费 烨，王继明，叶晓帅

Shield Equipment& Project 盾构工程

悬臂式掘进机截割头伸缩回路压力冲击分析

费 烨，王继明，叶晓帅

[摘 要]针对掘进机工作过程中截割头液压伸缩回路压力冲击问题，利用LMS Virtual.Lab Motion与AMESim对截割头伸缩机构进行机液一体化联合建模。模型求解分析表明，截割头触碰岩壁瞬间，伸缩回路压力冲击最大，压力超调达79%，是导致截割头伸缩油缸泄漏失效的主要原因，应在设计过程中通过增设蓄能器加以避免。

[关键词]悬臂式掘进机；截割头；伸缩回路；压力冲击

随着煤炭行业的发展，悬臂式掘进机作为煤矿采掘机械化的关键设备，因其截割功率大、掘进速度快、适应性强等特点得到了广泛应用[1]。目前，煤矿使用的掘进机大多通过伸缩油缸驱动截割头完成掏窝钻进。它工作时常会遇到半煤岩或硬岩，复杂多变的载荷会对液压系统造成振动和压力冲击，导致伸缩缸密封损坏伸缩部无法正常伸缩。为此，本文借助LMS Virtual.Lab Motion与AMESim对悬臂式掘进机截割头伸缩机构进行机液一体化建模，对工作过程中伸缩缸的压力冲击进行分析。

1 悬臂式掘进机伸缩液压回路

悬臂式掘进机截割头伸缩回路，主要由负载敏感泵1、比例多路换向阀2以及伸缩油缸3组成，如图1所示。其中负载敏感控制阀弹簧预紧力较小，恒压阀弹簧预紧力较大。

图1 悬臂式掘进机伸缩机构液压原理图

负载敏感泵在低压待机时，变量泵只输出高于负载敏感阀弹簧弹力的压力油，以推动斜盘逆时针旋转至仅维持系统泄漏量位置。……