牵引式液压支架搬运车的研制

牵引式液压支架搬运车的研制

杨庆丰

常州联力自动化科技有限公司江苏常州213125

摘要：研制牵引式液压支架搬运车能提升液压支架的搬运效率，解决以往液压支架搬运困难的难题。文章就此展开了论述，先是分析了牵引式液压支架搬运车的结构，紧接着分析了牵引式液压支架搬运车的工作原理，最后阐述了如何在实践中记录牵引式液压支架搬运车的运行情况，了解最终的研制成果。

关键词：牵引式；液压支架；搬运车；研制

在煤矿行业迅速发展的背景下，煤炭井下综采综掘技术也在创新、发展。而在综采工作面液压支架装面、撤面中，部分煤矿企业基本是采用整体搬运方式。这种搬运方式虽然能够简化工作流程，提升工作效率，但是液压支架外形结构比较复杂，且自重大，整体搬运难。即便是采用绞车、轨道进行辅助，也无法提高整体搬运效率。为此，需要研究新工艺，改善这一情况。

一、牵引式液压支架搬运车结构

牵引式液压支架搬运车包括防爆柴油机、前驱动桥、后驱动桥、燃油箱、牵引车转向油缸、液压油泵、拖车车轮等部件。

首先，防爆柴油机包括主机、进气系统、废气处理系统、安全保护系统、冷却系统。①主机可以实现能量转换，提供柴油机所需的机械能。②进气系统包括空气滤清器、进气防爆栅栏、进气波纹管。进气防爆栅栏可消除柴油机汽缸返回时产生的火焰，保证整体系统的安全。③废气处理系统主要包括补水箱、废气处理箱、水夹层波纹管等。水夹层波纹管的水夹层可以降低排气温度，且该波纹管可以将废气引入到特定的废气处理箱中。④废气处理箱可以洗涤废气，溶解有害气体，清除炭烟，从而保证废气达到安全排放标准。⑤安全保护系统的主要作用就是实时监控防爆系统的运行情况，当其出现异常情况时，就会预警，并停机。通常，在排气温度、柴油机冷却液温度、柴油机机体表面温度等超过限定值时，就会预警，并停机。⑥冷却系统。该系统的主要作用是降低汽缸燃烧热，保证发动机温度不会过高。该系统主要包括水泵、节温器、水温表、风扇、散热器等。

其次，液力变速箱。该部分主要包括变速箱、液力变矩器。液力变矩器包括泵轮、导轮等部分。这种液力变矩器主要就是液体为工作介质，通过液体的循环流动实现能量传递。这样柴油机产生的机械能通过泵轮传递给液体，液体运动带动涡轮旋转，进而使输出轴接收到能量。需要注意的是在液力变力矩的输入轴、输出轴之间无钢性连接，可以很好地消除振动，提升柴油机的起动性能、过载保护性能。而且输出轴转速较大，两者之间的转速差会随着传递扭矩大小的不同而改变，能提升柴油机的变速性能。变速箱的主要功能就是通过改变场啮合齿轮改变输入、输出轴之间的传动比，从而达到改变机车前进速度的目的。

再者，铰接式车架包括前后车架、双铰装置。前后车架与双铰装置主要是通过销轴连接的，且前后车架之间具有转向油缸。这样油缸伸缩就会带动前后车架相对角度的改变，从而实现牵引车转向。

最后，在牵引式液压车搬运结构中，液压油缸、输出轴、驱动链轮、齿轮齿条箱共同构成了提升系统。其中齿轮齿条箱的摆动可以带动液压油缸的运动。具体过程是控制液压油驱动油缸活塞杆轴向移动。活塞杆具有齿条结构，可以实现啮合齿轮的转动。同时，通过齿轮轴的输出扭矩，带动输出轴链轮的旋转。这样在链轮的带动下就可实现链条的转动。此时，链条下方可以直接挂上液压支架底座，实现液压支架的整体运输。

二、工作原理

首先，牵引式液压支架搬运车的驱动原理是：防爆柴油机可以通过燃烧产生热量做功，并实现燃烧能量向机械能的转换，进而驱动发动机曲轴的旋转。随后，曲轴的旋转将能量再次传递到液力变矩器。接下来，液力变矩器可以进行输出转速、扭矩功能的调整，保证发动机的稳定运行。最重要的是液力变矩器可以将输出动力传送至变速箱，并在输出动力变化后将其传递给前后驱动桥。此时，驱动桥在主减速器、轮边减速器的作用下，会再次将动力传送给两侧车轮，最终车轮与地面作用，使得牵引车前进。

其次，液压系统的工作原理。该系统中的液压油泵会将其中的油液转化为高压液压油，而后优先阀会依据实际需求，合理分配高压液压油油量。同时，再操作纵转向器使转向油缸伸缩，就能实现牵引车转向。而通过操作液压阀驱动摆动油缸，实现链轮旋转，就能通过链条运动实现搬运车的升降。

再者，在明确工作原理后，还应当依据实际需求，科学计算各运行参数。比如工作质量、驱动桥的负荷及半径与滚动阻力系统的系数、牵引车迎风面积、空气阻力系数、变矩器变矩比等。另外，还应详细计算牵引车动力性能。如各档的机车运行速度、牵引力、挂车牵引阻力。其中各档速度的最大速度为发动机在最高转速状态下的牵引车前进速度。牵引力的计算比较复杂，在具体计算中可依据相关计算公式。但是牵引车的驱动力会受到驱动条件、轮胎与地面附着条件的限制，所以在计算机牵引力应考虑这些因素的影响，提升牵引力计算的精确性。挂车牵引阻力主要是来自于挂车在水平路面上行使产生的滚动阻力。而滚动阻力与挂车质量、地面滚动阻力系统存在一定的联系。所以，在计算时应将这些因素考虑进去。

最后，技术人员还应结合牵引式液压支架搬运车的运行参数、牵引式液压支架搬运车运行需求，合理选择所需设备的技术规格及与性能参数。在牵引式液压支架搬运车系统中，需要选择防爆柴油机、传动系、驱动桥、车轮、轮胎、转向系统、车架结构、牵引车自重、制动型式、车辆外形尺寸等的规格参数。

三、应用实践

在完成牵引式液压支架搬运车的研制后，还应将其应用于实际生产，从而确定牵引式液压支架搬运车的研制是否存在问题。尤其是应让牵引式液压支架搬运车经历各种工况。比如经历爬坡、下坡、前进、倒车等条件。另外，在实际应用中，相关技术人员应记录好牵引式液压支架搬运车的每日搬运任务、完成一次搬运任务的时间、耗能情况、安全运行情况及发生故障时的应急情况。然后，再将其与原有的液压支架搬运车进行对比，就能详细了解到牵引式液压支架搬运车优势及可行性。

综上所述，牵引式液压支架搬运车主要就是以防爆柴油机为动力设备，且通过运用传动系统、提升装置等实现液压支架的整体传输。

参考文献

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[3]张云,吴彩霞.装载机牵引式液压支架搬运车车架的有限元分析[J].煤矿机械,2010,31(01):103-104.