導語：煤礦井下風能資源豐富，如果能把風能轉(zhuǎn)換為液壓能源并為井下其他大型液壓設(shè)備提供液壓能源，則可以減少其他能源消耗。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《風能液壓動力轉(zhuǎn)換裝置》，通過一系列設(shè)計，將風能轉(zhuǎn)換為液壓能，并能實現(xiàn)能量存蓄，設(shè)備移動方便，組合方便，可應(yīng)用于井下狹小空間的積煤清理、挖掘等，減輕工人勞動強度。
一、研究背景
液壓站又稱液壓泵站，電機帶動油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油箱中吸油后打油，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）被液壓閥實現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C械的油缸或油馬達中，從而控制了液動機方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機械做功。煤礦井下風能資源豐富，如果能把風能轉(zhuǎn)換為液壓能源并為井下其他大型液壓設(shè)備提供液壓能源，則可以減少其他能源消耗。
二、技術(shù)內(nèi)容
該液壓動力轉(zhuǎn)換裝置，包括風動馬達、液壓泵和油箱，油箱上安裝有蓄能器組，蓄能器組包括若干組并列設(shè)置的蓄能器，蓄能器頂部設(shè)置連接油口，蓄能器上部設(shè)置出油口，下部設(shè)置進油口，出油口與上旋轉(zhuǎn)二通閥連通，進油口與下旋轉(zhuǎn)二通閥連通，蓄能器內(nèi)部設(shè)置有活塞，活塞與蓄能器底部之間設(shè)置有回位彈簧，活塞下端連接活塞桿，活塞桿伸出蓄能器，活塞桿伸出端安裝有齒條，齒條通過傳動結(jié)構(gòu)驅(qū)動連接上旋轉(zhuǎn)二通閥和下旋轉(zhuǎn)二通閥，并列設(shè)置的第一個蓄能器的進油口通過其下旋轉(zhuǎn)二通閥與液壓泵連接，液壓泵由風動馬達驅(qū)動，第一個蓄能器的出油口通過其上旋轉(zhuǎn)二通閥與油箱連接，前一個蓄能器的連接油口與后一個蓄能器的上旋轉(zhuǎn)二通閥和下旋轉(zhuǎn)二通閥連接，并以此連接方式一直連接到最后一個蓄能器。
傳動結(jié)構(gòu)包括與齒條嚙合的齒輪I，齒輪I與齒輪II和下旋轉(zhuǎn)二通閥同軸設(shè)置，齒輪II通過鏈條與齒輪III連接，齒輪III與上旋轉(zhuǎn)二通閥同軸設(shè)置。
風動馬達、液壓泵、蓄能器和油箱安裝在支撐架上，支撐架安裝在底座上，底座上設(shè)置有由行走馬達驅(qū)動的行走履帶。支撐架一側(cè)鉸接有挖掘裝置。
1-行走履帶，2-底座，3-行走馬達，4-蓄能器，5-支撐架，6-風動馬達，7-液壓泵，8-油箱，9-上旋轉(zhuǎn)二通閥，10-鏈條，11-下旋轉(zhuǎn)二通閥，12-齒條，13-齒輪I，14-齒輪II，15-齒輪III，16-連接油口，17-挖機大臂，18-大臂千斤頂，19-小臂千斤頂，20-挖機小臂，21-挖斗千斤頂，22-挖斗，4.1-活塞，4.2-回位彈簧，4.3-活塞桿。
圖1 氣動液壓站整體圖
三、技術(shù)優(yōu)勢
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)主要作用在于為井下其他大型液壓設(shè)備提供液壓能源，實現(xiàn)風能向液壓能的轉(zhuǎn)換。挖掘裝置由井下的壓縮空氣提供原始動力，風動馬達帶動液壓泵工作，將壓力油先儲存在大容量蓄能器中，挖機的動力油直接由蓄能器提供。當蓄能器的壓力油耗盡時風動馬達帶動液壓泵隨時補充。還可應(yīng)用于井下狹小空間的積煤清理、挖掘，代替體力勞動。如井下巷道開口積煤清理、輸送機里幫積煤清理、小型水倉煤泥清理等。其上部氣動液壓泵站部分可拆卸，由移動氣動液壓泵站供液，這樣體積可進一步縮小。亦可根據(jù)生產(chǎn)實際將其做大點，依然由外部泵站供液?？伸`活應(yīng)用于礦井生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。
四、應(yīng)用方案
1. 風動儲存裝置－蓄能器
圖2 氣動液壓站應(yīng)用方案圖
如圖所示，支撐架5一側(cè)鉸接有挖掘裝置。挖掘裝置由挖機大臂17、大臂千斤頂18、小臂千斤頂19、挖機小臂20、挖斗千斤頂21和挖斗22組成，其中各個千斤頂?shù)囊簤耗茉磥碜杂谛钅芷鹘M。
風動儲存裝置－蓄能器設(shè)置4個。四個進油口直接與液壓泵相連，四個出油口直接與油箱相連。如圖所示，蓄能器I的液壓油剛好使用完畢。此時由于活塞桿上安裝的齒條傳動作使齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動鏈輪鏈條副的傳動，使得旋轉(zhuǎn)二通閥導通從而使蓄能器II開始進油。蓄能器II進油過程中，蓄能器III、蓄能器IV依次進油。當蓄能器IV滿油時，上旋轉(zhuǎn)二通閥導通，這時蓄能器I開始排油，排油過程中旋轉(zhuǎn)二通閥導通但不進油，蓄能器II此時已滿油。蓄能器I油排盡后上旋轉(zhuǎn)二通閥導通，此時蓄能器II開始排油，排油過程中蓄能器I進油完畢。同理依次使蓄能器III、蓄能器IV依次排油，排油過程中使前置蓄能器進油，雖然進油二位二通閥導通，但由于后置蓄能器已滿油故不再進油。上述過程為一個循環(huán)，通過活塞桿的齒條帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動鏈輪鏈條機械傳動從而帶動二通閥導通，從而實現(xiàn)邏輯控制。
2. 煤礦膠帶輸送機底部積煤清理裝備
利用上述儲能裝置通過液壓泵轉(zhuǎn)化為機械能，從而實現(xiàn)煤礦膠帶輸送機底部積煤清理。
（1）解決長距離、可移動、大功率能源問題
對于幾千米長的膠帶輸送機動輒，要想實現(xiàn)伴隨輸送機移動作業(yè)，不可能拉幾千米長的電纜跟機作業(yè)，一般內(nèi)燃機雖然功率上能達到要求，但不適用于煤礦高瓦斯環(huán)境。
（2）狹小空間、復雜工況下大功率設(shè)備
小型大功率集鏟、運、推為一體的特種小推車。該小推車一端設(shè)計為蟹爪式鏟斗，中間為一部小型輸送帶，另一端為推斗，兩端機構(gòu)均可自由調(diào)節(jié)高度，全車采用液壓履帶行走，適用于坑洼不平的底板環(huán)境，詳細結(jié)構(gòu)見圖3。優(yōu)點是能在狹小的空間盡量少轉(zhuǎn)彎或者不轉(zhuǎn)彎的情況下將積煤從機架下推到寬敞的路面。
圖3 特種小推車
（3）提升機
該提升機采用與小推車類似的結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于少了推斗，而是直接將提升上來的煤炭放到輸送帶上拉走。如下圖。
圖4 提升機
歡迎廣大有意向的商家咨詢，本套設(shè)備成本低廉，用途廣泛，目前市場空白，可以說是一套高價值產(chǎn)品。
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