适用于高海拔低气压的掘进机加压油箱系统设计

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隧 道掘进机是应用于地下工程开发的高端、智能装备。由于液压系统具有功率密度大、传递距离远、易于实现自动控制[1]等优点，常用作掘进机执行机构的动力系统。掘进机液压系统动力主要由液压泵站输出，包括各执行机构的电动机泵组、循环过滤系统、加热系统、液压油箱等。液压油箱是液压系统中最大的辅助元件之一，其作用主要是用来储存液压油，保证液压系统的正常运行，并具有降低油液温度、维持泵吸口压力正常等作用[2]。而在高海拔、低气压、低温的极端环境下，气温达到 -35 ℃，海拔 3 500～ 4 000 m，此时原有的液压泵站系统设计已无法适应。气温过低会造成油箱内液压油黏度过高，无法满足液压泵冷启动的条件；高海拔会造成大气压过低，导致油箱内压力过低，无法满足液压泵启动条件。目前针对液压油箱的设计主要集中在温度智能控制[3]、制造工艺[4]、结构优化设计[5]等方面，笔者针对掘进机在极端环境下施工，液压泵无法启动，掘进机液压系统无法正常工作的问题，提出了掘进机加压油箱系统设计，保证掘进机液压系统在高海拔、低气压、低温环境下正常运行。

1 掘进机加压油箱简介

掘进机加压油箱系统主要包括气体加压系统和液压油加热系统，如图 1 所示。油箱顶部设置有预压式呼吸器和加压装置，并配有冷干机以及干燥空气进口，构成油箱气体加压系统；油箱上设置多个加热器，构成液压油加热系统。……