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工作原理

   乳化液泵站是井下综合采煤工作面支护设备的动力源泉,煤矿井下支护作业“外注式单体液压支柱”及“液压支架”的专用小型推移式注液设备,也是支护作业更换维修的不可缺少的工具。乳化液泵具有体积小、重量轻、操作简便、移动灵活、工作平稳可靠和高效、节能、安全的特点,尤其是在空间狭小的坑道口、掘进头、低煤层和回采面等地段,更是一般大型注液泵站无法替代的产品,深受广大煤矿工作者的欢迎。乳化液泵是要实现煤矿井下安全运行的十分必要的一个环节。由于乳化液泵具有流量均匀、压力稳定、运转平稳、强度高、脉冲小、油温低、噪声小、使用维护方便等特点,所以还广泛适用于管道清洗、工件清洗、玻璃清洗、工程掘进等。

乳化液泵
 
  乳化液泵站是煤矿综采机械化中的关键支护设备液压支架的动力装置。由乳化液泵站与液压支架各执行液压缸之间形成了一个多级多单元分布式的液压系统结构。液压支架在支护过程的一个工作循环中要完成升柱、降柱、移架和推溜等动作,支架单元之间以及单元内的每个执行液压缸的动作都是非连续地间断性工作,各液压缸的负载也具有很大的不确定性。
 
  这种特殊工作条件要求乳化液泵站输出到液压系统的工作液流量要随支架各执行机构的负载流量特性来调节,支架液压系统与泵站要多次地接通或切断,在液压支架工序间间歇时间内,泵站要提供补充系统泄漏所消耗的工作液。泵站实际生产过程中运转的间歇时间可为几分钟到几小时。同时,液压支架的传动装置在任何瞬间都处在准备工作的状态中,因而,液压系统中也始终保持着恒定的压力。乳化液泵站采用的乳化液泵为卧式三柱塞或五柱塞往复定量泵。
 
  工作原理
 
  液压支架的工作液体是由乳化液泵站提供的。乳化液泵站由乳化液泵、乳化液箱和其它附属设备组成。
 
  乳化液泵一般为卧式三柱塞泵或卧式五柱塞泵,由于使用的工作介质不同,与一般以矿物油为工作介质的油泵相比,在结构上有两个明显的特点:1)因为乳化液的粘度低、泵的压力高,因此,柱塞和缸筒之间不能采用间隙密封,必须采用密封圈密封;2)因为乳化液的润滑性能差,因此,传动部分与工作部分必须隔开,传动部分用专用润滑油进行润滑。
 
  乳化液箱是存储、回收、过滤和沉淀乳化液的设备,它与乳化液泵一起向工作面支 架系统提供压力液体。吸液过滤器和断路器分别用于过滤乳化液与防止乳化液箱的泄漏。
 
乳化液泵
 
  自动卸荷阀用于保护乳化液泵自身及整个液路系统。当乳化液泵所排出的液体压力大于系统工作压力的情况下,乳化液泵通过自动卸荷阀将系统压力降低,但当液压支架需要工作或压力下降时,乳化液泵立即恢复压力和流量,采煤工作面的正常工作。
 
  乳化液泵站自动监控系统设计
 
  乳化液泵曲轴箱内润滑油油位监测:当曲轴箱内润滑油低于油位开关限定的油位时,传感器将低位信号传到分站控制器中,经过分站控制器判断,发送停机信号给该乳化液泵,使该泵停机,同时分站控制器声光报警,显示油位过低信息。
 
  乳化液泵传动端箱体的贮油池内润滑油油温监测:当箱体油池内的润滑油油温超过油温时,信号将传递到分站控制器中,分站显示器显示油温过高的信息,同时声光报警,并发送停机信号,使泵的电机停止运转。
 
  过滤器进出口压差监测:通过压差传感器检测管路高低压过滤器进出口两边压差,当压差超过设定置时,分站控制器发送停机信号使泵停机,同时在文本显示器显示该故障信息并声光报警。当发生由润滑湎油温过商或过滤器压差过高而停泵时,应查找故障产生的具体原因,待故障解除后,用手按下该分站控制器的启动按钮,即可重新启动乳化液泵。
 
  乳化液箱液位监测:当乳化液液位低于设定值时,低液位传感器将信号发送给主控制器,经主站控制器处理后发送配液信号给配液装置,同时主站显示器显示液位过低信息,当液位升高到高液位时,配液装置停止工作。
 
乳化液泵
 
  乳化油油位监测:当乳化油油位低于设定值时,低油位传感器将信号发送给主控制器,主站控制器发送补油信号,开启补油泵和补油阀,同时主站显示器显示油位过低信息,当油位达到设定的高油位时,关闭补油阀。
 
