矿用液压双液注浆泵连接装置的改进.pdf

2 0 1 4年第 5 期 中州煤炭 总第 2 2 1 期 矿用液压双液注浆泵连接装置的改进 穆 玉 兴 ， 张 涛 ， 李 峰。 ， 朱 学峰 l 1 ． 临沂 亿金物资有限责任公司， 山东临沂 2 7 6 0 0 0 ； 2 ． 河南省煤炭科学 研究院 有限 公j司， 河 南 郑 州4 5 0 0 0 1 ；3 ． 郑 州机 械 研 究所 ， 河 南 郑 州4 5 0 0 0 1 摘要 分 析 了 Z B Y S 1 ． 8 ／ 1 2 一 l 1型煤矿用液压双 液注浆泵油缸 与浆缸之 间的连接 装置结构存在的一些 问题 ， 对 注 浆泵用连 接装 置的结构进行 了设计 改进 ， 并全面 阐述 了其结构特 点及技 术优点。 关键词 注浆泵 ； 连接装置 ； 同轴度 ； 改进设计 中图分 类号 T D 6 3 9 文献标 志码 B 文章编号 1 0 0 3 0 5 0 6 2 0 1 4 0 5 0 0 9 0 0 2 近年 来 ， 液压 注浆 泵逐 渐兴 起 ， 其 注浆 压力 及 流 量可互调 ， 极大地方便了注浆施工作业 ， 得到了广泛 应用。但 目前 ， 市场上普遍存在浆缸活塞与缸简易 损坏现象 ， 其根本原 因是注浆泵的油缸与浆缸 中的 活 塞连接 杆 在装 配 中 受 连接 装 置 影 响 ， 无 法 保 证 两 杆 之 间的 同轴度 。理 论 上 ， 注 浆 泵 的 油缸 与浆 缸 中 的活塞运 动应始 终保 持在 一 条直线 上 ， 以保 证油 缸 、 浆缸 的活塞 及缸 筒 都 不 被 拉 伤 ， 这 就 必 须解 决 两 缸 活 塞杆 连接 之 间 的 同 轴度 问题 。 针对 该 问题 ， 河 南 省煤炭科学研究 院有限公司对传统液压注浆泵连接 装 置 进行 了改 进 ， 研 制 了 Z B Y S 1 ． 8 ／ 1 2 1 1型 煤 矿 用 液 压 双液 注浆 泵 以下 简称 注浆 泵 。 1传统注浆泵连接装 置结构及存在 问题 注浆 泵 主要 由防爆 电动机 、 油缸 及 注浆 缸 、 连 接 装置 连 接 架 、 换 向 阀 、 溢 流 阀 、 齿 轮 泵 、 油 箱 、 阀 室 、 压力表及冷却器等组成 。电动机通过联轴器驱 动油 泵旋 转 ， 将油 箱 内 的液压 油高 压输 出 ， 经换 向 阀 到油缸内推动活塞 ， 使其往复运动。油缸 活塞杆 与 浆 缸活 塞杆 通过 连 接 装 置 连 接 ， 故 使 得 油缸 与浆 缸 活 塞 同步运 动 ， 浆液 经 吸 、 排 浆管 路与 阀室 吸入 并排 出 ， 经 高压 管注 入注 浆孔 内。 连 接 装 置 用 于连 接 油 缸 与 注浆 缸 ， 使 其 在 油 压 的作用 下实 现 同轴 同步 运动 ， 确 保连 续注 浆 的实现 。 原 有 油缸 与注 浆缸 连 接 装 置 由拉 紧 螺 栓 、 注 浆 缸 底 座 、 油缸座板等组成 图 1 ， 拉紧螺栓可将注浆缸底 座 和油缸 座板 锁 紧 。 原有连接装置的缸座板和注浆缸底分别连接油 收稿 日期 2 0 1 31 22 4 作者简介 穆 玉兴 1 9 8 2 一 ， 男， 山东I 临沂人 ， 助 理工程 师 ， 2 0 0 6年 毕业于青岛理 1 大学 ， 现从事物资供应T作 。 9 O 缸 和注浆 缸 ， 装 配孔 经单个 加 工后 由拉 紧螺栓 锁 紧 ， 由拉紧螺栓产生拉力作用 ， 难 以保证油缸和油缸座 板 所装 配 的 孔 与 注 浆 缸 和 注 浆 缸 底 所 装 配 的孔 同 心 ， 极 易 出现偏 心 现 象 ， 造 成 装 配 扭 曲变形 ， 无 法 保 证 油缸 与 注浆 缸在 同一 轴 线 上 运 动 ， 不 仅 导 致 活 塞 杆与 密封 圈之 间磨 损 、 活塞磨 损 严重 ， 甚 至 出现缸 体 镀铬层拉伤等现象 。 一 l 油 缸 I 浆 缸 l制 1} 弋 l l 】 f 图 1原连接装置装配示 意 2连接装置 改进设计 针对原有连接装置存在 的问题 ， 提出将原有几 部分 零部 件装 配组 成 的连 接装 置直 接 以一 个整 体铸 件代 替 ， 设 计 出 Z B Y S 1 ． 8 ／ 1 2 1 1型煤 矿 用 液 压 注浆 泵新 型 连接 装置 ， 改 变 了 目前 市 场 上 常 见 的 螺杆 连 接方式 ， 彻底解决 了油缸与浆缸活塞杆不同的问题 ， 提 高 了两组 相对 运动 部件 工作 平 稳性 以及 注浆 泵 的 整机可靠性 ， 延长了活塞与浆缸筒 的使用寿命 。 通过 方 案 对 比以及 技 术 总结 ， 将 原 有油 缸 座 板 和注浆缸底直接做成一体 图 2 ， 整体连接架 的结 构如图 3所示 。两个装配结构孔通过车床不掉头一 次加工 ， 同心度保证在 0 ． 