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1、掘进机是用于开凿井工矿地下巷道的工矿机器， 是平朔集团 公司各 井工矿进行井下巷道成形作业的核心设备， 目前平朔公司 共有在册掘进 机设备 40 余台。其中，在进行硬岩掘进作业中， 使用最多的是由三一重 装生产的 EBZ260H 型掘进机。井工设备维修中心在开展掘进机维修的工作中，发现三一EBZ260H 机型设备经常出现油泵高温甚至烧坏，以及回油过滤器 组件过热 变形甚至烧坏、 密封件烧坏出现漏油、 液压油污染严重 的故障现象。 经 过对该机型设备的理论图纸进行研究以及对实物 进行拆解检查后发现，是 由于冷却系统设计存在缺陷造成， 此后 根据发现的设计缺陷进行了改造 优化， 有效避免了上述故障
2、情况 的出现。1 液压冷却系统原理掘进机主要由行走机构、 工作机构、 装运机构和转载机构组 成， 随着行走机构向前推进， 工作机构中的截割头不断破碎土层、 岩石，并 将碎岩土运走。掘进机的九大主要功能动作中，除截割头旋转切割动作为 电机驱动外， 其余如一运刮板拉动、 铲板星轮 转动、行走履带转动、截 割部升降、左右摆动及伸缩、铲板部支撑等关键功能动作，均为液压系统 驱动。掘进机液压系统的工作原理中， 首先由油泵电机驱动， 将电 能转 化为机械能； 之后经过液压油泵运行， 将机械能转化为液压 能；液压能 通过相互连接的管路，输送到各个驱动马达、液压油 缸等工作部件， 再 经过各个驱动部件的运行，
3、 将液压能转化为机 械能实现功能动作完 在各个能量转化中以及工作部件的运行中， 均有能量消耗转 化为热 能， 如图 1 所示， 这就造成了作为液压能传递流质的液压 油温度提高 甚至达到过热高温。液压系统油温过高的危害是非常严重的，主要有如下几点： 油温增高后，液压油的粘度降低，泄露增加，液压容积效 率降低； 油温增高后，导致油膜强度降低，润滑性能下降，摩擦力 增加 以致系统发热，进而形成恶性循环； 高温时油液加速氧化，性能变坏，油液寿命降低； 高温时液压元件发热变形， 使热膨胀系数不同的运动产生 间隙 变化，甚至出现“卡死”的现象。由于液压系统不可避免升温的原理以及高温造成的严重危 害，在各类
4、型采用液压驱动设计的机械设备中， 必须配备有冷却 部件来实现对液 压油的冷却。在掘进机设备中，采用了设置冷却 器实现冷却功能的方法。 单个冷却器安装； 冷却器组件安装。2 改造优化防范针对上述三一 EBZ260H 掘进机出现油温过高、油泵烧坏、过 滤器芯烧坏、 液压油污染严重， 造成密封件烧坏出现漏油等故障现象。我们对设备基础设计图纸进行了研究，如图 2 所示。 通过分析可知， 该机型设计的回油路径为一部分先通过回油 滤芯再进入散热器冷却（路径A）,另一部分直接回到油泵配套 的回油组件（路径B），两条路 径均未实现有效的冷却。其中路径A里,液压油未经冷却先进入回油滤芯， 造成回油滤芯接触到 高
5、温油液， 由于滤芯属于石棉网材质， 在高温情况 下容易出现融 化变形，造成回油滤孔封堵，使液压油无法正常回流至油箱， 油 量短缺造成油泵出现空转出现高温进而导致烧坏；在路径 B 中， 油液未经冷却直接进入回油组件，而油泵直接从该部位吸油运行，进一步 造成油泵温度过高。通过上述分析可知， 原有液压冷却系统设计不合理是造成上 述故障 情况的根本原因。 针对这些分析结论， 我们队该系统进行 了如下的改造 升级，如图 3 所示。改造思路为：针对路径 A 的设计，调整为先经过冷却器再进 入回油 滤芯， 实现先冷却后过滤的合理设计， 从而杜绝了高温油 液对回油滤芯 的损坏；针对路径B,在油泵配套回油组件前
6、，加装一套冷却器，降低回 油液的温度， 从而实现油泵工作温度的合 理控制。通过这一改造，大大降低了油泵、回油滤芯、各类密封件的 非正常 损坏， 避免了油液的非正常污染减少液压油更换频率， 提 高了设备的运 行效率，累计可节约成本费用约 80 万元。3 冷却系统的测试优化改造 冷却系统是掘进机的一个重要设计功能 起到对掘进机电 机、泵站等驱动部件的冷却功能， 是我部日常进行掘进 机维修工 作的一个重要方面。 所以在掘进机修复完成后， 需对冷却系统 进 行专项的测试检查，确保冷却效果良好方能交付出厂。在过去进行冷却测试中， 冷却用水直接连接水管， 排水进入 下水 管道，造成用水量较大，无法实现循环
7、复用，存在一定浪费。在当前 公司节能创效、降本增效的背景下，我部通过集体分析研究，探索出利 用循环测试水箱进行冷却测试的方案。通过自主设计、加工循环用水箱，加装配套水泵，设置专用进出水 管路接头等，实现测试时的水循环。通过采用循环水箱的设计来进行通水冷却测试，实现了冷却水的往 复循环再利用，可以有效节约测试用水，降低维修所用的材料成本。每 年预计可节约成本费用约5万元。4 液压系统的日常维护 液压油散热器。为了使液压油得到最佳的冷却效果，散热 器必 须保持清洁，每工作500 h要清洗一次； 回油滤芯； 吸油滤芯； 空气滤清器；液压系统用油：造成液压系统故障的原因，其中70%是由于液压油管理不善，因此，如能充分的注意管理，则可减少液压系统内故障的发生。有关液压油的管理。液压油的更换。方法：拆下回油过滤器顶盖即可加油。5结语在掘进机新产品的开发中需要更多高质量的市场信息、市场研究、市场分析，倾听用户的的声音，寻求客户意见，获取正确的市场信息，是产品开发进行前必须的准备；必须对设计理念进行论证，对产品的定位进行有效的评价， 在开发过程中实现创新； 必须以高新技术的含量作为新产品市场竞争取胜关键的新产品 开发理念。
三一重装EBZ260型掘进机液压系统的改造优化
