文档介绍：1 概论
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乳化液作为液压传动的一种工作介质,由于它的粘度小、防腐、防锈、润滑、难燃、价廉等特点在煤矿井下得到了广泛的推广和应用。随着煤炭行业迅速发展,综采工作面高产高效的要求,乳化液的需求量也随之增加。带动乳化液配比方法也由人工配比逐渐向自动化配比方向发展。但期间也出现了一些问题,比如乳化液浓度满足不了生产的要求、制造成本太高等。
乳化液泵站是用来向综采工作面液压支架或高档普采工作面单体液压支柱等输送高压乳化液的设备,是机械化采媒工作面的主要装备之一,它是一种把机械能转变为液压能的能量转换装置。综采工作面的液压支架之所以能够支撑顶板,并能实现推移刮板输送机、移架、调架、护壁、侧护、防倒、防滑等动作,都是乳化液泵站供给的压力液使各种千斤顶动作的结果。所以说,乳化液泵站是液压支架的动力源,它的好坏直接影响着液压支架的工作性能和使用效果。
除液压支架、单体液压支柱是靠乳化液泵站供给的压力液工作外,在某些综采工作面,可弯曲刮板输送机的紧链液压马达、采煤机牵引链的张紧千斤顶、桥式转载机的固定与推移千斤顶,以及工作面上下出口处超前支护用的单体液压支柱等,都是靠乳化液泵站供给的高压液工作的。目前我国矿用乳化液泵站,都是面向综采工作面的大型泵站,超高压、大流量是其发展的主要方向,而且绝大多数的乳化液泵站都不带配液装置。在一些临时作业场所需要动力时,这种大型乳化液泵站使用起来极不方便,急需多种多样的轻型动力源装置。
乳化液泵站是由乳化液浓度自动配比装置、乳化液泵组、乳化液箱及附属装置组成。乳化液泵站在实际使用时,往往是同时安装两台乳化液泵和一个乳化液箱,所以通常称“两泵一箱”。同时安装两台乳化液泵的好处是,在正常情况下,一台泵运转,另一台泵作为备用或进行轮换检修,当工作面液压支架等液压设备需要增加供液量时,也可让两台乳化液泵并联工作,从而满足生产的需要。
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图1-1 乳化液泵站
1、6-乳化液泵组;2、7-吸液软管;3、8-回液软管;4-连接杆;
5、9-高压软管;10-乳化液箱
乳化液泵组1由两台乳化液泵、防爆电动机、联轴器和底架等组成,通过连杆4与乳化液箱10连接为一体,由吸液软管2、7分别从乳化液箱吸液,经泵加压后由高压软管5、9供给压力控制装置6,然后经压力控制装置以一定的压力供给液压支架。两台乳化液泵通常是一台工作,一台备用,交替使用但当工作面液压支架动作较多,需要增大供液量时也可同时开动两台乳化液泵。
乳化液箱10是用来贮存、回收和过滤乳化液的装置。若在井下配制乳化液时,乳化液箱上还需附带自动配液阀。
压力控制装置6由手动卸载阀、自动卸载阀、压力开关以及压力表等组成,安装在乳化液箱的端面,用来控制供给支架乳化液的压力,并可实现对液压系统的保护。
乳化液泵站用主进液管和主回液管沟通与支架的供液线路,形成泵—缸液压回路。
两台乳化液泵分别经吸液断路器从乳化液箱工作腔吸液,加压后送到压力控制装置。泵站启动过程中,手动卸载阀打开,泵与液箱工作室短路循环;正常工作时,关闭卸载阀。当工作面支架用液时,自动卸载阀经交替阀将压力液送到支架。支架回液到乳化液沉淀室,经沉淀、去泡沫、磁性过滤、网状过滤后到工作室,形成一个完整的循环回路。当工作面支架不用液时,自动卸载阀开启,泵与液箱形成短路循环。
供乳化油
供清水
从工作面回液
去工作面
图1-2 液压系统
乳化液泵站在综采工作面有两种布置方式:一种是工作面上、下平巷各设置一组泵站,从工作面两端同时向工作面液压支架等液压装置供液另一种是将泵站全部设置在工作面运输巷的设备列车上,向工作面液压支架及其它用乳化液的液压装置供液。目前我国的综采工作面,以采用后一种布置方式较多。
乳化液泵一般都采用往复式柱塞泵,它是通过工作容积的变化而实现吸液和排液的,是一种容积式液压泵。
往复式单柱塞泵的工作原理图如图1-3所示。
图1-3 往复式单柱塞泵的工作原理图
曲轴 2、连杆 3、滑块 4、柱塞
5、排液阀6吸液阀7、泵缸 8、滑槽
当电动机带动曲轴1沿图中箭头所指的方向旋转时,曲轴就带动连杆2运动,连杆运动时,连接在连杆右端的滑块3沿滑槽8作往复运动。进液阀6、排液阀5和柱塞4都具有良好的密封性能。当柱塞向左运动时,活塞右侧缸体7中密封的工作容积增大,形成负压,这时乳化液箱内的乳化液在大气压力的作用下,顶开进液阀6进入缸体7中,并把柱塞让出的空间充满,这个过程叫吸液,当曲轴与连杆的铰接点转过曲轴的水平线后,曲轴又通过连杆、滑块推动柱塞向右运动,柱塞向右挤压进入缸体中的液体,使进液阀关闭,当缸体内的液体压力达到一定数值时,液体顶开排液5,从排