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综 采 设 备 维 修 人 员 及 技 术 人 员 培 训 班 （ D R B 2 0 0 / 3 1. 5 型 乳 化 液 泵 站 ） 培 训 讲 义 南京豪辛柯机械制造有限公司 目 录 一、 乳化液泵站的用途及组成 二、 乳化液泵的工作原理 三、 乳化液泵的流量和压力 四、 乳化液泵站的主要技术参数 五、 乳化液泵站的液压系统 六、 乳化液泵（泵头）的构造 七、 乳化液箱主要部件介绍 八、 乳化液泵站的使用 九、 常见故障的判断方法及处理 十、 乳化液泵维修过程中的几个问题 附、液压传动介质----乳化液 附图请见使用说明书 一、乳化液泵站的用途及组成 1． 乳化液泵站的用途 乳化液泵站（简称泵站）是综合机械化采煤工作面的主要装备之一，是一种把电能、 机械能转变为液压能的转换装置，是液压支架、单体液压支柱的液压动力源。 电能 电动机 机械能 泵 液压能 如 液压支架----支撑顶板、推溜、移架、调架、护壁、侧护、防滑等动作。 可弯曲刮板输送机的紧链液压马达。 采煤机牵引链的涨紧千斤顶。 二、泵站的组成 1．布置方式 （1）上下顺槽个设置一组泵站，从工作面两端同时向工作面液压支架等液压装置供液。 （2）将泵站全部设置在下顺槽的设备列车上，向工作面液压支架及其它用乳化液的液压装置供液。 2．组成 乳化液泵、乳化箱及附属装置（泵站附件）。 泵站在实际使用中，往往是同时安装两台乳化液泵和一个乳化液箱，所以通称“两泵一箱“。 安装两台泵的好处 （1） 在正常情况下，一台运转，另一台作为备用或进行轮换检修。 （2） 当工作面液压支架等液压设备需要增加供液量时，也可让两台泵同时（并联）工作，满足生产的需要。 为保证泵站能够安全可靠的运行，设置了卸载阀、安全阀、蓄能器、过滤器、压力表、等控制与保护装置。 为即使的向乳化液箱补充乳化液，有的乳化液箱还设有乳化油箱与自动乳化装置，便于水与乳化油‘就地”配制乳化液。 通常，泵与电机装在一个滑撬式底座上，乳化液箱在另一个滑撬式底座上。泵站附件的装设位置随泵站的形式而异。其管路借口及连接如下 连 接 部 位 接 头 形 式 泵吸液口 液箱出液口 卡箍或螺纹 卸载阀出液口 液箱高压过滤器口 K型插座 卸载阀回液口 液箱卸载回液口 K型插座 至工作面 K型插座 支架回液 K型插座 泵组的组成电机、联轴器、泵头、卸载阀、安全阀、蓄能器、底座及附件等。 泵的组成齿轮轴组件、曲轴组件、连杆滑块组件、缸套组件、大阀体组件及箱体等。 乳化液箱的组成磁性过滤器、高压过滤器、交替阀、蓄能器、配液阀、吸液断路器、及回液过滤器、浮球阀、防爆浮球液位控制器等。 二、乳化液泵的工作原理 乳化液泵一般都采用往复式柱塞泵，由于其是通过工作容积的变化而实现吸液和排液，所以它是一种容积式液压泵。 工作原理图见下含曲轴、连杆、滑块、柱塞、缸套、阀体、吸液阀、排液阀等都具有良好的密封。 当曲轴转角为A B C时，柱塞向左运动，密封的工作容积增大，形成负压，液箱内的乳化液在大气压的作用下，顶开吸液阀芯进入缸体中，并把柱塞让出的空间充满。此阶段为吸液过程。 当曲轴转角为C D A时，柱塞向右运动，挤压进入缸体中的液体，并使吸液阀关闭。当缸体内的压力达到一定值时，液体顶开排液阀，从排液口进入向工作面供液的主液管。此阶段为排液过程。 单柱塞泵的流量是一正玄曲线，在吸液时（ 0--180）不排液，曲轴转角在案270 时泵的排量最大。所以，单柱塞泵排出的液体在排液管路中是一种周期间断性的脉冲压力液体。 注曲轴连杆机构的滑块是非正旋运动。 