卧式三柱塞往复乳化液泵站电控内卸载系统.pdf

卧式三柱塞往复乳化液泵站电控内卸载系统 平 顶 山煤 机 厂 裴守 智 卧式三 柱塞往 复泵 由于 有 耐冲击 、 压 力 高、效 率 高、结构紧凑 、蒯用 、有一定 的 自吸 能力、对介质 要求不高等 优点，所 以广 泛 应用 于煤 矿综 合机械 亿采煤液压 支架 的动力源， 使 用 赢磊j 二 二 前乳_f ￡ 性 藩溢 国内外 乳化液往 复泵 的卸载方式 大都采用 商动式卸找阀 圈 1 一 、自动卸蠢 阀工作原理 自动卸裁阏分直 动式和先导 式两种，结 构 比较复杂 ，密封带 多 见图 1 。机械直动式 卸裁阀的工作原理如下正常工作时，泵排出 的液体 在液压力P- 的作用下 ， 顶 开单 向睫a ， 液 体 由A腔进 入B 腔 ， 并按 箭头所示 方 向流 C 腔 。 当压 力达到 额定 值时，将 主 阕芯b 托 起 ， A腔 中的流体 经D腔 壳回液 箱，压 力P 突 然降 至 P o 。单 向阀a 在弹 簧力f 和液 压力P 的反 作 用下 关 闭，使泵 处于 空 负荷 运 转状态 当压力 P 下 降到某 ～定值 对，主 阀 芯b 在复 位弹 簧e 的 作用下关 闭。A腔中的压力 升高 ，顶 开单 向 3 O 高压外卸 载。 即在液压 系统 中用机械 卸载 阀 卸 载。 为保持液压 系统 有一定 的压力 ， 节省 电能， 综机使用 的乳化液 泵站 不采 用溢 流阚 而 是采 用的机撇液 压 自功闷， 接 在乳化液 幕后面 ，泵 和阔为 两个独立 的结构 。乳化液泵 提供 的高压 液能直接通过自动卸栽阀进入液压系统中。 ～ 先导式卸拽闷 PO 阀a ，泵供给系统高压液能。机械先导式 自 动 卸 裁阀在结构 上比较 复杂，性 能 比较 稳定， 其 原理大致相同。机机式自动卸载阀都是以释放 高 压液能来 达到卸载 的 目的，卸 载时A腔 中 压 力 P 突然 降压，单 向阀a 在弹 簧力f和 液 压 力 P 反 作1 ；I j 下关 闭，造成 了很大 的液压 冲击 力。 这种 液压 冲击力是 造成 阀座 阀芯 各部密封损 坏 的主要因素，并波及整个液压系统。而且卸裁 动作十 分频 繁，尤 其在高压大 流量 液 压 系 统 中，液压冲 击力的破 坏能力 是很 大 的。由于 复 位弹 簧 的疲劳 ，材质 和热处理不 稳定，无 论是 圉内的还是 国外 的机 搬式 自动卸栽词 都存在 着 使用寿 命低 事故多、不稳定 调整困难等问 维普资讯 题 ，直接影 响着泵 站的正常运 转。这 是综合机 械化采煤 的一个 比较突 H I [ 由难题 。机械式 自动 卸 薮 阔 在 2 0 M P a 咀下 比 较 稳 定 ， 4 0 M P a以 下 寿 命很低 ，在超 高压8 0 ～ 1 6 o MPa 的液压下 无 法卸裁 为此我们研究了 式三柱塞往复泵采 用电控 内卸 载方式。 、卧式 三柱塞往 复泵工 作 原理 由电动机经 齿轮减 速驱动 曲被旋转 ，再经 连杆滑 块带 动柱 塞作 拄复运 动， 当柱塞 C往 下 死点方 向运 动时 见 图 2 缸套 B压力腔 内 产 生负压，将圾 液 阀a 打开 ，液体在 负压 力 的__ 作 下从A腔 流入B腔 。 当柱 塞C往上 死点 方 向 逅 动时； 见图3 ， l臌液阀a 在弹簧力和液流的作用 下关 闭。 液闷b ，将 力下， 电子敏性压力元 牛， 将液能变成电信号， 经无 触点开 关电路 ，使直 流电磁 铁i 断 电 见 图 4 ，在 电磁铁 内 复 能弹簧g 的作 用下 ，推 动 铁芯d向下运 动，在吸液过 程中顶着 吸 液 阀 芯a ， 使闲芯不能复 位 。 