矿用HFC型水-乙二醇难燃液压液的应用.pdf

第 1 5卷 第 4期 总第 9 5期 2 0 1 0年 8月 煤 矿 开 采 Co a l mi n i ng Te c h n o l o g y V o 1 ． 1 5 N o ． 4 S e r i e s N o ． 9 5 Au g u s t 2 01 0 矿 用 H F C型水一乙二醇难燃 液压 液的应 用 王玉超 ，侯建涛，沈栋 ，韩 勇 煤炭科 研究总院 榆测分 院矿川油f1 f f J I究 所，北京 1 0 0 0 1 3 [ 摘要 ] 根据现用矿用液压油 的性能指标及 要求 ，研 制 出新型矿用 H F C型水一乙二醇 难燃 液 压液，并在煤矿井下用液压张紧装置上使用，结果表明新型水一乙二醇难燃液压液性能指标与4 6号液 压油相当，具有优 良的润滑性 、黏温性能和稳定性 ，满足 液压设备 的要求，可保证其正常运行 。 [ 关键词] 水～乙二醇难燃液；液压油；润滑性；黏度指数 [ 中图分类号]X 5 0 5 [ 文献标识码]B [ 文章编号 ]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 1 0 0 4 - 0 0 9 8 - 0 2 App l i c a t i o n o f HFC W a t e r -- g l y c o l Fi r e - r e t a r d a n t Hy dr a u l i c Li q ui d f o r M i n e 目前 ，我国煤矿井下液压设备用油仍然是矿物 油品，由于这些油品属 于易燃产品，若其一旦泄 漏 ，将会给煤矿井下带来安全隐患，因此 ，开发出 难燃矿用液压液替代矿物液压油具有重要意义。 根据井下液压设备对液压油的要求及矿物液压 油的相关性能指标，研制出矿用 H F C型水一 乙二醇 难燃液压液 ，其 物理性 能近似 于矿物液 压油 ， 具有优 良的抗燃性和良好的润滑性，又具备优异 的 防锈性及长的使用寿命，可满足煤矿井下液压系统 使用要求 ，具有很好 的防火安全性 J ，并 在煤矿 井下液压张紧装置上进行了应用 ，考察其 使用性 能 ，结果表明矿用水一 乙二醇难燃液压液完全满足 井下张紧装置液压系统的使用要求。 1 样 品的制备 与应 用 1 ． 1 矿用水一 乙二醇难燃液压液的制备 矿用水一 乙二醇难燃液压液的配方以水和乙二 醇为基础组分 ，配方中含有稠化剂 、润滑剂 、防锈 剂、腐蚀抑制剂和抗泡剂等多种添加剂。通过增稠 剂、润滑剂等各种添加剂的合成、筛选和复配制备 出产 品 。表 1 给出 4 6号矿用液压油和矿用 H F C 型水一 乙二醇难燃液压液的主要性能指标。 从表 1 数据可以看出，矿用水一 乙二醇液压液 歧管抗燃试 验表 明其难燃 ，属 于 H F C 难 燃介 质 J ，而矿用 4 6号液压油为易燃品。其主要性能 指标也与4 6号矿用液压油指标相当，满足井下液 压设备的需求。 ．2矿用水一 乙二醇难燃液压液的应用 矿用水一 乙二醇难燃液压液在井下胶 带机张紧 装置上应用 ，并和 4 6号液压油对比分析。 表 1 难燃液和液压油的性能指标 1 ． 2 ． 1 液压张紧装置的结构及参数 井下胶带液压张紧装置是通过 4 6号矿用液压 油作为传动介质 ，利用齿轮泵和液压油缸来传递动 力。图 1为液压 自动张紧装置的结构 ，其结构参数 如表 2 。 表2 液压张紧装置的结构参数 [ 收稿日期]2 0 1 0 - 0 5 - 1 1 [ 基金项 目】煤炭科 学研究总院院技术创新基金资助项 目 2 0 0 8 C X 0 4 【 作者简介]王玉超 1 9 7 9 一 ， 男，山东德州人，硕士，工程师，主要从事润滑油的研发和销售。 