卧式三柱塞往复乳化液泵站电控内卸载系统的研究.pdf

1 8 9 年第8 期 嫫矿机械 卧式 三柱塞往复乳化液 泵站 电控 内 卸载系统 的研 究 平 硼 山煤 矿机 械 厂 裴审 智 卧式三柱 塞往 复泵 由于其 具 有耐 冲击 、 压 力高 、效 率 高、结构紧凑 、耐 用、有一定 的 自吸 能力、对介质 要 求不 高等优 点， 因而 广泛 用于煤 矿综合机 械化采煤 液压支架 的动 力源。 国内外乳化液往 复泵 站的卸载 方式大 都 采用 高压 外卸载 ，即在液 压系统中卸 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 阀，而是 采 用专 用的机械液压 自动卸 载闽。 由于 这种 卸载 方式是将 高液 压能 突然 降压释放 出液压 能， 单向阀在 高压液 体 回推 力的 作 用 下 关 闭，造 成了很大的液 压 冲击 力，而且卸 载动 作 很 频繁，机械液 压 自动卸 载 阕的结构 很复 杂，密 封带多 ，调 整 困难，材 质 和热处 理都 不稳 定，无 论是直动 式 的或先 导式的 都存 在 着寿命 低 、事故多 、不稳定 、高 压卸 载更加 困难 等缺点，直接影 响着泵站 的正常 运转， 这 已是 综合机 械化采煤 的一 个 比较突 出的难 题 。为此我们 研究 了卧式三柱塞 往复泵采 用 电子控 制的卸 载方式。 一 、电控 内卸载 往 复泵 工作原理 在正常 工作 时其 原理与 卧式三柱塞往 复 5 ‘ 泵相 同， 即当柱塞 向下死 点方 向运 动时 ，缸 套 内压 力腔产生 负压， 将吸液 阀打开，流 体 在负压 的作用 下流入缸套 内} 当柱塞 向上死 点方 向运 动时 ，吸液 阕在 弹簧 和液 流的作 用 下关闭 ，缸套 内形 成一 定的 压力 打 开 排 液 阀， 将高压液能 供给液压 系统。但在 卸载 时 其工作 原理产生 了变化 ，在 额定压 力下， 电 子敏性 压力元 件将液能变 成了 电信号 ，经无 触 点开关 电路，使 直流 电磁 铁 断 电 见 图 1。在 电磁铁 内复位 弹簧 力的作 用下推动 圈 l I一 柱皇 I 2一 复位 弹 簧I 8一 电蠢 牲 4一 顶 秆， 5一 嗳 藏阀 I 8一压 力 腔 I 7一 排藏 帽 I 8一捧 淮腔 衔铁下的 顶杆，在 吸液 过程 中顶 着 吸 液 阀 七 、结 论 1．活柱 镀 铬层起 泡的主 要原 因是t铬 层表 面存在 的裂纹 或针孔 ；介质 的 渗 透 作 用’氢鼓 泡’损 伤的引发 。 2．蚀坑 产生之后， 镀铬 层会 发生 阴极 剥离。 3．机 械损伤会迅 速引 起周 围的鼓 泡， 应 尽可 能 防止。 4．低 温镀铁层因 有较大残 余 内应力 ， 亿 学稳 定性 差，裂纹 、针 孔多。 要 消除 这些 缺 陷， 必须 改进 电镀工 艺。 5．要提高矿柱 寿命 ，必须改进 镀铬 工 艺，或采用其他更台适的工艺。 维普资讯 j 吾 ； 爆矿 机械 1 酗 晕第8 期 芯 ，使 阀芯 不能 复位 ，造 成吸液 阀为 常开状 态，在 压力腔 中形 成压 力，无法打 开排 液 阀，此时吸排陂阀椰不工作，柱塞往复运动 吸 入压 刀腔 l匈的 流体 又流 向吸澈腔 ，故 称 为 内卸袭 b此 时泵 不供给 系统液压 能，泵站 完 垒 处 于 卸 载 状 惫 。 当液 压 系 统 - 压 力 下 降 至 某一 限定值 时， I 子敏 性 【 力元 件发生 电信 ，经无触 点开关 电路 使 苣流 电磁铁 通 电， 将 衔铁吸 台，嗳液阐 又能正常工 作，泵 供给 系统 高压 液能 。衔铁 吸台后顶杆 和 暖液 闽芯 有一 定间 隙，用 电子 直接 控制吸液 阀来达 到 卸载的 目的 二 电控 内卸载往 复泵特性 电控 内卸 载往 复泵 卸载时 ，吸 液阀也 只 有在 各 自的吸液过程 中才 能顶 着 阀芯，使其 能复位 ，卸载 时并 不破 坏各 自的吸排液循 环程 序 ，如图 2所 示， 假设 1 5 o 。 处 为 卸 载 r／ ／ ＼／ r _ 『 i 一．，． I l 』 l J f I i ／ f 『 ． E ， ， ， 、 、 聿 f 碍 一 n_ 1 ‘ 一 卅 十 f I P ≠ 蕊 饼l 。 { 针 1{ 。I 料 鞋 。 、 、 、 t 计 f 士{ 、 ∈ * c j 一 十 I l ，I l f F 魁 ① 卸 载点 实 线表示 捧液 量， 点 ，此 时柱塞 1、 3吸液 ，柱 塞 2排液 。