根据液压缸可承受的外载荷确定液压系统的工作压力，根据液压缸一个行程所需要的时间确定液压泵的排量，然后可对各液压泵进行选型。以翻斗工矿为例计算倾翻缸转斗时所需的压力及泵的排量。先设定系统的工作压力为190bar，倾翻缸与原四立方柴油铲运机相同。
2．4电动机功率计算选择
在两种消耗电动机功率较大的工况下进行选择，一种工况是在车辆最大行驶速度时计算出的电动机功率，一种是在最大插入力的工况时计算出的电动机功率，选择其中的最大值为电动机的功率。
3结束语
电动铲运机的电动机功率的计算是在整机重量、斗容、装载时间确定后，通过作业阻力计算、液压系统计算分析对比得出的，在计算出结果后还要与其他同类型的电动铲运机做类比，才能使电动机功率的选择更加合理、经济，保证铲运机的整机性能的发挥。
参考文献
［1］成大先等．机械设计手册第四版．化学工业出版社
［2］张栋林等．地下铲运机．冶金工业出版社
［3］李建成等．矿山装载机设计．机械工业出版社
作者简介：
赵琼，1968年出生。甘肃金昌人，高级工程师，主要从事矿山车辆的研究设计工作。
1000吨油压校直机液压系统
魏端勋
（兰州兰石重工新技术有限公司 兰州 730050）
摘要：1000吨油压校直机是为轴类锻件锻造后作校直处理的，其液压系统是关键。叙述了1000吨油压校直机的液压系统原理和快降、加压、快回、左右移动回路，实现了一机两用，其设计思路新颖合理。
关键词：油压校直机 液压系统 回路 液位传感器
随着企业锻造设备的扩充，尤其是添置快速锻造液压机组以后，设备的锻造效率和锻件的产量得到了大幅度提高，一般来说，长轴类锻件在锻造过程中不同程度地出现弯曲现象，会或多或少地影响到机加工的质量。所以大多数情况下，轴类锻件锻造后都需要作校直处理。1000吨油压校直机正是依据上述思想应运而生的。
1主机简介
1000吨油压校直机主机结构为三梁双柱上推式。上砧与活动横梁下端面连接，当作锻压机使用时下砧为一个；当作校直机使用时下砧为两个。下砧固定在横向移动工作台上，主工作油缸和两个回程油缸分别与上横梁和活动横梁连接。活动横梁在油缸的驱动下，上砧依次完成快降、加压和回程三种工况要求。
主机上砧的三种工况动作和下砧的左右位移动作均依靠液压系统来实现，在电气控制方面采用可编程控制器（PLC），对主机液压系统实施控制。
2液压系统的组成及工作原理
2．1液压泵组
本液压系统设置三组液压泵组。第一组为定量柱塞泵组；第二组为变量柱塞泵组；第三组为螺杆泵组。其中定量泵组和变量泵组向主工作缸22、回程缸23和工作台移动油缸24提供压力油，系统压力由溢流阀2和4控制，压力控制在0～31．5MPa范围内，由压力表29和30显示其数值。螺杆泵组在本系统中有两个作用：①通过电磁换向阀15向充液油箱27补充液压油，满足主工作缸在快速下降过程中避免出现吸空现象；②与主油箱26之间形成循环回路，实现过滤、冷却或加热油液的功能，有效控制液压油的清洁度和油温状态，满足主系统工作需要。充液压力由溢流阀6控制，压力控制在0．4～0．6MPa。
2．2主机快降回路
主机快降回路由主工作缸22、充液油箱27、主缸进液阀7、主缸快降阀9、主缸卸荷阀10、可调式节流阀12、电磁换向阀13和液控单向阀25组成。电磁铁P—YA1、P—YA2和A—YA1通电吸合时，两台柱塞泵向主缸提供液压油，同时电磁铁A—YA3、A—YA4和A—YA6通电吸合，使回程缸卸荷，主缸卸荷阀关闭，主缸快降阀动作，其节流速度调定为100mm／s，此时主机快降速度为100mm／s。在主机快降过程中，液控单向阀打开，充液油箱中的液压油同步补充到主工作缸内，为下一步主机加压作准备。
2．3主机加压回路
主机加压回路由主工作缸22、主缸进液阀7、主缸卸荷阀10组成。电磁铁P—YA2和A—YA1通电吸合时，变量柱塞泵向主缸提供压力油，同时电磁铁A—YA4通电吸合，主缸卸荷阀关闭，此时主机加压速度由变量泵3和主缸快降阀9开口大小来控制，调节加压速度为20mm／s。主缸加压压力由压力传感器28显示其数值。变量泵3的变量特点是恒压变量，所以能使主机在加压过程中维持一个小流量大恒定压力的态势，以缩短加压时间，提高锻件校直效率。
