[發明專利]一種油水轉換變量乳化液泵站

有效

• 申請號: 201210246090.3
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102777446A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 范天錦;陳國安;范文毅;范文灝
• 申請（專利權）人: 徐州銘碩機械科技有限公司
• 主分類號: F15B21/00
• 分類號: F15B21/00;F15B13/02;F15B21/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種乳化液泵站，特別是涉及一種適用于各種以乳化液或純水為傳力介質、通過其壓力能來傳遞運動和動力的機械設備的變排量乳化液泵站。

背景技術

煤礦用乳化液泵站是用來向綜采工作的液壓支架或普采工作面的單體液壓支柱輸送壓力液體的動力設備，現有的乳化液泵站和乳化液泵執行的是國家煤炭行業標準MT/T188.2—2000，它采用曲軸連桿滑塊傳動的三柱塞或五柱塞臥式結構，其排量是固定不變的。由于井下所用的液壓支護設備，在其頂蓋未與頂板接觸之前，往往需要大流量、低壓力的液體使其快速升起；而在頂蓋與頂板接觸之后，單體液壓支柱和液壓支架的壓力越來越大，這時需要高壓力、小流量的液體，以使支護設備的初撐力達到設計要求；顯然，目前井下廣泛使用的流量固定不變的乳化液泵無法滿足這一要求，在單體液壓支柱和液壓支架的初撐階段，泵輸出的高壓乳化液大部分溢流回乳化液箱，壓力能被轉化為熱能，大量的電能白白浪費。此外，液壓支架等設備實際需要供液的工作時間僅占乳化液泵站運行時間的1/3左右，其使用頻率和利用率較低，浪費了大量的電能；乳化液泵站在運行中，雖有自動卸荷閥，但始終存在較大的負荷，電機一直帶載運行，大大縮短了泵的使用壽命，增大了設備的維護量；并且由于井下環境差，乳化液易臟，使得自動卸荷閥的動作并不十分可靠，不注液的情況下，泵可能處于重載運行中，并且工作噪聲大，電耗浪費大。為此，人們提出各種對現有乳化液泵進行節能改造的技術措施：（1）采用霍爾集成元件檢測主供液管路中的乳化液流動信號，當工作面不用液時，由“節能控制器”實現泵低壓溢流，使乳化液箱上原有卸載閥的卸載壓力稍大于控制器中主溢流閥的調定壓力，只起系統安全閥作用；該措施的節能效果還不夠理想；（2）采用獨特的液控內卸載方式，在乳化液泵的吸液閥上安裝一個液控活塞，使之成為一個液控單向閥；在工作面用液時，液控單向閥與普通泵的吸液閥作用完全一樣，但當工作面停止用液時，系統壓力升高，吸液閥下面的活塞上移，頂開吸液閥閥芯，乳化液泵吸入的液體直接由吸液口排出，從而實現了泵的卸載；該方法還存在對各種工況適應性不強、恢復壓力不穩定等問題；（3）采用有級變量乳化液泵站系統，雖實現低壓力時輸出大流量、高壓力時輸出小流量的節能目的，但仍然存在大的瞬間液壓沖擊，不能從根本上降低泵站能耗；（4）采用閥式變量或變頻控制等方式實現乳化液泵流量的連續調節，雖能達到良好的節能效果，但其變量機構復雜，要對現有的柱塞泵設計作很大的改動；特別是現在技術措施未從根本上改變現有乳化液泵存在的體積大、電機匹配功率大、沖擊振動與噪聲大、實現超高壓與超大流量困難等問題，難以適應現代大型和超大型礦井的建設需要。因此,急需一種采用全新結構與原理的節能型乳化液泵站。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、體積小、重量輕、節能、適應性強、容積效率高、可無級控制排量的油水轉換變量乳化液泵站。

技術方案：本發明的油水轉換變量乳化液泵站，包括動力裝置、分流與換向閥組、油水轉換器；所述的動力裝置包括兩臺防爆電機、變量液壓油泵、低壓水泵，兩臺防爆電機通過聯軸器分別與變量液壓油泵和低壓水泵相連接，所述的變量液壓油泵為單臺液壓油泵、雙聯液壓油泵、或三聯液壓油泵，變量液壓油泵并聯有卸荷溢流閥和安全閥；低壓水泵的出口處并聯有低壓溢流閥；變量液壓油泵的出口處串接有單向閥；所述的分流與換向閥組安裝在變量液壓油泵的出口，分流與換向閥組包括分流閥和換向閥，分流閥將變量液壓油泵輸出的壓力油平均或成比例分配給油水轉換器，油水轉換器的數量為多個，換向閥的數量與油水轉換器的數量相同；油水轉換器包括中間液壓油缸、對稱設在中間液壓油缸兩側的左右兩個乳化液缸，左右兩個乳化液缸的進出管路上對稱設有與吸液管路T和壓力管路P相連通的兩個進液單向閥和兩個出液單向閥；中間液壓油缸為雙桿雙作用活塞缸，其活塞桿的兩端分別與左右兩個乳化液缸的活塞固定相連，中間液壓油缸上的兩個油口分別經管路與換向閥的兩工作油口相連接；換向閥的回油口通過回油管與液壓油箱相連通；乳化液缸的回液口通過回液管與乳化液箱相連通；與乳化液缸相連的壓力管路P上設有蓄能器、壓力表。

所述的中間液壓油缸的有效截面積與乳化液缸的大腔截面積之比為1:2~2:1；所述的換向閥為電磁換向閥或電液換向閥；所述的換向閥為二位四通換向閥或三位四通換向閥；所述連通液壓油箱的回油、吸油管路上分別設有回油過濾器、吸油過濾器；連通乳化液箱的吸水、回水管路上分別設有吸水過濾器、回水過濾器。