Qπ/4 d2rωsinΦ r/21 sin2Φ δ Q1q max - qm / q min 100 δ Q2q m - qmin / q min 100 为了克服单柱塞泵给液压管路、液动装置和控制元件带来脉冲压力的有害作用，通常将乳化泵制造成三柱塞的，曲轴的三个拐相隔120，保持曲周旋转时始终有吸液和排液的柱塞，从而减轻了乳化泵排液压力的脉动。 虽然三柱塞泵的排量仍是不均匀的，其脉动率为4。72、9。07，但比单柱塞泵却好的多，基本上可满足生产技术上的需要。 DRB200/31.5型和DRB400/31.5Ⅱ型乳化液泵均为五柱塞泵，其脉动率为1。61、 2． 31，大大减轻了乳化液泵排液压力的脉动。 三、乳化液泵的流量和压力 1、流量 单位时间内从液压泵排出的液体的体积。 （1）理论流量 在不考虑漏损的前提下 Qл/4 d2snz10-3 升/分 （2）实际容量及容积效率 在泵实际使用中，由于间隙密封的泄露，以及液体压力和粘度的变化，泵的实际流量总是小于上述计算的理论流量。 Q实际 Q理论 - Q泄漏 QsQ1-Qx 且在其它条件不变的情况下，Qs与压力P成线性（反比）关系，随着P越高，Qs越小。 Qs与Q1之比值称为容积效率ηⅤ。ηⅤ Qs/Q1 乳化液泵的泄漏，主要是柱塞密封和缸体间的环形间隙造成的，所以即使发现和处理乳化液泵柱塞密封元件的故障，对提高乳化液泵的ηⅤ是有实际意义的。 （3）流量的选择乳泵的流量必须满足液压支架等液压设备的工作要求，泵站流量的大小直接影响着工作面液压支架的移架速度，所以一般可根据立柱和推移千斤顶同时动作的要求，用如下近似方法选择乳泵的流量 式中D.D1分别为主柱和推移千斤顶缸体的内径，cm Z.Z1分别为同时动作的立柱和推移千斤顶的数量，一般按一架中的数量 S.S1分别为移架时立柱的伸缩程度和支架的推移步距，cm n每架支架在移架时立柱和千斤顶的动作次数 V牵采煤机的实际最大牵引速度，米/分 1 液压支架的中心距 考虑到液压系统在工作中的泄漏损失，所选择泵的实际流量应略高于上述计算流量。 2．压力 （1）额定压力 乳泵的出口压力是由液压系统的工作情况来决定的，就是说泵的实际工作压力随外部管路阻力的大小而变化。类似于打气筒工况。 当乳泵工作时，它排出的液体通过管路供给液压支架（或单体支架），使支架产生升、降、推、移等各种动作，这些动作是靠泵站供给的压力液产生的。活塞运动时受到的阻力越大，则泵产生的压力也需要相应增大。 但是，乳泵通常是按照所能产生的最大工作压力来制造的，也就是说工作压力确定了乳化液泵的长期工作状况。 在未达到额定压力的情况下，泵的压力随外部负载的增大而增高，当超过额定压力时，泵排出的乳化液箱，泵处于卸载状态，低压运行。如果受到很大的阻力（如卸载阀失灵不卸载）时，当压力达到乳化液泵站安全阀的开启压力时，乳泵排出来的液体就从安全阀门排出来。 乳泵的铭牌压力指泵的设计压力，各个零件的强度是根据设计压力确定的，泵在该压力下工作时，能保证达到泵的规定寿命和使用的可靠性，否则泵的漏损和磨损会急剧增加，甚至引起泵的破坏。 另外，泵所配的电机是根据设计压力和流量所需功率选用的，若工作压力过高，电机也将会超载、烧坏。 （2）压力的选择 支架的初撑力和推移千斤顶的推拉力，取决于泵的工作压力，所以泵的压力应根据这两个方面的要求进行选择。 由初撑力得 根据千斤顶最大推力得 选择泵站的工作压力时，根据上两式计算后，取其中的最大值，并增加10-20的管路系统压力损失，作为所选择泵站的工作压力。 四、乳化液泵站的主要技术参数 国产乳化液泵站型号中的字母都代表一定的含义。 