2．4主机快回回路
主机快回回路由回程缸23、回程缸进液阀8、减压阀34、电磁换向阀14、安全溢流阀17和液控单向阀25组成。电磁铁P—YA2、A—YA2和A—YA8通电吸合时，变量泵3向回程缸提供压力油，调节主缸快降阀9和回程缸压力安全阀16，主机回程压力控制在15～18MPa，由压力表32显示其数值。调节减压阀34和安全溢流阀17，调整压力为6～8MPa，其数值由压力表33显示，此时液控单向阀25在6～8MPa控制压力作用下，阀芯完全开启，主工作缸内大量压力油经液控单向阀反向排进充液油箱，少量的压力油经主缸卸荷阀10排入主油箱，主机回程速度由变量泵3控制，控制速度为180ram／s。
2．5工作台左右移动回路
工作台左右移动回路由工作台油缸24、电液换向阀11、单向节流阀36和安全溢流阀35组成。电磁铁A—YA5b通电吸合时，变量泵3向工作台油缸24有杆腔提供压力油，工作台向左位移；反之，电磁铁A—YA5a通电吸合时，变量泵3向工作台油缸24无杆腔提供压力油，工作台向右位移。为了保证工作台左右位移速度相同，特别在工作台油缸24有杆腔一侧油路上设置图示单向节流阀36，调节单向节流阀节流油口的大小，即可控制工作台油缸有杆腔油路的流速，从而使工作台左右位移速度维持在同一个数值上。根据工作需要，工作台移动速度调整为250mm／s，工作台移动行程左右各1000mm。
3一机两用
本系统设置一台定量柱塞泵和一台变量柱塞泵，其目的是一机两用。①该设备当作校直机使用时，因校直速度（即主缸加压速度）仅控制在20mm／s以内，对工作流量要求不高，所以只投入一台变量泵运作，即可满足设备工作需求。此时工作台上需要设置左右两个下砧，操作机夹持待校直锻件放在两个下砧上，上砧随主缸下移，实现加压校直。锻件在操作机夹持旋转和工作台左右位移双重动作中，完成任一径向和轴向弯曲校直，进而提高校直效率。②该设备当作锻造压机使用时，锻压速度要快，工作流量要大，所以可追加投入一台定量泵运作，而工作台上只需要设置一个下砧，操作机夹持锻件或旋转或行走，亦可边旋转边行走，辅助压机实现锻造功能。
4液压系统结构特点
（1）采用主机与油箱分离，便于油箱清理，并且油液的温度不影响主机的精度。
（2）所有液压元件采用块式集成。装在油箱上，便于保养维护。
（3）主机与油箱液压管的连接采用板式集中连接，排列整齐，拆卸方便，便于运输。
5总结
上述1000吨油压校直机液压系统设计合理，结构新颖紧凑，功能齐全，便于安装检修，操作简单方便，性能稳定可靠。一机两用具备校直和锻造双重功效。在正常工作时没有粉尘污染，噪音也大大降低，使工作环境得到改善。1000吨油压校直机是首次在国内设计制造成功的，现已在河南中原特钢集团有限公司投入使用，运行情况良好，基本达到设计和使用要求。
参考文献
［1］雷天觉．液压工程手册［K］．北京：机械工业出版社，1990
［2］李玉林．液压元件与系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，1991
［3］马永辉．工程机械液压系统设计计算．北京：机械工业出版社，1985
［4］何存兴．液压元件．北京：机械工业出版社，1988
［5］官忠范．液压传动系统．北京：机械工业出版社，1983
［6］黄明风等．石油套管水压实验装置中泵流量的合理配置［J］．石油矿场机械，2005，34（4）：98—99
作者简介：
魏端勋，男，汉族，1971年3月出生。1994年7月毕业于合肥工业大学机械制造工程系机械设计与制造专业，工学学士，1994年7月至今供职于兰州兰石重工新技术有限公司，任高级工程师。主要从事快锻液压机组系列锻造操作机设备的设计与开发工作。
新型前置式端头液压支架的研制与应用
张健 马良慧 乔中栋
（甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿 华亭 744100）
