矿山机械中液压机械传动的应用探讨

1、    矿山机械中液压机械传动的应用探讨    陆清林摘 要随着机械传动技术的不断发展，液压传动模式在矿山机械领域中得到广泛应用，具有转动惯量与体积小、操作灵活、容量大、自动化程度高、变速平稳等优势。在实际应用中，使得矿山机械燃料燃烧更为充分，有效提升了矿山机械传动效率与运行稳定性，展露出极为广阔的应用前景。因此，为充分发挥液压机械传动应用效能，本文对矿山机械中液压机械传动应用现状开展探讨，并提出有效应用策略，以供参考。关键词矿山机械;液压机械传动;应用策略： td40            

2、        ： adoi：10.19694/ki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 331 液压机械传动概述1.1 传动机理液压机械传动作为一种全新的传动方式，以液体作为主要工作介质，对能量进行传递、控制，利用液体压力进行能量转换。在矿山机械领域中，液压机械传动系统/无级变速器主要由调速机构、变速机构以及汇流机构加以构成。在系统运行中，发动机装置同时传输机械动力以及液压动力。其中机械动力经由离合器装置向行星架进行传递，液压动力则经由液压传动装置向太阳轮进行传递。随后，差动轮系统对机械动力、液压动力进行合成，再将合成动力经由齿轮圈

3、进行传递。在系统准备模式下，对离合器下达脱开/闭合控制指令，经由液压传动输出合成动力，进而使得机械工作状态切换为准备微动状态。最后，调整离合器工作状态，对液压马达装置进行江苏处理，从而降低设备转速，借助机械动力以传递发动机动力。在马达开展正反方向回转动作时，将实时调节输出功率，实现无级变速传动的应用目的。1.2 传动特点（1）高传动效率。在传动电力传动方式中，原动机开展旋转运动，系统的实际传动效率较低。而对液压机械传动方式的应用，可以将原动机的旋转运动转变为直线运动，进而提升系统传动效率。同时，将液压功率流与机械传动流进行并联/合成传动，在大幅提高装载作业量的同时，也使得矿山机械燃料得以充分燃

4、烧，达到了资源的高效利用。（2）自动变速换挡。在液压机械传动系统运行中，系统具备无间隙传动功能、传动过程较为平稳、操作省力，工作人员无须手动开展变速调节工作，既大幅提高了机械工作效率，同时，也降低了人为因素对矿山机械传动效率与作业安全的影响。此外，在保证系统传动效率与平稳性的同时，可高速启动与频繁转向，实现大范围无级调速（传动比高达1：1000），充分满足了矿山机械设备需要。（3）响应速度快。与传统电力传动方式相比，液压马达装置的力矩惯量比较大，加速性能良好。以同等功率的液压马达与电动机为例，电动机往往需要数秒钟才能加速至预定数值，而液压马达仅需0.1s左右，具有良好的动态特性。2 液压机械传

5、动在矿山机械中的应用现状2.1 工作温度高在液压机械传动系统应用中，工作温度异常升高故障的主要影响因素与故障成因为：冷却器/油管路堵塞、压力调定值过大、机械内部出现内泄现象、油黏度过高、磨损程度过于严重等等。其中，冷凝器堵塞故障问题最为常见。以摩擦损失为例，在液压机械传动系统运行中，能量需要经过多次转换，实际传动效率普遍为0.75-0.8，将产生一定程度的机械摩擦损失、压力损失以及容积损失。因此，在系统长时间、高负荷运行状态下，机械摩擦损失不断累积加大，部分元件出现严重磨损腐蚀现象。此外，由于液压机械系统的主要工作介质为液体，在系统工作温度过高或过低时，将会对系统的工作性能与效率造成影响，液压

6、传动存在一定的困难。2.2 油液泄露在液压机械传动系统运行过程中，时常出现油液泄露运行故障，这一故障问题的出现成因包括，更换阀装置损坏、接头松动脱落、元件相对运动表面结构过度磨损等等，进而对机械内部结构的密封性造成不利影响，最终引发油液泄露问题的出现。2.3 系统动作与压力故障常见液压机械传动系统动作故障为，油液黏度过高/过低，抑或是出现机械内部泄露等故障，进而导致系统部分元件的工作效率降低、动作缓慢。而由于液体具有可压缩性特征，如果系统出现机械内部泄露故障，将使得液压传动无法保证严格的传动比。系统压力故障指，电磁阀的电磁铁等部件出现运行故障，进而导致液压机械传动系统难以在常规压力条件下正常运

