專利名稱：一種礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及挖裝機(jī)械，尤其涉及礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)。
背景技術(shù)：
礦山隧道挖裝機(jī)主要用于礦山或鉆爆法施工的隧道內(nèi)的廢渣裝載。如圖1所示， 現(xiàn)有挖裝機(jī)主要由挖掘機(jī)構(gòu)1、液壓傳動(dòng)與電氣控制系統(tǒng)2、電動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)雙動(dòng)力系 統(tǒng)3、輸渣機(jī)構(gòu)4及行走機(jī)構(gòu)5等部分組成。挖掘機(jī)構(gòu)1在主機(jī)架的頭部，四輪一帶裝在底 盤(pán)兩側(cè)作為行走機(jī)構(gòu)，液壓傳動(dòng)與電氣控制系統(tǒng)2完成挖裝機(jī)的挖裝功能，輸送槽從主機(jī) 中間穿過(guò)，主機(jī)的兩側(cè)分別放置柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)也安裝在 主機(jī)的兩側(cè)。挖裝機(jī)的行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)挖裝機(jī)的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向，挖掘機(jī)構(gòu)和運(yùn)渣機(jī)構(gòu)是挖裝 機(jī)工作的主要部分，作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)構(gòu)將遠(yuǎn)處的廢渣扒到運(yùn)渣機(jī)構(gòu)的輸送槽內(nèi)，輸送槽內(nèi)的 刮板皮帶將廢渣輸送到自卸汽車上運(yùn)走。內(nèi)燃機(jī)/電動(dòng)機(jī)雙動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)工作環(huán)境為挖 裝機(jī)提供動(dòng)力源，液壓油源如圖5所示為兩個(gè)雙連液壓泵，主泵為開(kāi)式變量柱塞泵50、51， 控制油源泵為齒輪泵52、53，主泵50、51通過(guò)梭閥54為供油管道34提供壓力油，控制油泵 52,53通過(guò)梭閥54為供油管道35提供控制油。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為挖裝機(jī)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供 動(dòng)力，電氣控制系統(tǒng)對(duì)整機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。如圖2所示，現(xiàn)有挖裝機(jī)全液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的控 制一般采用液壓比例減壓先導(dǎo)閥6、7控制，其需要進(jìn)行比例控制的部分有行走馬達(dá)的方 向及速度調(diào)節(jié)；擺臂回轉(zhuǎn)油缸方向及速度調(diào)節(jié)；動(dòng)臂油缸、鏟斗油缸、斗桿油缸動(dòng)作方向及 速度調(diào)節(jié)。由于現(xiàn)有挖裝機(jī)全液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的控制一般采用液壓比例減壓先導(dǎo)閥控制，雖 然也具有操作靈活、反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)，但這種復(fù)雜的外置式先導(dǎo)控制油路具有較長(zhǎng)的控制 回路和膠管，從而導(dǎo)致液壓管路密封性能下降，并具有故障難以處理等弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是簡(jiǎn)化液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制回路，以克服現(xiàn)有技術(shù)弊端。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，這種礦山隧道挖裝機(jī)液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)將液壓 先導(dǎo)減壓比例閥和液控閥組合控制改為比例電磁閥和液控閥組合控制。使現(xiàn)有挖裝機(jī)駕駛 室中的液壓先導(dǎo)減壓閥換為手控電位器和比例電磁閥，比例電磁閥與液控閥裝設(shè)在主機(jī)的 液壓集成單元上。改進(jìn)后的本實(shí)用新型其特征在于它由操作桿、電壓調(diào)節(jié)器、比例電磁閥和液控閥 及被控對(duì)象組成，所述操作桿的輸出與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連，電壓調(diào)節(jié)器的輸出分別 接于比例電磁閥的控制端，比例電磁閥的輸出經(jīng)管路和液控閥與被控對(duì)象連通。