9 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王玉超 等矿 用 H F C型水一 乙二醇难燃液压液 的应用 2 0 1 0年第 4期 1 一 轮 杂 ；2 一 ] 动换 问 阀 ；3 -- 电磁 ； 4 一 蓄能器；5 --液压 油缸 图 1 井下液压 张紧装置 结构 1 ． 2 ． 2考察 内容 通过财其工作原理及水一 乙二醇难燃液的性能 指标的分析 ，主要从以下 4个方面米考察难燃液在 液压 自动张紧装置上的使用情况 1 水一 乙二醇难燃液压液是否能保 证液压 自 动张紧装置j F 常运行 。 2 观测液压 自动张紧装置 的齿轮泵 、密封 及相关配件在试验过程中的工作状况，有无损坏情 况发 生 。 3 观测水一 乙二醇难燃液压液 的运行状 况 ， 温度 、压力及黏度变化情况。 4 分析在试验前后 ，水一 乙二醇难燃液压液 性能指标有无变化。 2结果与 讨论 矿用水 一 乙二醇难燃液 的黏度 、黏度指数 、润 滑性足决定其使用性能的主要指标和冈素。通过对 实验室检测 ，矿用水一 乙二醇难燃液压液各项性能 指标满足标准要求 ， 与矿用液压 油的水平相当 ， 完全可以满足部分井下液压设备的使用要求。润滑 性是其重要的性能指标 ，水一 乙二醇难燃 液在 设计 过程 中充分考虑到这一要求 ，进行了特种润滑剂合 成与复配 ，提高其抗磨 、挤压性能。 通过四球机实验测试 ，新 型矿用水一 乙二醇难 燃液 P 值达 到 9 2 1 N，与 4 6号液 油 水平 相 当， 因此在齿 轮泵运行过程 叶 I ，可提供 足够的润滑性 能。在整个实验过程中 ，齿轮泵运行平稳无任何噪 声 ，可正常提供动力 ，水一 乙二醇难燃液的润滑性 可充分保证设备泵站的正常运行 见表 3 。反之 ， 若广 品的润滑性不够 ，就容易造成齿 轮的过度摩 擦 、损坏 ，使得齿轮问泄漏量增大 ，从而容积效率 下降，无法正常提供传动力。 表 3 胶 带张紧装置 运行 记录 序 鼬 MPa 设备 黏度指数是液压液 中的另一关键指标 ，反映液 体黏度随温度 的变化情况。黏度指数高，液压液的 黏温性能好 ，液体黏度随温度的变化较小 ，能充分 保障液压设 备在运行过程 中的容积效率 ，延长 油泵的使用寿命 ；反之则其黏温性能低，随着温度 升高泵的容积效率下降。从实验数据 町以看出 ，水 一 乙二醇难燃 液压液的黏度指数达到 了 2 1 0，远远 大于 4 6号液压油的黏度指数 9 9 。在实际使用过程 巾，液压系统会不断升温 ，较高的黏度指数 ，可保 证系统更长时间的运行 ，从而提高生产效率。试验 完毕后并对其各项性能进行 了检测。表 4给出了试 验前后矿用水一 乙二醇难燃液压液的性能指标。 表 4 试验前后水一 乙二醇难燃液压液 的 眭能指标 从表 4的数据可以看出，试验前后 ，矿用水一 乙二醇难燃液压液黏度 、黏度指数 、润滑性等主要 下转 1 9页 9 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王毅武等 凌志达煤矿 井下辅助运输 方式优选 2 0 1 0年 第4期 车和柴油机车 ，本矿井电机车运输距离短 ，主要起 调车功能 ，架线式 电机车需要设置整流问和架线 ， 不够灵活 ，宜产生火花 ，管理复杂 ，安全性差。因 此 ，宜采用蓄电池电机车或柴油机车运输 ，柴油机 车对空气污染大 ，设计采用蓄电池电机车运输 ，选 用 2台 8 t 防爆蓄电池电机车 ，1 工 1 备 。为便于井 下管理，充 电可在地面进行。 3 辅助运输方案比较 综上分析 ，适合本矿井的运输方式为电机车运 输 无极绳 连续 牵引车运输和无轨胶 轮车运 输。2 种辅助运输方式综合分析 比较详见表 2 。 表 2 大巷辅助运输方式综合 比较 辅 助 运 输 方 式 尢 轨 胶 轮 车 銎 设备产地 国产 国产 可靠性 可靠 可靠 驱动方式 柴油机 蓄电池 最 杏 运 行 普 8 5 7 主 ／ f m ．