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摘要：當前，我國多采用閥控變量技術作為全液壓瓦斯抽采鉆機的主要技術支撐，泵控技術也得到廣泛使用，而且在新型鉆機中瓦斯抽采鉆機液壓系統得到了進一步發展和廣泛應用?；诖耍瑢﹂y控鉆機液壓系統與泵控鉆機液壓系統這兩大系統的設計進行了詳細分析。
關鍵詞：瓦斯抽采鉆機;液壓系統;泵控技術
引言
全液壓動力式坑道鉆機以其下鉆速度快、變速性能強、順序動作及聯動過程中工作效率高、能夠適應不同環境的瓦斯抽采工作等優點受到普遍使用。目前，我國礦井中瓦斯抽采所用鉆機大多為20世紀90年代時期研發和生產的，所采用的操控模式是手動控制，使用的動力元件是定量泵和手動變量泵。這種抽采鉆機具有對動態的響應速度快、發生故障的幾率小、工作性能強、可靠性高的特點，采用變量泵作為液壓系統的動力元件在于變量泵在使用中的工況匹配性能較好，能夠減少能源的使用，達到節能的效果，然而在使用過程中受到溫度上升速度快的影響，其能量損耗量較大，實時性較差，導致在使用過程中穩定性較差，這些方面的性能都有待提高。使用全液壓坑道鉆機在我國的發展歷史不長，使用上受限制較多。
1閥控鉆機液壓系統
1.1給進回路
隨著礦井下瓦斯抽采的不斷發展，技術人員對瓦斯抽采技術不斷探究，破除各項阻礙。在施工過程中，受到坑道空間不大，對施工造成限制的影響，采用袖缸直接推進動力的方式對坑道鉆機是最常用的方式，普遍對給進壓力進行控制，這一過程利用的工具是減壓閥。目前我國普遍使用減壓閥和溢流閥兩種閥門[1]。
1.1.1減壓閥調壓回路
減壓閥自身具有結構簡單的特點，而進口與減壓閥出口二者在壓力上沒有聯系，在工作中的給進機構壓力穩定，幾乎未受到影響。受到以上的影響，如果壓力發生變化，則可對孔內情況進行了解，通過這一情況的不同系數調整壓力，將一個減壓閥串聯在液壓馬達的進油管或給進液壓缸上，以達到調整壓力的目標。在實施過程中，加壓的目的在于當給進速度進入液壓缸后，其工作壓力能夠隨著負載的變化而變化。受到一臺機器多種用途及在使用過程中工藝能夠實現順利的廣泛適應性的影響，需要對其產生的原因及影響進行分析，回路被用作鉆機是在壓力控制下，在減壓、鉆進等方面與鉆機具有相似之處，因而被當做鉆機使用。
1.1.2溢流閥調壓回路
溢流閥調壓回路在使用時期上較早，被使用到立軸式鉆機的回路方式中，這種調壓回路在垂直向下鉆進時，利用鉆機自重加壓由溢流閥對卸荷的工序進行打開，以此作為主要工作模式，這樣做的意義在于讓鉆具在自重加壓的過程中出現鉆壓不足的情況時，向孔底增加壓力，以便對溢流閥進行調節，并改善此種情況，促進鉆進工作的順利進行。液壓系統實現兩個溢流閥的并聯，并安置于副泵出口，在使用過程中溢流閥起到對系統中的最大壓力進行限制級對給進回路的工作壓力進行調節。
1.2回轉回路設計
鉆機回轉速度根據不同底層而產生不同調節情況，具有較大變化，而其主要原因在于其余底層情況具有直接聯系。另外，當回轉回路系統中出現工作壓力時，其負載變化在調速方式上是自動調整的，能夠對調速方式進行自動適應，調速方式主要包括容積調速和節流調速兩種方式，前者在調速中是最主要的[2]。
1.2.1容積調速回路