造成 吸液 阀为 常开状 态 。B压力腔 内形不 成压力 ， 无 法打 开排液 阀b 。 此 时吸排 液阀都不 工作。 柱塞往复 运 动 将 液 体吸 八B 腔 内后，在 柱塞 往 上死点 方 向 运 动 时，又将 B 腔 内的液体 送 回 A控，故 称为 内卸 载。此 时泵不 供 给液压 系统液压 能 ．泵 完全处 于 空负荷运 转状态 。 当液压系统 中压力下 降至 某一 限定 值时 ， 电子敏性压力元 件发 出 电信 号， 经无触 点开关 电路 使直 流 电磁 铁 i 通 电 ， 将 铁芯 d 幔 台， 吸液阀又 能正常工 作 。泵供给 系 统 高 甩 2 无 图 3 三、 电控内卸 戢往复泵工 作 原理 在正常 工作 时，其动作原 理与上述相 同， 但在卸载时其动作原理就不大相同。在额定压 围 4 T-3 6 V 』 传感器 关 电路 毛 磁铁 围 5 压液 能 见 陶 5 ， 我 们是采 用 电磁 铁直接 控制 往复泵吸液阀芯a 来达到卸裁的目的。 3 l’ 维普资讯 四 、电控 内卸 毂系统 的特 性 电控 内卸 载往复泵 卸裁时， 吸液 阀芯 也只 有在 各 自的吸 液过程 中才 能被顶 着。在 电磁 内 复位弹 簧g 的 作用下 吸液 阎 不 能复位 ， 卸 载 时并不破 坏各 自的吸排液循 环程序 见 图 6 ， P 设1 5 0 。 处 为卸载 点，此时 柱塞 1在吸液， 柱塞 2、 3在排液 。运 动至 2 7 0 。 处 时，柱塞 1吸八 B 压力 腔 中的 液体 又被送 回吸液 腔A，柱 塞 2 在吸液，柱塞 3在排液。柱塞 3 排液后就不再 有柱塞排 液。 其卸 载时 的 曲线就 是柱塞 3无 因 次漉 量曲线。卸 载曲线很 平缓 。图 7为 通过压 ／ J 。 一 ／ l 。 上 出 一 I I．k 1 ‘ ／ ／ ＼ } { ’ ● I l I I I ／ ／＼、 t { f f ／ 一一 l I l l ／ l I l 、 I I I l I { } J ， ／ ／ ／ ／、 I ． ／ 、 f l l ， ＼ l I l f ／ ／ 、 、l ／ 、 l l I ／ ＼ f 0 。 I 鹾 簪 一 1 1 T ／ 、 J l l ， I ～ L 1 8 0 。 一 一一 ． 嗽， 、 2 7 0 一 I f r ＼ 、＼ ＼ 、＼ ， ， I I 、 ， 】 I I ＼、 I／ ／川 ／ t f j 1 、 ＼ ＼／ ／， I、 l1 ． I - ． I l j1 、 ＼ ／ ／ ⋯ ＼ ／／ ， f ＼ ． 、 。／ I I l _ I i I I j 檄槭 闷卸城 线 圈 6 力传 感 器示 波 器所描绘 记录 的升压与卸 载过程 压力变化动态 曲线。电控内卸载系统的应用是 将复 杂的液压 卸载过程 变成了泵 站供液 与不 供 液 的简 单过程， 在液压 系统 中并不 释 放 液 压 能，不 存在高压 液流突 然 降压撰 向的运动，不 产生冲击 波。 电控卸裁 与压力、流 最的大， j 、 无 关，无 卸载液流 回路， 同步性能好， 取消 了机 械 式 自动 卸载阀。 困而 卸 载时无 冲击 ， 无 噪 声 ，非 常稳 定可 靠，使泵 站 的寿 命大 大 地 提 高，压力调整非常方便，适用于高、中，低垒 32 实线 表示 排液 ，点线表 示嘁液精 0 M I a 电 薯缱卸拔 线 圈 7 部压力范围，而且精度较高。