摘要：主副并列迈步前移式端头支架在综采综放工作面端头支护应用较广，虽有较好的支护效果，但也存在一些不足。本文分析了砚北煤矿综放工作面端头支护使用这种支架所出现的若干缺点。针对这些缺点，研制出了一种新型前置式端头液压支架并投入实际应用。应用结果表明，这种新型端头支架支护效果良好，可替代主副并列迈步前移式端头支架且具有推广价值。
关键词：综采工作面 端头支护 端头液压支架
1概述
回采工作面上下端头是指两顺槽和工作面的交汇处。此处控顶面积大，受工作面前方走向和倾斜侧向支撑压力的叠加作用，应力集中；机电设备和工作人员多；又是材料、设备、人员出入工作面的通道。因此，搞好端头支护对工作面的安全、高效生产极其重要。随着综采放顶煤开采方法的问世和推广，根据不同的开采地质条件，各种不同形式的端头支架不断出现，有左右式、全长整体结构式、偏正式、一主两副式等等。支架工作阻力最高已超过20 000kN，自身重量最大超过100t以上。庞大、笨重的结构使支架的操作、移动、搬运极其不便。研制开发高可靠性、操作便捷的端头支架具有极大的推广应用价值。
2砚北煤矿所用自移式端头支架简介
砚北煤矿原设计采用ZTF11520／23／32自移式端头液压支架（一主一副并列布置）进行端头支护，主副架通过底座、推移梁和四个推移千斤顶（QSEK200／95—900）连接成一个整体，转载机安放在主架底座990mm的槽内，通过四个Ф80销轴和转载机推移槽及推移梁上的推移座将主副架、推移梁及转载机连接起来，通过推移梁实现推移转载机和支架自身的迈步前移。这种端头支架支护强度较高，操作方便。由于支架体积庞大且依靠邻架与顶底板的摩擦力互为支点迈步前移，所以适用于两巷断面大、倾角小、顶板比较完整的工作面端头支护。
2．1端头支架的前移流程
①推转载机：操纵端头支架控制阀组，使四个推移千斤顶同时伸出，通过推移梁将转载机推向前方。
②拉副架：操纵端头支架控制阀组，升起主架立柱有力支撑顶板，主架靠其与巷道顶底板的摩擦稳固，然后降下副架立柱，副架靠其前方的两个推移千斤顶回缩以主架为支点前移。
③拉主架：副架前移到位后，操纵端头支架控制阀组，升起副架立柱有力支撑顶板，然后降下主架立柱，主架靠其前方的两个推移千斤顶回缩以副架为支点前移。
2．2 ZTF11520／23／32端头液压支架支护的缺点
砚北煤矿由于矿压较大，运输顺槽采用承载性能较高的半圆拱U（下标29）四钢支架支护，在端头支架高度为2．3m，且巷道无丝毫变形的情况下，运输顺槽可提供的上宽仅有3．6m，而ZTF11520／23／32端头液压支架总宽度为3．6m，支护高度为2．3～3．2m，前顶梁超出工作面煤壁长度1．6～2．4m，要使其正常前移，巷道上宽必须保证在3．8m以上。由于运输顺槽受掘进与回采期间多重支撑应力作用，特别是回采期间超前压力导致巷道高度、宽度缩小，端头支架无法整体通过，出现副架严重钻煤帮现象，实际生产过程中，每天必须安排专人（4人）进行挑顶、扩帮，既增加了工人的劳动强度，提高了原煤成本，又降低了工作面的机械化作业程度。
由于主副架是靠推移千斤顶将推移梁与架体连接起来，通过千斤顶的伸缩实现主副架的迈步前移。但在现场应用时发现，在拉移主副架的过程中，推移梁会产生平面旋转运动，阻止推移梁旋转的力主要来自转载机本体的机械抗弯曲力，因此极易造成转载机机体弯曲，挡板、底板破裂，转载机变形脱茬，推移千斤顶耳环断裂，活塞杆弯曲等现象，严重影响正常生产。处理更换推移千斤顶、转载机底板、挡板，需要投入大量的时间和资金。由于液压元件密封等因素影响、推移梁的“旋转运动”作用和端头设备自重的影响，推移千斤顶每次动作均无法达到设计的行程，影响移架速度，在端头压力较大，巷道变形严重时显得尤为突出。
前部刮板机机头处人工清煤量大。由于受副架前立柱和底座的影响，采煤机无法超越副架立柱装煤，前部刮板机机头处积煤不得不通过人工清理，既降低了生产效率，又增加了工人劳动强度。于是，解决的对策就是研制并应用前置式端头支架。
3前置式端头支架的研制应用
3．1前置式端头支架的基本原理