所述電壓調(diào)節(jié)器由電位器和比例控制模塊構(gòu)成，電位器的滑動(dòng)觸頭與操作桿連 接，電位器的另一端接于比例控制模塊的輸入端。所述被控對(duì)象為鏟斗油缸、斗桿油缸、動(dòng)臂油缸、擺臂回轉(zhuǎn)油缸和行走馬達(dá)。所述鏟斗油缸、斗桿油缸和動(dòng)臂油缸的液壓控制回路為三路相互并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，其中壓力油經(jīng)壓力管道接液控閥入口，再經(jīng)功率分配閥接液控閥下部工作油口后，經(jīng)管 道與鏟斗油缸的下腔相通；壓力油經(jīng)液控閥的上部工作油口后，經(jīng)管道與鏟斗油缸的上腔 相通。所述擺臂回轉(zhuǎn)油缸的液壓控制回路包括分配閥和液控閥，壓力油經(jīng)管道接功率分 配閥后入液控閥，再經(jīng)液控閥下部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸的上腔相通；壓力油 經(jīng)液控閥的上部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸的下腔相通。所述行走馬達(dá)的液壓控制回路為兩路相互并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，壓力油經(jīng)管道入功率 分配閥后入液控閥，再經(jīng)液控閥下部工作油口后，經(jīng)管道與馬達(dá)的左腔相通；壓力油經(jīng)液控 閥的上部工作油口后，經(jīng)管道與馬達(dá)的右腔相通。本實(shí)用新型工作原理及工作過(guò)程如圖3所示為手控電位器操縱手柄17控制電位 器18的位移，經(jīng)過(guò)比例控制模塊29將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流信號(hào)強(qiáng)弱與操縱手柄 17位移大小成正比。手控電位器的輸出與各回路的比例電磁鐵相接，操縱手柄17的前后方 向決定其中相關(guān)比例電磁閥的動(dòng)作，也決定了液控閥8的工作位置。本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步由于將較長(zhǎng)的外置式先導(dǎo)控制油路改進(jìn)為裝設(shè)在主 機(jī)液壓集成單元上的手控電位器控制的比例電磁閥，從而使液壓管道簡(jiǎn)化，大大減少了液 壓油泄漏環(huán)節(jié)，并使得系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，元件更換率降低，故障更容易處理，行走部分和 工作機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速過(guò)程更容易控制。

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型鏟斗液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型擺臂回轉(zhuǎn)油缸液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型行走馬達(dá)液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 如圖2 圖4所示，改進(jìn)后的本實(shí)用新型由操作桿17、電壓調(diào)節(jié)器、比例 電磁閥10、IOa和液控閥8及被控對(duì)象20組成，操作桿17的輸出與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相 連，電壓調(diào)節(jié)器的輸出分別接于比例電磁閥10、10a的控制端，比例電磁閥10、10a的輸出經(jīng) 管路和液控閥8與被控對(duì)象20連通。其中電壓調(diào)節(jié)器由電位器18和比例控制模塊29構(gòu) 成，電位器18的滑動(dòng)觸頭與操作桿17連接，電位器18的另一端接于比例控制模塊29的輸 入端。被控對(duì)象分別為鏟斗油缸9、斗桿油缸15、動(dòng)臂油缸16。手控電位器操作桿17控制的比例電磁閥10、IOa與液控閥8通過(guò)電連接裝設(shè)在主 機(jī)的液壓集成單元上。鏟斗油缸9、斗桿油缸15和動(dòng)臂油缸16的液壓控制回路為三路相互 并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，壓力油經(jīng)壓力管道接液控閥8入口，再經(jīng)功率分配閥12接液控閥8下部 工作油口后，經(jīng)管道與鏟斗油缸9的下腔相通；壓力油經(jīng)液控閥8的上部工作油口后，經(jīng)管 道31與鏟斗油缸9的上腔相通。