防爆液压绞车液压系统的设计

　　液压绞车由于采用液压传动, 减少了产生电气火花的元件; 又由于全部使用鼠笼型电动机, 空载直接起动, 使电气控制设备简单, 容易做成防爆型。所以, 采用防爆液压绞车是解决煤矿井下绞车安全防爆的有效途径。防爆液压提升绞车主要用于有沼气、煤尘爆炸危险的煤矿井下, 作为提升和下放人员、煤及运输材料、机械设备之用。

　　一、液压绞车的液压系统的组成部分

　　液压绞车的液压系统一般由以下四部分组成:( 1) 动力元件。 液压泵是液压系统的动力元件, 其作用是将原动机的机械能转变为液压系统能供给液压系统。( 2) 执行元件。 液压马达是液压系统的执行元件, 其作用是将液压系统提供的液压能转变为机械能, 拖动外负载做机械运动。( 3) 控制元件。 液压系统用阀做控制元件, 执行机构的运动都具有一定的力、速度和方向, 这三个要素都是由阀来控制的。阀可以分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。( 4) 辅助元件。 除了上述三类元件外, 其他元件均为辅助元件。他们主要用于液压油的储存、油管的连接和密封, 油液的滤清、冷却, 液压系统的某些参数的显示等。

　　二、液压元件的计算与选择

　　液压系统的主要参数是流量和压力。这里主要对流量和压力进行了计算, 并根据计算结果选择了合适的液压泵。

　　1、确定液压系统的工作压力

　　液压系统的工作压力一般按照机械设备的功率的大小来选择, 由《机械设计师手册》查得: 在制动系统中一般的工作压力为6.3MPa。

　　2、确定液压执行元件的所需流量

　　( 1) 油缸的有效面积

　　式中F_max—活塞的最大负荷, N, Fmax包括工作负荷F、摩擦和惯性阻力等, 简化计算可取F_max=( 1.1～1.2) F; Δp—油缸的进出口压差, Pa; 由手册查得η—油缸的机械效率,一般取0.85～0.99。由以上的计算得出: 油缸的有效面积13.48×10³m²。

　　( 2) 油缸的流量

　　式中: Q_max—油缸的最大流量, m³/s;

　　A—油缸的有效面积, m²;

　　U_max—缸体或活塞移动的最大速度, m/s;

　　η—油缸的溶积效率, 密封较好时其值为1。

　　经计算可得, 其值为2.59 L/min。

　　( 3) 液压泵的选择

　　液压泵是系统的动力源, 其功能是将机械能转换成液压能。它的基本参数是流量和压力, 考虑到提升机的工作状态, 初步选择为叶片泵,

　　1) 油泵的工作压力p