一、液壓系統(tǒng)的組成
液壓泵,通常采用柱塞泵或齒輪泵,由發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)驅(qū)動(dòng),負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,為系統(tǒng)提供高壓油液。
特點(diǎn):需具備較高的壓力輸出(通常 10-30MPa)和流量穩(wěn)定性,以滿足破碎和移動(dòng)時(shí)的動(dòng)力需求。
執(zhí)行元件
液壓油缸:用于驅(qū)動(dòng)破碎輥間隙調(diào)整、設(shè)備支撐腿伸縮、機(jī)架俯仰等直線運(yùn)動(dòng)。例如,通過(guò)雙作用油缸推動(dòng)齒輥橫向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)破碎間隙的精確調(diào)節(jié)(范圍通常幾毫米至幾十毫米)。
液壓馬達(dá):驅(qū)動(dòng)破碎輥旋轉(zhuǎn)(部分機(jī)型)、履帶或輪胎行走機(jī)構(gòu),將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制元件
方向控制閥:如換向閥,控制油液流向,實(shí)現(xiàn)油缸或馬達(dá)的正反向運(yùn)動(dòng)(如調(diào)整破碎間隙時(shí)的進(jìn)退)。
壓力控制閥:如溢流閥、減壓閥,控制系統(tǒng)壓力,防止過(guò)載(如破碎堅(jiān)硬物料時(shí)保護(hù)設(shè)備)。
流量控制閥:如節(jié)流閥,調(diào)節(jié)油液流量,控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度(如行走速度、間隙調(diào)整速度)。
比例閥 / 伺服閥:高精度控制場(chǎng)景中使用,實(shí)現(xiàn)破碎間隙、行走速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),提升自動(dòng)化水平。
輔助元件
油箱:儲(chǔ)存油液,同時(shí)散熱、沉淀雜質(zhì)。
過(guò)濾器:過(guò)濾油液中的雜質(zhì),保護(hù)液壓元件(通常設(shè)置吸油濾、回油濾和高壓濾)。
冷卻器:當(dāng)系統(tǒng)油溫過(guò)高時(shí)(超過(guò) 60℃),通過(guò)風(fēng)冷或水冷降低油溫,避免油液變質(zhì)和元件磨損。
油管和接頭:連接各元件,輸送油液,需具備耐壓、耐振動(dòng)特性(常用高壓膠管或無(wú)縫鋼管)。
壓力表、液位計(jì)、溫度計(jì):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力、油位和溫度,便于故障診斷。
工作介質(zhì)
通常為抗磨液壓油,需根據(jù)環(huán)境溫度選擇合適黏度等級(jí)(如低溫環(huán)境用低黏度油,高溫環(huán)境用高黏度油),其性能直接影響系統(tǒng)效率和元件壽命。
二、液壓系統(tǒng)的主要功能
液壓系統(tǒng)是破碎站的 “動(dòng)力中樞”,核心功能圍繞設(shè)備的破碎作業(yè)、移動(dòng)作業(yè)和輔助操作展開(kāi):
破碎輥驅(qū)動(dòng)與保護(hù)
部分機(jī)型通過(guò)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)雙齒輥相對(duì)旋轉(zhuǎn),利用齒輥間的擠壓、剪切力破碎物料;
當(dāng)遇到不可破碎硬物(如鐵塊)時(shí),液壓系統(tǒng)通過(guò)溢流閥卸壓,使齒輥瞬間退讓(“過(guò)鐵保護(hù)”),避免設(shè)備損壞,隨后自動(dòng)復(fù)位。
破碎間隙調(diào)整
通過(guò)控制油缸伸縮,推動(dòng)活動(dòng)齒輥靠近或遠(yuǎn)離固定齒輥,精確調(diào)整兩輥間隙,以適應(yīng)不同物料的破碎粒度要求(如從粗碎到中碎的切換)。
部分高端機(jī)型通過(guò)傳感器反饋間隙值,結(jié)合液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié),提升破碎精度。
自移行走驅(qū)動(dòng)
驅(qū)動(dòng)履帶或輪胎行走機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)設(shè)備在作業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的移動(dòng)(如從一個(gè)料堆轉(zhuǎn)移到另一個(gè)料堆)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)是調(diào)速方便,可實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向、爬坡(坡度通?!?5°)。
輔助支撐與調(diào)平
通過(guò)支撐腿油缸將設(shè)備撐起,避免作業(yè)時(shí)因地面不平導(dǎo)致機(jī)身晃動(dòng);部分機(jī)型可通過(guò)液壓調(diào)平油缸使機(jī)身保持水平,確保破碎效率和設(shè)備穩(wěn)定性。
三、工作原理
液壓系統(tǒng)的工作流程基于 “帕斯卡定律”,即壓力能在密閉液體中均勻傳遞,通過(guò)油液的壓力和流量控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出:
發(fā)動(dòng)機(jī) / 電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵,將低壓油液加壓后輸送至主油路;
控制元件(如換向閥)根據(jù)操作指令(手動(dòng)或自動(dòng))改變油液流向,將高壓油液分配至相應(yīng)的執(zhí)行元件(油缸或馬達(dá));
執(zhí)行元件將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,完成特定動(dòng)作(如破碎輥旋轉(zhuǎn)、間隙調(diào)整、行走等);
回油經(jīng)冷卻、過(guò)濾后流回油箱,完成一個(gè)循環(huán)。
例如,破碎間隙調(diào)整的原理:當(dāng)需要減小間隙時(shí),控制系統(tǒng)發(fā)出指令,換向閥切換油路,高壓油進(jìn)入油缸無(wú)桿腔,推動(dòng)活塞伸出,活動(dòng)齒輥向固定齒輥移動(dòng);反之,油液進(jìn)入有桿腔,活塞縮回,間隙增大。壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油缸壓力,避免過(guò)載。
四、關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)
高壓化與高效化
系統(tǒng)工作壓力較高(通常 16-25MPa),可在較小的元件尺寸下輸出大推力 / 扭矩,節(jié)省設(shè)備空間;
采用變量泵(如負(fù)載敏感泵),可根據(jù)負(fù)載需求自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,減少能量損耗,提升效率。
自動(dòng)化與智能化
結(jié)合 PLC 控制系統(tǒng)和傳感器(如壓力、位移傳感器),實(shí)現(xiàn)破碎間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)、過(guò)鐵保護(hù)自動(dòng)響應(yīng)、行走速度自適應(yīng)等功能;
部分機(jī)型配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),可通過(guò)液壓系統(tǒng)數(shù)據(jù)(如壓力、油溫)診斷設(shè)備狀態(tài),提前預(yù)警故障。
可靠性設(shè)計(jì)
關(guān)鍵元件(如泵、閥、油缸)采用知名品牌(如力士樂(lè)、哈威),提升系統(tǒng)壽命;
設(shè)置多級(jí)過(guò)濾和冷卻系統(tǒng),適應(yīng)粉塵多、溫差大的礦山環(huán)境;
油路設(shè)計(jì)冗余(如備用泵、單向閥防回油),避免單點(diǎn)故障導(dǎo)致整機(jī)停機(jī)。