扒渣机液压系统的设计提供了依据。 表 1 ZWY-120 /55L 型扒渣机主要技术参数
整机质量 外形尺寸
总功率 爬坡能力 扒装范围 行走速度 一运输送形式 一运运输速度 运输能力 履带宽度 接地比压 最小转弯半径
12 600 kg 7 000 mm × 2 000 mm × 2 000 mm
55 kW ± 26° 2 600 mm × 4 200 mm × 2 100 mm 0 ～ 1 km / h 单链单驱动 1 m/s 120 m3 / h 380 mm 0. 12 MPa ≤7 m
关键词： 扒渣机； 液压系统； 建模与仿真 中图分类号： TD421. 4 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 3881 （ 2013） 20 － 082 － 5
Design and Simulation of Hydraulic System for Cinder Scraper
YANG Lin，YANG Yang （ Chongqing Branch of Chinese Coal Ｒesearch Institute，Chongqing 400039，China）
图 1 ZWY-120 /55L 型扒渣机结构简图 扒渣机特 殊 的 应 用 环 境 决 定 了 其 应 具 有 结 构 紧 凑、推进力大、扒取范围广、可以全断面装岩、不留 死角、不需人工辅助清理工作面等性能； 扒渣机的主 要动作宜采用液压先导控制，从而使系统操作轻松简 便，工作平稳无冲击，维修方便； 同时要具有优良的 人性化设计； 液压系统通过采用风冷的方式来减少扒 渣机水路系统和提高扒渣机的机动性能； 液压系统还 应具有行程超限、油温超高、油路堵塞、电机过载等 报警功能。要做到最大限度地减轻工人的劳动强度， 同时要保证掘进出矸的安全可靠性。
液压系统是扒渣机的核心系统，其性能的好坏直 接决定 了 扒 渣 机 的 工 作 效 率、操 作 性 能 及 使 用 寿 命［2］。作者介绍了 ZWY-120 /55L 型扒渣机的结构组 成及功能要求，分析了液压系统的常用控制方法； 在 此基础上对其液压系统进行了设计，并对各回路进 行了分析。利用 AMESim 软件构建了该液压系统的 仿真平台，并对该液压系统的动态特性进行了仿真 分析，为扒渣机液压系统的开发、应用和优化奠定 了基础。 1 扒渣机概述
2013 年 10 月 第 41 卷 第 20 期
机床与液压
MACHINE TOOL ＆ HYDＲAULICS
Oct. 2013 Vol. 41 No. 20
DOI： 10． 3969 / j. issn. 1001 － 3881. 2013. 20. 027
扒渣机液压系统设计与仿真分析
杨林，杨洋
( 中煤科工集团重庆研究院，重庆 400039)
1. 1 扒渣机组成及性能需求 ZWY-120 /55L 型 扒 渣 机 由 扒 臂 部、行 走 部、一
运部、机架部、液压系统和电控系统组成 （ 如图 1 所 示） 。其中扒装部由水平摆动基座、动臂、斗杆、铲 斗及相应的驱动油缸组成； 一运部由刮板输送链及一 运马达组成； 液压系统由泵站、多路阀、各执行机 构、控制手柄及冷却系统组成 。
Abstract： In order to meet the demands of the structure and functions，hydraulic system of the cinder scraper was designed on the basis of LUDV． Its simulation model was built，the simulation and analyses for the key components and the system static-dynamic performance were made． The results indicate that the designed hydraulic system is feasible and correct． It provides a basis for design and optimization of hydraulic system of the cinder scraper．
摘要： 针对 ZWY-120 /55L 型扒渣机结构组成及功能需求，进行了基于 LUDV 的扒渣机液压系统设计。利用 AMESim 模 块化仿真平台，建立了扒渣机液压系统的仿真模型，并进行了关键部件和系统动静态性能的仿真与分析。仿真结果验证了 液压系统的可行性和正确性，为扒渣机液压系统的设计与优化提供了依据。
收稿日期： 2012 － 10 － 08 作者简介： 杨林 （ 1981—） ，硕士研究生，主要从事煤矿工程机械研发工作。E － mail： 23793993@ qq. com。
Hale Waihona Puke 第 20 期杨林 等： 扒渣机液压系统设计与仿真分析
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1. 2 主要技术参数 ZWY-120 /55L 型扒渣机主要技术参数见表 1，为
Keywords： Cinder scraper； Hydraulic system； Modeling and simulation
提高煤炭开采的机械化与自动化程度，提高采煤 机械的技术水平，走减人提效之路，是我国煤矿开采 的目标。而扒渣机是实现煤矿生产机械化和现代化的 重要设备之一。扒渣机是由机械手与输送机相接合， 采集和输送功能合二为一，采用电动液压控制的生产 装置，具有安全环保、能耗小、效率高的特点，是矿 山及小型隧洞井巷必不可少的先进掘进装备。扒渣机 的使用能大大地提高隧洞和井下巷道的掘进作业进 度，有效提高单进水平［1］。
2 液压系统设计 扒渣机的 工 作 过 程 包 括 下 列 几 个 非 连 续 性 的 运
动： 动臂升降、斗杆收放、铲斗转动、扒臂回转、整 机行走和其他辅助运动。通过动臂、斗杆、铲斗和扒 臂转台的运动可以实现扒装作业。由于作业对象和工 作条件的多变，扒渣机实现上述运动时的阻力在时刻 变化，这是扒渣机工况的一个特点。同时，为了满足 作业需要，提高作业效率，主机在工作过程中，往往 有多个动作同时进行，这就需要液压系统具有良好的 控制特性和动作协调性。 2. 1 液压系统控制方式的确定