在 2 7 0 。 处柱塞 1 吸入的液体又排回吸液腔，柱 塞 2在吸 浊 ， 只有柱塞 8在 排液 。 从理论 上分 析此 时的 曲线 抛 物线 ，卸载 曲线 平缓。这 种 卸载方式把 复杂的液压 系 统变成 了泵站供 液 与不供液 的关 系 ，不存在 高 压液 流换 向， 与檀力 、流 堪的 大小 无关 ，无 溢流 回路 ，同 步 性能好 ，取消 了机 械压式 自动卸载 阀。 I I 3 5 I M ／ 1／ ／ ] L／J 、 1 ‘卜 阿 了下■ 育葛 Ⅱ Z ② 理论 排量 曲线。 虚线 表示 瑕藏 量 因而卸载时无液流冲击，卸载无声，非常稳 定可 靠 ，使泵站 的寿命 大大地提 高，压 力调 整很 方便 ，可 以从5 PMa 调 至3 5 PMa ，适 用 于高 、中 、低 全液 E 范 围，而 且精度较 高， 能满 足各种综 采液压 支架对压 力的要求 。图 3为通过压 力 传感 群示 波器所 描绘记录 的升 压 与卸载过 程压力 变化 动态 曲线。 P 圈 8 a 机 械 卸羲 断线 三、试验结粜 本发明从1 9 8 o 年并始研究，历经6次匣 b 电拉卸 盐 曲姥 复试验， l 9 8 3 目 完成了理论研究和理论试骑， 取得了突 出的成 ， 并 将该成果应J f1] P R B 维普资讯 8 年第3 期 煤矿机械 ‘ t 缠绕式提升机卷简筒壳应力 分析 黑 龙江 矿 业学 院 冯 兆福沈 继 罕 二． 掌握提 升机卷 筒筒壳成 力分析方法 ，恰 当地分析筒 壳的应力 状态 ，了解 其 应 力 水 平 ，是 正确处 理大型 卷筒开裂 设障的 先决条 什。 F i 仪就 筒壳应 力 分析的 解析 法作 简要 的介绍 ，供有关 同志参考 。 一 、简壳 外载荷 卷筒 一般 由三部 分组成 ，即筒 壳 、支 轮 和支环 ，如 图 1所 示。简 壳是卷筒 最基本 和 囝 1 卷 筒 结椅 最薄弱的 元件，是 卷筒的主要 承载 部分 。筒 壳的外载荷主要有t 1． 已经缠 到卷筒上具 有张力的 钢丝绳 绳圈对 简壳所 施加的径 向压力 ， 2．末缠到卷筒 上的 锕丝 绳绳 弦张 力对 筒壳所施 加的弯矩 捌扭 矩 。 分析指 出， 由第 二项 载荷 所引 起的 筒壳 弯曲应力和扭应力，其值很 小 ，可 忽 略 不 ， 计 。 由第一项载荷，即钢丝绳绳圈对筒壳施 加的径向压力所引起姐简壳自由段的压缩应 力a 则有很 高 的 值 ，如a， 1 l2 0 0 O ～1 5 O 0 0 N／C l t I ，而在 吏轮处 ，筒壳的 弯 曲应 力 d 具有 更 高 的 值 ，如 2 5 0 0 0 3 0 0 0 0 N／ G i l l 。因 此 ，缠 绕式提 升机 卷筒筒 壳强度计 算 ，主 要是考 虑这 部分 载荷 。 。 、筒壳 变彤 方程 分 析可知 ，对于在 结构 上和载荷 匕 都 是 极对称 的筒壳 ，可 以把 它当作 一个 自筒壳 中 分割 出的，沿 弧长为单 位长的 ，反力 与挠度 成正 比的 “ 梁 ”采计算 。 即可 按普通梁 的公 式和计算程序来计算筒壳。根椐材料力学， 普 通梁 的挠 微1分方程 为 酊 等 q 1 一 1 式 中t q 作用 于梁上 的均 布载荷。 自筒壳 中分割 出的“ 梁 ， 即筒壳 单元 梁 ．如 图 2所 示，一旦 产生 挠度 后，便 有相 应的反力 一k y ，敖此时作于 “ 粱”土 的， 载 荷不再为q ，而为q k y ，，并且 应把普 通 梁 刚度 EJ 改 用D D 毒 i 器 c z 式 中t D 简壳柱 状刚度， ’ E 一筒壳榭料的弹性模数， E 2 -x 1 0 N／ m ， j 恤一波 桑 比，致 毒O ． ； - 1 1 ／ 3 2 。 型 乳 化 溉 泵 站 的 产 品 中 去 。 1 9 8 4 在煤炭科学皖太膀 e 分虢完成电 控 卸 载 试 验3 3 万 次，大大超 过 了煤炭 部规 定 的 自 动 卸载阁寿命试验1 2 万次的标 准，而 且 没 有 误动作，没有易损件，很容易实现远距离拉 制。本发明对超高压、大流量卧式三 泵 类 的卸 载创造 丁一个 比较 理想的 方法。 今后将进一步研究电子母性压力元件 控 制部分 ，使其集成小 型 固体 化，提 高抗振 。 I 性能 ，寿命可 选百万次 以上 维普资讯