s 一 最大载重／ t 2 5 可选用 4 0 4 0 能最 大爬坡／ 。 l 4 一般不宜超过 6 1 2 最小转弯半径／ m 4～ 7 7 运距／ m 不限 单台无极绳 2 6 0 0 运 输 连 续 性 不 霪 羹 嚣 离 _要 誓 蓑 曩 銮 萋 适 巷道断面 较大 较小 用 顶板条件 无要求 尢要求 条 底板条件 需铺底 需铺 轨 r r煤层倾 角／ 。 3～ 6 一般 1 2以下 工作 面搬 家时 间／ d 1 5 3 0 初期 运输设备 投资 ／ 换装硐室及设备 万元 合计 l 5 0 H0 设备见表 1 6 0 0 21 0 0 2 0 0 2台电机 、 1台无极绳 O 2 0 0 根据上述分析 ，无轨胶轮车运输方式与电机车 无极绳连续牵引车运输相 比，其突出优点是工作 面搬家时间短 ，效率高 ，但本矿井运输距离短 ，无 轨胶轮车运输优势体现不明显 。同时无轨胶轮车运 输投资巨大 ，需多投 1 9 0 0万元 ，且西部扩 区还需 增加 1 套换装设备 ，换装次数多 ，系统复杂 ，运输 成本高 ，另外 ，本矿井井下涌水量较大 ，对无轨胶 轮车运行有一定影响 ，综合分析各种因素 ，设计推 荐采用电机车 无极绳连续牵引车运输 。 4结束 语 矿井辅助运输方式多种多样 ，各有其优缺点和 适应条件 ，可采用一种辅助运输方式 ，也可以采用 几种辅助运输方式联合运输 ，具体选择哪种辅助运 输方式需要根据具体情况 ，从本矿实际条件 出发 ， 充分了解各种设备的性能和特点，以及运营维护费 用 ，通过经济技术 比较后合理选择辅助运输方式 。 [ 参考文献] [ 1 ]洪晓华．矿井运输 提升[ M] ．徐州 中国矿业 大学 出版社 ， 2 o o 7． [ 责任编辑 王兴库] 上接 9 9页 性能指标均兀较大变化 ，这说明其有 良好的稳定性 及剪切安定性。有研究发现含有 l 2～1 8原子 的环 氧烷烃不论与 E O，E P或其共聚物封端 ，均可以极 大地提高其增稠效果 ，而不使其黏度在剪切力作用 下降低 。因此 ，在矿用水一 乙二醇配方设计过程 中，通过引入增 稠剂筛选和复 配提高其抗剪切性 能，以保证其在使用过程中的稳定性。 在煤矿井下胶带张紧装置上的应用证明 ，新型 矿用水 一 乙二醇难燃 液压液具有与 4 6号矿用液压 油相当的性能指标 ，可满足液压设备 的正常运行 。 3结论 1 新型矿用水一 乙二醇难燃液压液 ，具有优 良的性能指标 ，达到了矿用液压油的标准要求。其 优 良的润滑性 、黏温性能 ，可保证液压设备的正常 运行。 2 试验前后的检测数据表明 ，新型矿用水一 乙二醇难燃液具有 良好的稳定性和抗剪切性能 ，可 替代 4 6号液压油用于井下胶带张紧装置。 [ 参考文献] [ 1 ]陈丽卿 ．我 国水一 乙二醇难燃 液压液产 品的生产使用及标 准化 [ J ]．润滑油 ，2 0 0 5 2 0 ． [ 2 ]王祖安 ．绿色环 保型水 一 乙二醇抗燃 液 ．润滑油[ J ]．2 0 0 2 1 7 ． [ 3 ]侯建涛 ，刘姗姗 ，沈栋 ，等 ．煤矿井下用水 一 乙二醇难燃液 压液 的研制 [ J ]．煤矿开采 ，2 0 0 9 ，1 4 1 3 5 3 6 ． [ 4 ]曼格 T ，德雷 泽尔 w．润滑剂 与润滑 [ M]．北京 化学工业 出版社 ，2 0 0 3 ． [ 5 ]G B ／ T 2 1 4 4 9 ，水一 乙二 醇型难燃 液压液 [ s ]． [ 6 ]庞重车 ．高含水量液压液 H WF综合润滑性能的改进研究 [ J ]． 石油炼制与化工 ， 2 0 0 4，3 5 6 2 5 2 9 ． [ 7 ]许海霞 ．矿用高效增稠 剂的研究 [ J ] ．煤矿机 械，2 0 0 3 1 ． [ 责任编辑 邹正立 ] 1 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m