0 5 mm， 保证了油缸与注 浆缸 的活塞杆 在 装配 时 的高 同轴 度 。 3试 制 、 型式试验 整 体 连 接 架 经 过 强 度计 算 及 校核 ， 采 用 Z G 3 5 0 2 0 1 4年第 5期 穆玉兴， 等 矿用液压双液注浆泵连接装置的改进 总第 2 2 1 期 整体连接架 图 2 改进后连接装置装配示意 图 3整体连接装置示意 材 料 以满 足其受 力要求 ， 既保证 整体 强度 ， 又使 油缸 与注浆 缸装 配保 证 高 同轴 度 。与 铸 造厂 家合 作 ， 经 小批量铸造后 ， 完成 2台样 机试 制。根据 机动往 复泵试验方法 G B ／ 1 _ 7 7 8 4 2 0 O 6 中有关规定 ， 在 试验车间进行了型式试验。采用清水做试验介质 ， 对 注浆 泵 进 行 了空 载 、 各 项 负 载 、 过载 、 效 率 、 噪声 、 温升等 全 面检验 。可 靠性试 验是 在额 定压 力下 泵送 清水连 续运 转 3 0 h无 故 障 检 验 ， 检 验 中 ， 注浆 泵 的 各部 分运 转正 常 ， 活塞杆 换 向动作 正常 ， 振 动 、 噪声 、 油温 、 泄漏等均无异常现象 ， 整机运行状态稳定 ， 容 积效 率在 9 0 ％ 以上 ， 总 效 率 在 8 0 ％ 以上 ， 温 升 不 超 过 4 0℃ ， 满 足设 计要 求 。 4应用效果 连接装 置 改 进 后 的 Z B Y S 1 ． 8 ／ 1 2 ． 1 1型 煤 矿 用 液压双液注浆泵先后在 国投登封矿 、 郑煤集团等煤 矿工程中进行了试用 ， 综合性能指标均达到设计要 求 。易损 件 寿 命 得 到 提 高 ， 平 均 保 持 在 5 0 0 0 h以 上 ， 用户 反 映 良好 。连 接 装 置 的 优 化 设 计 ， 简 化 了原有连接装置结构形式 ， 极大提高了油缸与注浆 缸的装配精度 ， 增加 了密封性能可靠性 ， 延长了易损 件使 用寿命 ， 拓 宽 了注浆 泵 的研究 领域 ， 经 济效 益 和 社会 效益 良好 ， 具有 良好 的推 广应 用前 景 。 参考 文献 [ 1 ] 梁元濂 ， 陈知一 ， 于峰 ， 等． 高压注浆泵研究 开发新进展 [ J ] ． 探 矿工程 岩土钻掘工 程 ， 1 9 9 9 s 1 2 5 4 - 2 5 5 ． [ 2 ] 杨曦 ， 肖燕波 ， 刘劲苍． Y 7 0 ／ l O型压力注 浆泵的研制 [ J ] ． 西部 探矿工程 ， 1 9 9 9 2 8 3 8 4 ． [ 3 ] 卢小玲 ， 3 Z B 1 5 ／ 1 2 - 4 5型注浆泵 的研制 与应用 [ J ] ． 机械 制造 ， 2 0 1 0 9 8 2 8 3 ． 责任 编辑 许 久峰 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●o● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ●● ●● ● ● 上接第 8 9页 按综 采工作面， 加权平均功率 因 数取 0 ． 7 ； 因变 电所 供给 3个 工作 面， 同时系数取 0 ． 9 。经计算 ， 生 产用变 压器 负荷 容量 为 1 2 3 2 k V A 。 根据计 算 结 果 ， 选 择 2台 K B S G 2 一 T 一 6 3 0 ／ 6型 干 式 变 压 器用 于 生产 。 5 ． 2专用 变压器 根据表 1中的负荷统计 ， 专用变压器负荷容量 与生产 用 变压器 计算 公式 相 同。变 电所 供 电设备额 定功率之 和为 2 4 0 k W； 按 掘进工作 面需 用系数 取 0 ． 4 ； 按 掘进 工作 面 ， 加 权 平 均功 率 因 数取 0 ． 6； 因变 电所供给 3个工作面， 同时系数取 0 ． 9 。经计算 ， 专 用变压器负荷容量为 1 4 4 k V A。根据计算结果选择 2台 K B S G 2 3 1 5 ／ 6型干 式变 压器 专用 于采 掘工 作 面 局部通 风 机 ， 1用 1备 。 6 系统设计结果 结合采区生产布置状况 ， 依据给定的负荷量并 经 过 系统 的科学 计 算 及检 验 ， 做 到选 用 电气 设 备 经 济合理 。根据负荷计算结果设计出的供电系统如图 1所示 。 图 1 三 煤 四水平 4 1采区变电所供 电系统示意 7 结语 井 下采 区变 电所 是煤 矿 电力 系统 的重要 组成 部 分 ， 其位 置 、 环境 条件 以及 供 电的安 全 、 可靠 、 经济 合 理直接关系到员工人身安全 、 矿井设备安全及采 区 生 产 的正 常 运 行 。 三 煤 四水 平 4 1采 区变 电所 经 过 长期 运行验 证 ， 很好 地 满足 了生 产要求 ， 为 矿井 安 全高效生产提供了有力保障。 责任编辑 许久峰 91