7、行。系统压力故障问题的主要影响因素包括油箱油位、阀门设定值等等。2.4 震动噪声故障液压机械传动系统与各类矿山机械设备运行过程中，往往会产生一定分贝的噪音，并保持适当震动频率。但在系统出现零部件松动、空穴现象、机械内部流入空气或是元件堵塞等问题时，不但会对液压机械传动系统的运行情况造成影响，同时，也将产生较高分贝的噪声。3 液压机械传动在矿山机械中的应用策略3.1 提升动力合成设备运行效率在液压机械传动系统运行过程中所配置动力合成设备的运行效率有所不足、存在一定的优化空间。因此，应加强液压机械传动系统中动力合成设备的运行效率，基于矿山机械设备配置结构、运行特点，适当调节矿山机械的运行速率与动力

8、合成设备运行速率，以实现对液压机械传动系统最优运行状态的稳定保持。3.2 做好系统温控工作针对系统异常温度问题，在矿山机械设备与系统运行中，工作人员应定期对系统/设备工作温度加以检测，在所检测温度过高时，应及时开展故障诊断与检修工作，或是对液压机械传动系统的运行压力进行调整。同时，在不影响液压传动系统与矿山机械设备运行前提下，科学采取降温措施。降温措施分为主动降温与被動降温。主动降温措施包括，采用背压阀液压系统、更换限压式变量泵、适当减少油管长度与弯曲处、对所添加油液进行过滤处理（去除杂质）。而被动降温措施为，增设回路旁路散热系统或液压伺服控制型冷却系统、安装水冷/风冷冷却机。3.3 加强冷却

9、器维护保养工作力度在液压机械传动系统运行中，时常出现冷却器堵塞问题，并以此为诱因引发系统工作温度升高等一系列问题的出现。针对这一问题，应加强冷却器维修保养工作开展力度，定期对冷却器装置的运行情况进行检查，及时发现与解决所存在故障问题、质量隐患。当冷却器设备的单次工作时间较长或是设备使用年限超过一定标准时，适当提高冷却器设备维修保养工作开展频率，并对部分老化元件或整体设备进行更换。此外，定期对冷却器设备与管道内部所积聚杂质进行清除，并使用相应工具对冷却器结构进行反复敲打，从而有效清除顽固污渍。3.4 液压机械传动诊断方法为及时发现液压机械传动系统所存在故障隐患，一方面需加强系统与矿山机械设备维护

10、保养工作力度，另一方面，也需灵活运用各项液压机械传动诊断方法。而主要诊断方法如下。（1）仪器诊断。工作人员使用相关仪器工具，对矿山机械与液压机械传动系统的震动方式/频率、系统运行压力、液体流量与流速等数据加以测定，进而判断是否存在故障隐患，具体故障类别与范围。（2）主观诊断。工作人员对液压机械传动系统的运行工况加以检查，依据自身工作经验判断系统故障类别、锁定大体故障范围，为后续故障诊断与检修工作的开展提供方向。例如，在液压机械传动系统出现噪声震动故障问题时，工作人员可将故障范围与成因锁定为零部件松动、空穴现象、机械内部流入空气或是元件堵塞，针对性开展故障排查工作。（3）模型诊断。配置传感器等装

11、置，并采用动态测试技术，以获取液压机械传动系统的动态运行情况，以及矿山机械的实时运行参数。随后，在其基础上构建诊断模型，直观化呈现所存在的故障问题。3.5 健全液压机械传动检修工作体系企业与工作人员应全面掌握常见液压机械传动系统故障问题的主要成因与针对性控制措施，构建健全的液压机械传动检修工作体系，为液压机械传动系统检修工作的开展提供明确参照，最大程度发挥液压机械传动方式的应用效能。例如在系统温度过高时，及时开展冷却器设备检修工作，对设备与管道进行敲打处理、清晰残渣，以解决冷却器堵塞问题。而在出现油液泄露问题时，检修人员顺序对更换阀装置工况、元件表面磨损程度、接头紧固性进行检查，及时采取相应解决措施，如对元件表面磨损处进行研磨、修复处理。4 结语综上所述，对液压机械传动方式的应用，有效实现了较大范围内无级变速与平稳换挡，并使得系统的传动效率与传动能力有了大幅度的提升。因此，企业与工作人员应液压机械传动方式的传动机理与主要特点加以深入了解，积