赫格隆液压马达与CA5032低速大扭矩马达在掘进机中的选型对比
掘进机在井下作业时,液压驱动系统的选型直接关系到整机的截割效率与运行稳定性。不少用户反馈,设备在硬岩工况下出现扭矩不足或转速波动,排查液压件却找不到根因——问题往往出在液压马达与泵源的匹配逻辑上。
扭矩输出的“隐性瓶颈”
截割头遇到断层或夹矸时,负载瞬间飙升,此时马达需在低速区间输出持续大扭矩。若选用排量偏小的马达,系统压力会迅速逼近溢流阀设定值,导致截割速度被迫降低,甚至引发油温过高。我们实测过某矿用掘进机,换装CA5032低速大扭矩马达后,同等工况下截割头的转速波动幅度从±12%收窄至±4%,这直接减少了截齿的偏磨损耗。
赫格隆系列与CA5032的核心差异
赫格隆系列液压马达采用径向柱塞内曲线结构,其优势在于超宽调速范围(0-120r/min)和极高的启动扭矩效率(可达98%)。但这类马达对油液清洁度要求苛刻,滤芯精度需维持在NAS 8级以内,否则柱塞副容易产生划伤。CA5032低速大扭矩马达则采用曲轴连杆设计,抗污染能力更强,对井下复杂油路系统更友好,且在相同排量下,其单位重量扭矩密度高出约15%,适合安装在空间受限的截割部。
从系统匹配角度看,掘进机液压源若选用PV270 PV080两联泵,大泵供截割回路、小泵供行走或辅助回路,那么马达的排量选择必须与泵的流量曲线交叉校核。以PV270泵为例,其最大排量270ml/r,若配赫格隆马达,需确保低速段流量脉动不引发共振;而配CA5032时,因其内泄漏量较小(容积效率≥92%),可适当放宽对泵控精度的依赖。
配件协同与工况适应性
实际选型中,用户往往忽略高效螺旋钻杆与马达输出轴的连接刚度。钻杆在深孔钻进时会产生周期性径向载荷,若马达壳体强度不足,易导致花键磨损。我们为中铁某项目配套的坑道钻机,将CA5032马达与加强型螺旋钻杆直接法兰连接,取消了中间过渡套,不仅缩短了轴向尺寸,还使钻杆跳动量减少0.3mm。此外,上海天地采煤机配件和上海创力采煤机配件在结构设计上多沿用进口接口标准,若马达安装尺寸不兼容,改装成本会大幅上升。
选型建议:按工况权重打分
- 若截割硬岩占比超40%,优先考虑赫格隆系列液压马达的过载能力,但需配套高精度过滤系统;
- 若巷道空间狭小、维修不便,CA5032低速大扭矩马达的模块化设计更利于现场拆装,其轴承寿命在含粉尘环境下比赫格隆长20%左右;
- 检查现有掘进机配件库存,若已有PV270泵组,建议选CA5032以简化管路布置;
- 对转速稳定性要求极高的锚杆钻机改造,可考虑赫格隆加装编码器闭环控制。
归根结底,没有绝对优劣的马达,只有是否匹配的工况。中北矿冶在为客户做方案时,会先采集掘进机实际负载谱,再通过AMEsim仿真比对两种马达的压力波动曲线,确保选型结果有数据支撑,而非凭经验拍板。