煤矿用液压钻机动力系统的优化设计

煤矿用液压钻机动力系统的优化设计

朱小伟

平凉新安煤业有限责任公司，

甘肃省平凉市，

744201

摘要:液压动力系统的大水泵和小钻头之间纽带的连接使用,并在使用过程中,小水泵轴混乱容易部,腰带的使用寿命短,腰带是部去后更换的对困难等问题,大大小小的水泵连接方式,优化设计的连接结构进行了重新设计。根据现场应用，优化设计后延长了泵的使用寿命，减少了更换泵的时间，提高了工作效率，大大提高了钻头动力系统的可靠性和使用寿命。

关键词:钻头动力系统;设计优化;提高效率

动力系统是液压钻头的关键部件，主要为液压钻头提供动力，确保钻头的运行。动力系统主要由电动机，连接套，联轴器，大泵，小泵等部件组成。大泵为钻头动力头部的马达提供旋转动力，输出扭矩和旋转速度。小泵的动力赫德钻头的前进、后退、卡版的条工资和富林,霍尔德的工资和富林,帧京师各的调整,卡特彼勒(caterpillar)平台的运行和全体钻头锚固定提供动力,因此确保了动力系统的正常运行是非常重要的。目前液压钻头动力系统的大泵和小泵普遍用皮带连接，使用过程中存在皮带破碎后更换困难，皮带使用寿命短，小泵轴容易破碎等问题。为了进一步提高动力系统的工作效率和可靠性，有必要对动力系统进行优化设计。

一期存液压钻头动力系统

(1)现有动力系统结构

气动钻头动力系统主要由电动机，大泵，小泵，连接套，联轴器，皮带等部件组成，如图1所示。

电动机输出轴端连接到连接套，连接套的另一端连接到大泵，大泵通过联轴器和电动机连接，电动机直接为大泵提供动力。小泵安装在小泵的支架上，小泵的连接轴上有传送带，传送带的另一端与联轴器的传送带连接，电动机转动后转动传送带，为小泵提供动力。

(二)现有结构存在的问题

①小泵的动力主要由电动机通过皮带提供。

皮带在运行过程中，由于主动轮和从动轮对皮带具有较大的牵引力，使皮带发生一定的变形，使皮带产生弹性滑动，造成主动轮和从动轮的速度损失。如果在使用过程中出现超负荷情况，皮带就会滑倒，皮带滑倒，皮带的运动状态就会不稳定，传递效率就会大幅下降。皮带打滑意味着皮带和轮子之间的摩擦加剧，严重缩短了皮带的使用寿命。

②小泵通过小泵外壳安装在小泵安装支架上。参见图2。小泵外壳是通过T型螺栓连接到小泵安装支架上，然后通过螺栓调节小泵外壳的位置来调节皮带。

宽松的程度。由于皮带具有较大的张力，调节小泵外壳的螺栓处于受力状态。在小泵安装支架上安装调节螺栓的砌块很容易变形和裂开。砌块裂开后，小泵屋的位置发生改变，连接带松动，失去了传递动力的功能。小水泵停止工作，钻头失去了推进动力。霍德，卡瓦也停止了工作。

皮带磨损断裂后需要更换，机存结构更换皮带需要很长时间，更换皮带的过程比较麻烦。更换皮带时，应先卸下大水泵，然后将皮带放入连接罩内。更换传送带非常困难，需要时间，也很辛苦，在矿井中更换传送带哈娜需要2h左右，严重影响钻头的工作效率。

2. 液压钻头动力系统优化设计

(1)动力系统整体结构优化设计

动力系统大大小小的泵使用皮带连接，而皮带连接可以带来一系列问题，因此优化设计的动力系统大大小小的泵将不再使用皮带连接。新的动力系统结构连接到砝码箱，大泵和小泵分别安装在砝码箱上，互不干涉。参见图3。

传动结构,周转速度和扭矩为情侣对戒传送,情侣对戒是旋转速度和扭矩传递给分离箱,分离箱的周转速度和扭矩传递给大泵和小泵,大泵和小泵提供动力,分离箱和电动机之间连接套桶连接。由于砝码商是动力系统优化设计中最主要的部件，所以砝码箱的结构是否合理，取决于整个动力系统优化的成败。

(2)分离箱结构设计

砝码主要由箱体，齿轮，连接轴，连接端口盖，轴承等组成，如图4所示。在分箱设计过程中，gier是关键部件之一，他的设计好坏直接影响整个动力系统的性能。下面以后备箱过渡齿轮和大齿轮为例，进行简单的水力分析。

齿轮传动的失效主要是由于齿轮的损伤引起的。齿轮损伤分为面损伤和齿轮变形两种。因此，在设计计算时，要求齿面的接触应力不超过允许的接触应力，车轮根部的弯曲应力不超过允许的弯曲应力。齿轮材料选择20CrMnTi，沉弹淬火，接触疲劳极限式中YN -弯曲强度寿命系数，YN = 1;YX -尺寸系数，YX = 0.97;

SF -牙根弯曲强度最小的安全系数，SF = 1.6(具有较高的可靠性)。通过计算，这个后备箱结构满足了设计需求。

3结语

比较大泵和小泵通过皮带连接的动力系统，优化的动力系统具有以下优点:

(1)大泵和小泵直接连接到分离箱，如果泵出故障，更换更方便。

(2)优化动力系统的大泵和小泵均匀受力，增加泵的使用寿命。

崔化的动力系统使用的液压钻孔机在多个煤矿试行使用了动力系统的运行状态良好,钻头的使用效率提高了,动力系统出现问题,减少生产中断时间,对煤矿的安全生产提供了保障。最先进的动力系统今后将作为钻头的标准化模块，减少钻头的维护时间和维修费用，并得到用户的高度认可。

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姓名：朱小伟

单位：平凉新安煤业有限责任公司，

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