以鏟斗油缸9為例其工作過(guò)程為操縱手控電位器18發(fā)出的電壓信號(hào)經(jīng)比例放大后變?yōu)殡娏餍盘?hào)控制比例電磁閥10或10a，兩比例電磁閥10或 IOa控制液控閥8進(jìn)行換向。當(dāng)比例電磁閥IOa有信號(hào)時(shí)，控制液控閥8換向下位工作，工 作壓力油經(jīng)壓力管道34、32進(jìn)入液控閥8，然后經(jīng)功率分配閥12后回到液控閥8的下部工 作油出口，通經(jīng)管道33再進(jìn)入鏟斗油缸9的下腔推動(dòng)液壓活塞桿；當(dāng)比例電磁閥10有信號(hào) 時(shí)，液控閥8換向上位工作，壓力油經(jīng)液控閥8的上部工作油出口通經(jīng)管道31進(jìn)入鏟斗油 缸9的上腔，液壓活塞桿收回，完成鏟斗油缸9的一個(gè)周期動(dòng)作。由于手控電位器18發(fā)出 的控制信號(hào)是線性的，比例電磁閥10或IOa的流量是和其成比例的，因此鏟斗油缸9的液 壓活塞桿的動(dòng)作位移是由控制信號(hào)調(diào)節(jié)的。實(shí)施例2 如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是被控對(duì)象20為擺臂回轉(zhuǎn) 油缸19，所述擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的液壓控制回路包括分配閥12和液控閥8，壓力油經(jīng)管道34 接功率分配閥12后入液控閥8，再經(jīng)液控閥8下部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸19 的上腔相通；壓力油經(jīng)液控閥8的上部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的下腔相通。 擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的運(yùn)動(dòng)方向由比例電磁閥10、10a控制液控閥8實(shí)現(xiàn)，速度的大小由比例 電磁閥10、10a的控制行程決定。其工作過(guò)程為司機(jī)室內(nèi)的手控電位器18發(fā)出的控制信 號(hào)控制比例電磁閥10、14的動(dòng)作，當(dāng)控制信號(hào)使比例電磁閥IOa動(dòng)作時(shí)，比例電磁閥IOa使 液控閥8下位工作，壓力油經(jīng)過(guò)管道34進(jìn)入功率分配閥12進(jìn)入液控閥8，經(jīng)過(guò)閥8的下部 工作油口通過(guò)管道38、39進(jìn)入擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的上腔，使擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的活塞桿回縮； 當(dāng)控制信號(hào)使比例電磁閥10動(dòng)作時(shí)，液控閥8上位工作，壓力油經(jīng)液控閥8的上工作油口 通過(guò)管道37、36進(jìn)入擺臂回轉(zhuǎn)油缸19的下腔，使油缸活塞桿伸出。實(shí)施例3 如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是被控對(duì)象20為行走馬達(dá) 21，所述行走馬達(dá)21的液壓控制回路為兩路相互并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，壓力油經(jīng)管道34入功率 分配閥12后入液控閥8，再經(jīng)液控閥8下部工作油口后，經(jīng)管道與行走馬達(dá)21的左腔相通； 壓力油經(jīng)液控閥8的上部工作油口后，經(jīng)管道與行走馬達(dá)21的右腔相通。行走馬達(dá)21的 方向控制由比例電磁閥10、10a通過(guò)液控閥8控制，可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)的前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)向，速度 的大小由比例電磁閥10、10a的控制行程決定。其工作過(guò)程為司機(jī)室內(nèi)的手控電位器18 發(fā)出的控制信號(hào)控制比例電磁閥10、10a的動(dòng)作，當(dāng)控制信號(hào)使比例電磁閥IOa動(dòng)作時(shí)，比 例電磁閥IOa使液控閥8下位工作，壓力油經(jīng)過(guò)管道34進(jìn)入功率分配閥12，進(jìn)入液控閥8， 從其下部工作油口流出經(jīng)過(guò)管道40進(jìn)入行走馬達(dá)21的左腔，使行走馬達(dá)21轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)控制 信號(hào)使比例電磁閥10動(dòng)作時(shí)，液控閥8上位工作，壓力油經(jīng)液控閥8的上部工作油口然后 通過(guò)管道41進(jìn)入行走馬達(dá)21的右腔，使行走馬達(dá)21轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)行走時(shí)兩個(gè)行走馬達(dá)21的轉(zhuǎn) 向同步，當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)兩個(gè)行走馬達(dá)21的轉(zhuǎn)向異步。