橫扭矩輸出及恒功率輸出特性是容積調速回路中的主要特征，調速系統主要由變量馬達和定量泵兩個部分組成，在這兩個部分組成的系統包含以上方式的系統。在使用過程中，變量馬達和定量泵組成的容積調速回路，其調速范圍較小，受到這一影響，導致定量泵在鉆機液壓系統中的使用情況較小。在鉆機中，使用時對回轉器的轉速進行調整，一般為降低，以達到增大轉矩的目標，這個過程中隨著轉矩的不斷增大，負載得到滿足，但是，在這種情況下的鉆進方式不能滿足工程進度的要求，其工作效率不高。在使用過程中，為了進一步調整回轉器的轉速及負載，以便滿足所需值，從而對工作的可靠性和穩定性進行提升，利用在容積調速回路的鉆機動力頭上設置機械變速的方式進行調整。
1.2.2節流調節回路
氣流調節回路在使用中受到限制，而使用范圍和頻率較小，未能得到廣泛推廣。其把氣流閥在回轉回路進油口上進行并聯，并調節回轉馬達輸油量，促進鉆機效果的發揮?；谶@種工作模式的鉆機對能量消耗較大，且產生其他成本，不利于瓦斯抽采工作和礦區的管理。
2泵控鉆機液壓系統
1）利用恒壓變量技術進行給進回路的控制，這個過程一般利用恒壓變量泵對壓力進行控制，此過程主要是達到壓力免受輸出流量變化帶來的影響，減少不良現象造成的影響，保證壓力的穩定。2）在泵控鉆機液壓系統中，對負載敏感技術進行研究不難發現，這種技術在使用上是根據其回轉回路上多路負載反饋功能具有的液態控制比例形成調節，以達到泵控負載敏感液壓系統正常使用的目標。進行液控比例控制的過程是對多路轉向閥進行開口調節的過程，并由手動閥位置的變化調整進行馬達量的控制，根據實際情況控制鉆機回轉速度，實現鉆機的平穩運行。在使用系統過程中，通過液控比例的調節來對泵的流量輸出進行調節，另外，對調整壓力轉向閥的前后壓力差進行控制時，主要是對負載敏感閥的控制，這一動作有效緩解負載壓力變化帶來的不良影響。在使用中需要注意一點，受到負載壓力較泵出口壓力低的影響，需要根據實際情況對限壓范圍進行合理控制，這樣才能夠形成自動適應負載的變化。提供及執行元件與元件負載相適應的流量和壓力，促進系統在未產生過多壓力的情況下進行平穩運行是液壓泵主要作用。因此，針對回轉回路中的運行情況，對能量加以利用，并控制在限量范圍，能夠調節整體系統的穩定運行，并達到降低生產成本，提高企業效益的效果。然而，液壓系統在使用上能夠加大對轉速控制的靈活度及可靠性，使用效果更為穩定，能夠在很大程度上提高回轉運動機械性，并緩解負載的變化跨度過大而帶來的不良影響，有效保證和延長鉆機使用壽命，保證其使用質量[3]。
3結論
隨著技術的進步和經濟的發展，瓦斯抽采工作體系得到進一步完善，抽采鉆機系統設計得到快速發展，然而還存在一些急需解決的問題。泵控變量技術在瓦斯抽采鉆機液壓系統中得到普遍推廣是因為其存在以下幾方面特點：第一，這種技術的集成化程度較高，能夠順利解決常見技術性難題，機械設備發生故障的幾率較低，能夠有效提升工作的穩定性；第二，這種技術在應用過程中使能量消耗量較低，在負荷方面滿足流量的設置，對壓力變化的適應性較強，具有較高的工作效率。第三，這種技術在成本方面雖然控制難度較大，但可根據不同環境進行設計。第四，可根據施工環境和方式的不同對控制方式進行選擇，主要包括液壓控制、氣動控制、電液控制和手動控制等。
參考文獻
[1]馬念杰，李季，趙希棟，等.深部煤與瓦斯共采中的優質瓦斯通道及其構建方法[J].煤炭學報，2015（4）：77-78.
[2]閆保永.ZYWL-4000D經濟型定向鉆機研制與應用[J].煤炭工程，2016（8）：112-113.
[3]劉令.井下瓦斯抽采集輸系統優化研究[J].廣東化工，2016（14）：88-89.
作者:甄志勇 單位:陽煤集團平舒煤業有限責任公司