)供油，系統(tǒng)的壓力和保護(hù)系統(tǒng)是由電磁溢流閥(8)提供，為系統(tǒng)最高壓力;電磁換向閥(9)和雙向節(jié)流閥(11)控制閘門開關(guān)及其速度;電磁單向閥(2)配合泵(3)控制副油箱(10)注油。設(shè)定智能控制器(18)溫度范圍，通過溫度傳感器(16)控制智能數(shù)字控制器(18)去控制加熱器(15)的開啟和關(guān)閉。

3液壓系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)

(1)簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝、便于檢修和故障處理;(2)智能數(shù)字控制器比傳統(tǒng)的控制器顯示更直觀，操作使用過程中更智能，更可靠。

4結(jié)論

綜上分析和探討表明，筆者主要運(yùn)用電液控制技術(shù)研制防凍閘門液壓系統(tǒng)，是實(shí)際應(yīng)用中性價(jià)比很高的設(shè)計(jì)方案，智能、可靠，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省人力，提高效率;主要適用于嚴(yán)寒地區(qū)地面汽車裝車閘門的防凍問題，在中小型煤礦具有良好的應(yīng)用前景，給智能防凍閘門液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一種設(shè)計(jì)思路，對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)汽車裝車的工作過程有一定的借鑒意義。

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作者：張勇剛 單位：西安交通工程學(xué)院