權(quán)利要求一種礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于它由操作桿(17)、電壓調(diào)節(jié)器、比例電磁閥(10，10a)和液控閥(8)及被控對(duì)象(20)組成，所述操作桿(17)的輸出與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連，電壓調(diào)節(jié)器的輸出分別接于比例電磁閥(10，10a)的控制端，比例電磁閥(10，10a)的輸出經(jīng)管路和液控閥(8)與被控對(duì)象(20)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié) 器由電位器(18)和比例控制模塊(29)構(gòu)成，電位器(18)的滑動(dòng)觸頭與操作桿(17)連接， 電位器(18)的另一端接于比例控制模塊(29)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述被控 對(duì)象(20)為鏟斗油缸(9)、斗桿油缸(15)、動(dòng)臂油缸(16)、擺臂回轉(zhuǎn)油缸(19)和行走馬達(dá) (21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鏟斗油缸 (9)、斗桿油缸(15)和動(dòng)臂油缸(16)的液壓控制回路為三路相互并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，壓力油 經(jīng)壓力管道接液控閥(8)入口，再經(jīng)功率分配閥(12)接液控閥(8)下部工作油口后，經(jīng)管 道與鏟斗油缸(9)的下腔相通；壓力油經(jīng)液控閥(8)的上部工作油口后，經(jīng)管道(31)與鏟 斗油缸(9)的上腔相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述擺臂回轉(zhuǎn) 油缸(19)的液壓控制回路包括分配閥(12)和液控閥(8)，壓力油經(jīng)管道(34)接功率分配 閥(12)后入液控閥(8)，再經(jīng)液控閥⑶下部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸(19)的 上腔相通；壓力油經(jīng)液控閥(8)的上部工作油口后，經(jīng)管道與擺臂回轉(zhuǎn)油缸(19)的下腔相
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述行走馬達(dá) (21)的液壓控制回路為兩路相互并聯(lián)的相同結(jié)構(gòu)，壓力油經(jīng)管道入功率分配閥(12)后入 液控閥(8)，再經(jīng)液控閥(8)下部工作油口后，經(jīng)管道與馬達(dá)(20)的左腔相通；壓力油經(jīng)液 控閥(8)的上部工作油口后，經(jīng)管道與馬達(dá)(20)的右腔相通。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦山隧道挖裝機(jī)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由操作桿、電壓調(diào)節(jié)器、比例電磁閥和液控閥及被控對(duì)象組成，所述操作桿的輸出與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連，電壓調(diào)節(jié)器的輸出分別接于比例電磁閥的控制端，比例電磁閥的輸出經(jīng)管路和液控閥與被控對(duì)象連通。所述電壓調(diào)節(jié)器由電位器和比例控制模塊構(gòu)成，電位器的滑動(dòng)觸頭與操作桿連接，電位器的另一端接于比例控制模塊的輸入端。由于將較長(zhǎng)的外置式先導(dǎo)控制油路改進(jìn)為裝設(shè)在主機(jī)液壓集成單元上的手控電位器控制的比例電磁閥，從而使液壓管道簡(jiǎn)化，大大減少了液壓油泄漏環(huán)節(jié)，并使得系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，元件更換率降低，故障更容易處理，行走部分和工作機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)調(diào)速過(guò)程更容易控制。
文檔編號(hào)E02F9/22GK201738370SQ201020272779
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者母世英, 范振虎, 賈糧棉, 賴滌泉 申請(qǐng)人:石家莊鐵道大學(xué);河北冀川實(shí)業(yè)總公司