Объемный гидропривод нашел широкое применение в горных машинах и механизмах в основном из-за своей компактности и универсальности движения выходного звена гидродвигателя. Компактность обеспечивается применением высоких давлений (до 10 МПа у маломощных вспомогательных машин и механизмов и свыше 10 МПа — у мощного основного оборудования).

По типу применяемых гидродвигателей весь объемный гидропривод можно разделить на привод с гидромоторами, гидроцилиндрами и поворотными гидродвигателями. Последние в гидроприводе горных машин практически не встречаются, тогда как гидропривод с гидроцилиндрами нашел самое широкое применение.

Гидропривод с гидроцилиндрами по характеру управления выходным звеном можно разделить на три группы.

Первая группа — движение выходного звена происходит без регулирования скорости, а фиксация его положения осуществляется без гидрозамка (только распределителем). К этой группе относится гидропривод для перемещения различных узлов машин и механизмов (например, гидродомкраты передвижки секций крепи, конвейеров, перегружателей, толкателей и т. п.).

Вторая группа — движение выходного звена происходит без регулирования скорости, но с четкой фиксацией его положения гидрозамками. Так работают устройства для ориентации корпуса добычного комбайна в пространстве и регулирования его исполнительного органа по мощности пласта, распора проходческого комбайна в выработке, гидравлические стойки крепи и др.

Третья группа — с регулируемой скоростью движения выходного звена. К этой группе относится гидропривод проходческих комбайнов и буровых станков для подачи исполнительного органа на забой и др.

Все три группы гидроприводов имеют разомкнутую систему циркуляции рабочей жидкости и единую схему насосной станции. Последняя, как правило, состоит их нерегулируемого насоса, гидроемкости, фильтров, обратного и предохранительного (или переливного, подпорного) клапанов, манометра.

Особую группу представляет гидропривод крепей добычных комплексов, который объединяет в себе первые две группы. Он состоит из насосной станции (одной или двух) и секций гидрокрепи (стоек, домкратов передвижки и вспомогательных гидроцилиндров), соединенных между собой магистральной линией. Кроме пульта управления станцией, каждая секция крепи имеет свой блок управления. Характерными особенностями гидропри­вода крепей являются:

- высокое рабочее давление в гидромагистрали — до 15—20 МПа (еще большее давление возникает в стойке, отключенной от гидро­магистрали — до 40—60 МПа);

- тщательная герметизация рабочей жидкости в стойке, отклю­ченной от гидромагистрали;

- колебание давления в гидромагистрали из-за подключения к ней и отключения секций гидрокрепи;

- применение в качестве рабочей жидкости водомасляной эмульсии и ее большой объем (до 6м³);

- большая рассредоточенность гидроцилиндров (по всей длине лавы) и значительная протяженность гидромагистрали.

Гидропривод с гидромоторами в горной промышленности применяется чаще всего для передвижения машин (подающие части угольных комбайнов, предохранительные лебедки и т. п.). При этом обычно используются высокомоментные гидромоторы. Система циркуляции рабочей жидкости в этих приводах, как правило, замкнутая.

Следует отметить, что нередко встречаются и комбинированные схемы: от одного или группы насосов питаются гидромоторы и ги­дроцилиндры.

По способу управления гидропривод может быть с ручным или автоматическим управлением. Иногда автоматизируется только один какой-либо процесс, чаще других повторяющийся в эксплуатации машины (например, качание исполнительного органа проходческого или нарезного комбайна. Нередко в схемах гидропривода с постоянно работающим насосом применяется его автоматическая разгрузка от давления (насос на определенное время отключается от сети с гидродвигателем и работает вхолостую).

Регулирование скорости выходного звена гидродвигателя в гидроприводе горных машин осуществляется, как правило, при неизменной скорости входного звена насоса. Подача насоса в общем случае

где ∆Q — утечки в гидролинии (в том числе и регулируемые).

Из уравнения (9.1) видно, что расход гидродвигателя ф_д, а следовательно, и скорость его выходного звена, можно регулировать за счет изменения ∆Q или

Q_H. Скорость выходного звена при этом будет:

Из уравнения (13.2) видно, что скорость выходного звена гидромотора можно регулировать также за счет изменения его рабочего объема q_Д (у гидроцилиндров F _Д = const).

Так как регулирование насоса [при ∆Q = const — см. уравнение (9.1)], как и гидромотора, осуществляется за счет изменения его рабочего объема q_H , то все способы регулирования можно разделить на два: дроссельное — за счет частичного сброса жидкости из системы при постоянной подаче насоса; объемное — изменением рабочего объема насоса или гидромотора.

Очевидно, что первый способ регулирования энергетически менее экономичный, чем второй, так как при этом способе ухудшается общий к. п. д. гидропривода за счет уменьшения объемного к. п. д. Однако второй способ требует более сложного, а следовательно, и более дорогостоящего оборудования — регулируемого насоса или гидромотора. Кроме того, при очень малом q _Н скорость Выходного звена получается неравномерной, а при малом q_д — малый момент М_д. Поэтому существует предельный диапазон регу­лирования n_{Д min}/n_{Д max}. При изменении q _Н диапазон регулирования скорости вращения достигает 1 : 500 при изменении q_д — 1:3, при одновременном регулировании насоса и гидромотора — 1 : 1500. На практике обычно диапазон регулирования не превышает 1 : 1000.

В горном машиностроении гидроприводы с гидроцилиндрами обычно имеют дроссельное регулирование. В схемах с гидромоторами, как правило, применяют объемное регулирование, используя регулируемые насосы.

Вопросы для самопроверки.

1. Применение объемного гидропривода.

2. Как делятся гидроприводы по характеру управления?

3. Как осуществляется регулирование скорости выходного звена гидродвигателя?

4. Какой из методов регулирования наиболее экономичный? Почему?

  Литература: 2, 3