Раздел 1 Гидропривод горных машин

Гидравлический привод – это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов с помощью энергии потока жидкости.

Основные части гидропривода - это источник механической энергии, устройство для преобразования механической энергии в гидравлическую и передачи ее к приводимой машине или механизму, аппаратура уп­равления и вспомогательные устройства.

В качестве источника механической энергии применяются элек­трические или другие двигатели.

Гид­равлическая передача - это совокупность устройств, служащие для преобразования механической энергии в гидравлическую, транспорти­рования гидравлической энергии к рабочей машине, преобразова­ния ее в движение рабочего органа машины. Всякая гидропередача состоит из насоса, преобразующего механическую энергию в энергию потока жидкости, гидродвигателя, преобразующего энергию потока жидкости в движение исполнительного органа рабочей машины, и соединительных линий между ними.

В зависимости от вида энергии, которая сообщается потоку жид­кости, гидропередачи делятся на гидростатические (объемные), и гидродинамические.

В объемных гидропере­дачах механическая энергия преобразуется в статическое давле­ние потока жидкости. Такое давление создается путем вытеснения жидкости из рабочих объемов, например вытеснения жидкости поршнем из объема цилиндра. Преобразование энергии потока жидкости в механическую происходит в результате изменения объ­ема рабочих камер устройств, преобразующих гидравлическую энергию в движение исполнительного органа рабочей машины, на­пример вытеснения поршня жидкостью, находящейся под давле­нием. В объемных гидропередачах скорость потока жидкости не­значительна и обычно не превышает 5 м/с.

В гидродинамических передачах механическая энергия преоб­разуется в кинетическую энергию потока жидкости. Перемещение рабочего органа исполнительного механизма происходит за счет использования скоростного напора потока жидкости.

Так, гидроприводами оборудованы бурильные машины для подземных горных работ, горные комбайны всех типов, погрузоч­ные и погрузочно-доставочные машины, машины для уборки выра­боток и других вспомогательных операций. В шахтах широкое распространение получила гидрофицированная крепь, предназна­ченная для крепления и управления кровлей выработок и приме­няемая в составе механизированных очистных комплексов. В на­стоящее время также созданы опытные образцы электрогидравли­ческих машин ударно-вращательного действия для бурения шпу­ров и скважин в твердых породах при подземной разработке место рождений полезных ископаемых взамен аналогичных машин с пневматическим приводом.

Гидроприводами также оборудованы практически все машины для открытых горных работ. Кроме того, созданы карьерные гидравлические экскаваторы большой мощности, у которых от электродвигателей осуществляется только привод хода, поворота и ряда вспомогательных механизмов.

Преимущества гидравлических экскаваторов:

усилие копания гидравлических экскаваторов в 2 раза больше, чем у экскаваторов с электрическим приводом;

масса гидравлического экскаватора более чем в 2 раза меньше, чем у экскаваторов с электрическим приводом (при той же вмести­мости ковша). Так, вес экскаватора ЭКГ-12,5 с электрическим при­водом составляет 680 т, а экскаватора ЭГ-12 с гидравлическим приводом — 260 т.

Преимущества гидропривода перед другими видами приводов:

1. малые габариты и масса. При одинаковой развиваемой мощно­сти вес гидродвигателя составляет примерно 12% веса электродви­гателя, что дает возможность получать сравнительно большие уси­лия и крутящие моменты при сравнительно малых размерах гид­ропривода;

2. малая инерционность. В гидродвигателях отношение момента инерции подвижных частей к крутящему моменту примерно в 10 раз меньше, чем в электроприводе;

3. высокая точность отработки сигналов управления, а, следова­тельно, и возможность получения высокоточных систем управле­ния большой мощности; простота управления;

4. возможность осуществления бесступенчатого регулирования простыми способами;

5. большая жесткость механических характеристик;

6. высокий к.п.д.;

7. высокая надежность.

Недостатки:

1. зависимость его характеристик от вязкости рабочей жидкости, которая может изменяться как вследствие колебаний температуры в процессе работы гидропривода, так и вследствие колебаний тем­пературы окружающей среды;

2. возможность загрязнения рабочей жидкости и влияние загряз­ненности на надежность работы гидропривода;

3. утечки рабочей жидкости через соединения с недостаточной гер­метизацией и влияние утечки на качество работы гидропривода;

4. жесткие требования к точности изготовления подвижных дета­лей гидропередач;

5. повышенная пожароопасность паров рабочей жидкости гидро­привода.