乳化液泵自动配液装置在渝阳煤矿井下的应用研究(王立成外发).docVIP

乳化液泵自动配液装置在渝阳煤矿井下的应用研究 王立成 （重庆松藻煤电有限责任公司，渝阳煤矿，401448） 摘要: 渝阳煤矿，乳化 3乳化泵站自动配液的工作原理 乳化泵站自动配液分传感电控自动配液和机械自动配液，但传感电控自动配液结构复杂，不易维持和掌握，井下工人不能完全适应；机械自动配液装置（图一）由高压水通过浮球阀进入配液装置，推动配比缸运动，回水进入箱体；同时配比缸通过连杆机构带动乳化油缸运动，将乳化油按一定比例送入进水管路，混合后进入箱体，从而配成要求的乳化液。当箱体内液位达到设定位置时，浮球阀进水装置自动关闭，配比停止；当液位下降到一定高度时，浮球阀进水装置打开，配比继续。从而实现乳化液自动配比。其工作原理如下：高压水经过截止阀、过滤器（1）和水位控制阀（2）进入配液系统，然后通过换向阀1（4）和换向阀2（5）将分 乳化泵的机械自动配液装置原理图 别进入供水缸2（7）、供水缸1（6）、换向阀分别控制 （图一） 两缸的进水方向，使两缸活塞动运动方向互反，同时达到设定行程时活塞杆带动换向阀换向，实现两缸的循环往复运动，两缸的回水与乳化油缸供给的乳化油混合后进入乳化液箱。其中乳化油缸由供水缸通过联动机构来进行驱动，供水缸的行程和乳化油缸的行程成固定比例关系，从而保证乳化油和水按比例进行配制，准确达到预期的乳化液浓度，乳化油缸缸杆向外伸出运动时，单向阀1（8）关闭，单向阀2（11）打开，乳化油通过单向阀2（11）进入油缸内；乳化油缸缸退回缸内时，单向阀1（8）打开，单向阀2（11）关闭，乳化油通过单向阀1（8）进入混液管路与供水缸回水混合后进入乳化液混合箱内，配制成需要浓度的乳化液。通过改变联动机构，可以改变这种比例关系，配制出不同浓度的乳化液。水位控制阀可根据乳化液箱中的乳化液液面的高低，实现高压水的自动给停控制，达到不需人为干预，自动配制乳化液的目的。 4乳化泵站自动配液的技术方案 根据乳化泵站自动配液的工作原理及调研乳化泵自动配液装置使用现状，我们考虑的方案是将自动配液装置与WBR200/31.5型的乳化液泵有机结合起来，对油缸及所采用密封件、二位四通换向阀等重要部件进行调研和优选，设计管路系统、计算配比装置连杆机构在固定位置上水和乳化油的配比比例，改动配比装置连杆机构定位尺寸，保证乳化液3%、4%、5%配比浓度，文中浓度单位应为体积分数，查GB3102.8-1993自动配液装置布置及乳化液箱、乳化油箱选择油缸及密封设计对油缸及所采用密封件可行性、互换性进行研究，并进行图纸设计。配比缸为φ125油缸，乳化油缸为φ80油缸，活塞和导向套均采用Y形夹织物密封圈, 互换性差，损坏不易购买。在不改变油缸行程及外围尺寸下对油缸的活塞和导向套上的密封件进行改型设计，将油缸的活塞与缸筒密封由原来的Y形夹织物密封圈改成鼓形圈；油缸导向套与活塞杆密封改为蕾形圈及导向环。 根据二位四通换向阀和油缸工作原理，设计二位四通换向阀及附件。自动配液装置重要执行元件二位四通换向阀不易购买，根据整个阀换向装置原理，配比缸活塞杆连接导杆，导杆上有规律凹凸部份平行装入固定压块，固定 固定压块、导杆、滚轮设计安装图 压块垂直方向两孔装有压缩滚轮，配比缸带动导杆移动 （图二） 导致滚轮升压带动二位四通换向阀两阀芯上下闭合,从而带动二位四通换向阀正常工作。根据阀换向装置原理，选用支架上常用的ZC125开式操纵阀首片代替原二位四通换向阀，再根据ZC125阀芯中心尺寸和外形连接尺寸重新设计固定压块、导杆、滚轮，如图二。 4.3乳化液体积分数确定，则建立方程： /(48+)=3% 根据方程得出 =1.4845升 乳化油油缸运行2.5分钟摆动2.5分钟×3.6次/分钟=9次 乳化油油缸摆动一次油容积为/9=1.4845/9=0.1649升 设乳化油油缸行程，乳化油油缸半径r=40mm 建立方程 3.14×× =0.1649× 根据方程得出 =32.8mm 除去整个机构的损耗取 =33mm 4.3.1.2乳化液浓度4%计算 计算乳化油油缸行程，在运行2.5分钟时水的容积2.5分钟×19.2 升/分钟=48 升,设运行2.5分钟乳化油容积为，则建立方程： /(48+)=4% 根据方程得出 =2升 乳化油油缸运行2.5分钟摆动2.5分钟×3.6次/分钟=9次 乳化油油缸摆动一次油容积为/9=2/9=0.222升 设乳化油油缸行程，乳化油油缸半径r=40mm 建立方程 3.14××=0.222× 根据方程得出 =44mm 除去整个机构的损耗取=44.5mm 4.3.1.3乳化液浓