恢复压力可 以自 由调整 而机 械液压 自动卸裁 阀却 达不 到 ， 能满足各种液压 袁架对压力的要求 电控卸载 在高压 超高压 的液压系统 中，是一 种十 分理 想 的卸载方式， 完全可 以实现 自动 控制。 五 、 结 论 本 系统从1 9 8 0 年初 开始研 究，经 历五 次反 复 试验，8 3 年完成 了理论研 究和试 验，在 平顶 山煤矿机械广做了二十二万次卸裁试验，取得 维普资讯 北京正负 电子对撞机水气控制箱 的设计 上 海 气动 元件厂 孙 廷庸 国家重 点项 目北 京正负 电子 对撞 机 已于8 8 年 1 O 月开始 运 转。8 7 年 7月 我广承担 了 电子对 撞机 前端区 同步辐射 光束线水 、气控制箱 与氮 气 控制箱 的设 计制造 任务，交 验时主 管工程 师 认为 与 国外相 比该装置 的性 能和外 观都 已达 到或超过 国际上 同类产品水 平。 水 、气控制箱 下称控 制箱 用于输 送 电 子对撞机前端区内冷却用水以及气动执行元肄 所 需的 气源。工作 时应 绝对可靠， 同时必须尽 量简化 结构便于 操作和维修 。送水 部分除可 调 节 流量外 ，当水温 超过给定 值时还 具有报 警功 能}送气 部分备有二 路气源 压缩 空气 与瓶装 氮气 ．其任 一路气源应 能提供 足够压力 ，当 二路气源的压力都低于调定值时也需具有报警 功能}在 自动控制状态下突然断电还需具有人 工操作 系统来 选择 任一路气源 输 出的功 能。 图 1为 控制箱 的送 水和送 气 系统原理 ， 图 2为控制 箱的 电气原理 。 图 1的上 端为 送水部 分， 工 作压 力 O～0 ． 6 MP a 。开 启 截止 阀 1冷 却用 水进入 控制箱， 经节 流阀 2调节 流量，水 流大 小 由 流 量 计 3 水表 显示，通过水容器 4输向工 i 系 统 循环后 返回至 水容 器 5流向水池 。两 个 容 器 都装有传感器，由数字式温控仪显示出进 目 水的温 度 因数显 式温控仪 仅有一对常 闭触点 ， 了 成 功 。 并 将 该 项 目 应 用 于 P R I二 ／ 3 2 型 乳化液泵 站的产 品 中。8 4 年在煤炭 科学院太 原分院完成了电控卸载型式试验三十三万次， 大大地超过了煤炭部规定自动卸载阀寿命试验 十 二 万次的标 准。 今后将 进 一步研 究 电子敏 性压力元 件和控 制部 分，使 其小型 、集 成， 固体 化，提 高抗振 性能，力争卸裁寿命可达百万次 上。 一 1 圈 1 日 故改装 为常开触 点 。该处的 电气部 分除提供 温控仪的电源外，相应配置了蜂鸣器等报警元 件，当回水温度超过给定值时，报警系统开始 。 工f ，并可将 讯g - 通过外接线引向总控制台。 ’ 图 1的下 端为 送 气部分，输 入压 力0．7 ～ O ． 9 MP a ，输 出压 力0 ． 4 ～O ． 6 MPa 。 气动元 件 采用二位三通双气控滑阀作为主 阀，将原 P O口作为 二 路气源 的输 入 口． A口仍为 输出 ， 把 其 中一路 气源通 向减压问 ，经 减压后 输出。 该 阀曲二位 三通电磁 阀 自功 或三位五 通转 阀 手动 通过梭阀予以控制，电磁 阀则由各 自的压 力控 制器所’控 制，接 通电 源， 控 制箱的 送气部分即进入 自动工作状态，电磁阀将电讯 号 转变成 气讯号经过 梭阀来 控 制主 阀的工作 中途若突然 断电，由于棱阀与主气阀都具有记 寻 3 维普资讯