  乳化液泵用于采煤作业面,为液压支架供给乳化液,作业原理靠曲轴的旋转带动活塞做往复运动,实现吸液和排液。液压支架用于支撑顶板,为采煤机采煤时供给一定的空间,避免顶板垮塌
 
  乳化液由95%的水加5%的油组成,液压支架靠液压缸支撑弹性。
 
  乳化液泵和一般结构的柱 塞油泵相比所具有的特点乳化液泵和一般结构的柱塞油泵相比具有如下特点:由于乳化液粘度低,而泵的压力又 高,所以柱塞与缸体间不能采用间隙密封, 而使用O形(或V形)密封圈密封。
 
  由于乳化液的润滑性能满足不了齿 轮、轴承、轴瓦的要求,所以曲轴齿轮箱与泵主体部分隔离分开,在曲轴箱内用工业齿轮油作润滑油
 
  乳化液泵的技术特征说明:1、自动卸载阀额定调定值:为泵站液压系统的额定压力。系统中压力达到额定值 以后,使泵压力卸载,这样可以节省动力 消耗,减少液压系统的发热。2、安全阀:开启压力为泵站液压系统额 定压力的110%。是用来自动卸载阀失去作用时,防止液压系统过载而设置的。3、绕组接法。4、四极电动机。5、配比需要中性
 
  乳化液泵站的组成1、乳化液泵站:一般由两台高压泵、一台乳化液箱组成 一般情况下:一台泵工作,一台泵备用;必要时也可以两 台泵同时向工作面供液 2、(三柱塞)乳化液泵:两泵一 由XRB2B型乳化液泵与XRXT型乳化液箱配套使用。3、(五柱塞)乳化液泵:有两泵一箱、一泵一箱:由BRW200/315型W250/31。5型)乳化液泵与Rx—1500型RX—1000、RX-1500A型)乳化液箱配套使用。
 
乳化液泵
 
  乳化液泵站是用来向综采工作的液压支架或普采工作面的单体液压支柱 输送压力液体的动力设备。它主要由乳化液箱和乳化液泵组(两组)及液压控制系统组成。
 
  曲轴)逆时针转动到上半部分时带动2、3(连杆滑块机构)向左运动,6(缸体)成为真空,外界大气压将乳化液从10(进液口)压入6(缸体),吸液过程。
 
  第二步:1(曲轴)逆时针转动到下半部分时带动2、3(连杆滑块机构)向右运动,压缩6(缸体)的乳化液,乳化液压力升高,使得9(进液阀)关闭同时打开7(排液阀),乳化液流向压支架,排液过程
 
  总结:曲柄滑块机构作用是:运动方式的变化,能量的转化把转动转化成往复直线运动,使机械能转化成乳化液的压力能 乳化液泵的流量分析:根据乳化泵的工作原理,柱塞一次排出液体量,就等于柱塞一次行程的体积,首先计算柱塞的排液量V,单位时间内,柱塞 动n次,柱塞个数为Z,这时乳化液泵的流量为Q,注意每个量的单位。根据柱塞一次排出乳化液的量,就是柱塞一次行程中所占有的体积。 V=4nD2s×10柱塞一次行程排出的乳化液的量m D一柱塞的直径,mm;
 
  s柱塞的行程,m 如果柱塞在1min内往复次,乳化液泵有个柱塞,那么泵在1min内排出乳 化液的理论流量为: Q=4丌D2snZ×106 Q一乳化液泵的理论流量,L/min; n一柱塞每分钟的往复次数;
 
  Z一柱塞数目; 乳化液泵的柱塞往复运动过程中的速度是不是匀速?乳化液泵的连续流量是不是保持不变?这就是第三个问题:流量脉动
 
  通过原理分析,可以得出内、外卸液压气动与密封/载方式有以下几个方面的特点。
 
  1、结构外卸载方式卸载阀的安装位置处于泵的出口处,泵的排液通过卸载阀内的单向阀进入支架液压系统,系统卸载时泵的卸载回液也需通过卸载阀内部的卸载回液口返回液箱。因而,卸载阀的结构尺寸也将随着泵的流量增大而不断增大,不同流量的泵选择不同规格的卸载阀,这样才能满足支架液压系统正常的工作。
 
  外卸载工作原理是在矿用乳化液泵的排液阀之后采用卸载阀进行卸载。南京金纬分析可知,实际上外卸载阀类似于先导式溢流阀。不同的是外卸载阀的先导阀芯由工作面的使用压力控制,而不是由进入主阀芯的压力控制,在这两个压力间有一个单向阀。因此,外卸载阀实质上是先导式溢流阀技术的发展,其性能稳定,使用可靠。但是,对于不同流量的泵,外卸载阀的结构大小也不同,特别是对于大流量的泵,这种阀也必须设计得较大,以适应其较大流量的要求。

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