MT188-88煤矿用乳化液泵站 例DRB200/31.5型乳化液泵站的基本技术参数 公称压力 31.5 公称流量 Mpa 200 柱塞直径 mm 40 柱塞行程 mm 62 柱塞数 5 曲轴转速 r/min 548 电机型号 DYB-125，YB280M2-4 电机功率 kw 125 适用电压 V 660/1140（50HZ） 电机转速 r/min 1480 安全阀调定值 Mpa 34.7 卸载阀调定值 Mpa 31.5 蓄能器充气压力 Mpa 19 配套液箱容积 L 1500 工作介质 乳化液（含3-5乳化油的中性溶液） 五、乳化液泵站的液压系统 1、液压系统及其组成 由若干液压元件与管路组合起来能完成一定动作的整体。 （1）动力机构液压泵。作用是将机械能传给液体，转换为液体的压力能。 （2）操作机构液压阀（流量阀、压力阀、方向阀等各种调节控制装置）等。作用是控制和调节液体的流量、压力、方向和速度，以满足机器工作性能的要求。 （3）执行机构液动机（旋转式液压马达、往复式液压缸）。作用是把液体的压力能转换为机械能，输出到机器的各工作机构上去。 （4）辅助装置液箱、油箱、管路、管接头、过滤器、蓄电器、冷却器和各种控制仪表等。 液压系统图常用图形符号 2、对乳化液泵站液压系统的要求 在综采工作面，乳化液泵站与液压支架及其调节、控制、保护元件和各种辅助中指，组成了一个完整的液压系统。 所谓乳化液泵站液压系统，实际上是这个完整液压系统的一部分，它既能可靠地向工作面的液动装置输送所需压力等级的乳化液，又能将工作后解释了能量而流回液箱的乳化液净化后再加压送出，形成循环式的连续供液。 为了保证工作面液动装置有可靠的压力液源和良好的工作性能，要求 （1）泵站液压系统应能满足工作面液压支架及其他液动装置工作的用液要求。工作时，及时地供给规定压力和流量的乳化液；回液能畅通地流回泵站的乳化液箱；不工作时，泵站仍应照常运转，并能自动卸载，使乳化液泵和电动机能在近乎空载的状态下运转，保证泵站能随时向工作面供液。 （2）限压保护装置自动卸压，自动关闭，恢复液压系统的正常工作。 （3）应能保证乳化液泵站在空载状态下起动。 （4）停泵时，应能保证液压支架及其它液动装置高压管路中的液体不倒流。 （5）应有压力和流量的缓冲减振装置。 （6）应有良好的过滤装置，过滤铁屑，机械杂质及悬浮物。 （7）应有压力指示装置，以便随时观察泵站工作压力。 （8）需要在乳化液泵站“就地”配制乳化液时，应有乳化器、乳化油箱及油，水过滤装置与自动控制装置。 乳化液泵站液压系统失意图 安装在泵头出口的安全阀起着防止泵的压力异常升高的作用，以保护泵的安全，其开启值为泵站额定压力的110。 卸载阀作用为当泵站的执行元件（支架）不需要高压液体时，卸载阀动作，使泵在接近零压下运转，液体无压地流回液箱。同时，关闭执行元件的通路以防执行元件的压力液回流。其调度值为泵站的额定压力。 在泵头出口安装的蓄能器，起这平缓液压冲击，降低流量脉动幅度，使泵的工作更加平稳的作用。 泵站系统的液体流向为当泵开始工作时，液箱内洁净液体经液箱出液阀门进入泵头的吸液腔，由吸液阀进入柱塞腔，经排液阀排出，经卸载阀后有两种可能如卸载网未卸载，此时液体由卸载阀高压出口经管路进入液箱外端的高压过滤器，过滤后的液经液箱的交替阀和阀门流出，送至工作面执行元件；如卸载阀处于卸载状态，则此时液体由卸载阀卸载口经回液管路流入液箱。 执行元件回流的液体由液箱回液口进入液箱，经回液过滤器、磁过滤器、沉淀腔再至吸液腔，从而完成液体的系统内循环。 六、乳化液泵（泵头）的构造 各种类型的乳化液泵，构造大同小异，其结构可分为箱体裁传动部分和泵的液压部分及压力调节控制装置。 1．箱体传动部分 主要包括相体、曲轴及齿轮组件，连杆滑块组件等。 （1）箱体既是安装曲轴、轴承、减速齿轮（减速齿轮箱）