介绍国外两种乳化液泵的变量方法.pdf

l 2 ∞ 产品 结构 t 目 0 煤矿机 械 [ 9 8 9 年 第 9期 介绍国外两种乳化液泵 的变量 方法 哈 尔滨煤 矿 机械 厂 殊 铁成 一 、 前 言 目前 ，我 国煤矿 F 采 煤工作 所 他用 的 乎 IJ 化 掣多采用时式三 三 拄 枣 当 这种泵 具有 结构 简单 、 制造容 易、l _ 作压 力 高 维 护 方便和 使用可靠等 优点， 怛其最★ r。 缺点是 娈龄 困难 和单位功 率的重量 和体积 大 。随 着 我目综采 事业的发 展， 已往 的定攮 袈 已经不 能满足井 下的要 求 ，因 而变 量泵 ，这种输 出 的流量可 以与支架 、执行 机构所需 流量相 匹 Z l 4 0、 l z 2 2 0 m 【 2 ， B【3 8 j l Z 3 8 0 ／ Z 。3 4 、 Z 3 8 l ． 5 ， B 52 9 。 Z L 1 0 最 小体积F3 ． 0 0 3 9 6 6 7 3 2 7 7 8 E一0 ． O 3 2．用l { p e n H e e 方法计 算效率 总传动 比1 1 一1 1 ． 0 7 0 5 8 8 2 3 5 计算 出动力传 动比 面 ￡ 1一 2 2 一 1 1 ． 4 5 3 4 5 8 8 轮 系 的 总 效率 q 1 、 3 ／ u0 ． 9 7 8 4 3 6 1 7 9 来 经 优化设训 的齿圈输 出式双排 行星 轮 边减速 器， 经 发 汁计算后 的参数 Z ． 4 5 Z 2 3 6 Z 3l 1 7 配 的元件 必 将得 到迅 速发展 。 l 、 面就 嗣外两 种生 监乳 化液象 的变量方 法作 一介 绍． 供确 父 同行 参 考 。 二 、有 级 变 量 泵 的变 罨 方 法 日书三 井三池 公 弼生产 j PL8 4 ／ s 6 0 型支撑 掩护式 支架 系统中采用 了有级变 镀乳 化 液泵， 瞬 1为泵头变 结构 原理圈。具体 工 作 原 理 如 下 t P 为控制压 力 ，它 等 于泵的 出 口压力。 Z 。 l5 Z B 12 Z 63 9 体税F】 0 ． 0 1 7 0 5 7 5 6 6 优 化 后 的 最 小 【本积 F 0． 0 030 04 两者体积 的百 分 比为1 7 ． 6 ％。 参考文献 1] 机 植 娘 理 电 算 程 序 设 计 ∞ ， 物 生 上 水 等 编 ， 中 国 展 望 出 版 社 ， 1 9 2 5 [2] 机桂 零件 设 计手册 第 二版 ，求 北工 [3]“2K H 行 星 乾 系 的 优 化 设 计 ， 昊清 一 ， 【栏 机 械 0 ， l 9 8 0 [4 机 l椭 优 化 蛙 计 J 』 法 ， 蹦 立 周 主 编 ， t海 科 I I主出 版 杜 ． I 9 5 5] 兰 亍 行 譬 艳 景破 盅 汁 算 遵 历 裂序 的 研 究 ， 麓 生 ， 征 仁 时 ， 论 立 ， 1 9 8 6 维普资讯 1 9 8 9 年第 9期 煤矿机械 图 1 有照 变量 录泵岳 结 构原理 圈 L一 压兰 I 2一 泵头 体 3～ 排 藏 瞬 套 I 4一 排液 阀F 5一 排液 阀座 ， 6一 盘根 箱 | 7一柱 塞工 作腔 I 8一 嗳液 月， 9一 隔套 ，l O 一 卸 载 霄体， 1 l导 向套 1 2 ～ 控 制 顶轷 |1 3 一 谓压 弹簧 ， 1 4哑渣 阀 哇； 】 5啦 涟 硐 弹 簧 ，l 6 一哑 液 阀套 ，1 7一排 液阑 弹簧 ，l 8 一 幕 排 藏 腔 F 1 0一嗳 i 瞳la-2 0 一 螺母 ，A 一接 蕞 出 口 控制 藏 口 顶杆1 2 的受力为F { D 一 d P 一 F ， D、d 分 别为顶杆直 径， F， 为调 压弹簧 的弹 簧 力 ，当 F≤ 0 时，在 F， 的 作 用 下， 顶 杆不 向上运动 ，吸液阀 8可 自由地 开 闭。当 工作 面不用液时 ，泵 的 出 口压力升 高，P。 相 应 随之 增大 ；当P。 增至 F o时 ，顶 杆 压 缩 弹簧 1 3 向上 运动 ，顶 开吸液 阀 8并 把 它 托 住， 使泵 空 载 运 转，泵输 出流量 为零。 当 工 作 面又开始用 液时 ，泵 口压力即控 制压力 P 开始 下 降，当P。 降至F≤ o时，顶 杆1 2 在 弹 簧力纳 作用下开始 下降，吸液 阀又可 自由 开 闭 ，此时泵 又可恢 复 正常运转 吸 排 液 休 了 。 由于在 泵头的三 个吸液阈 下各 安装 一个 卸载阀，所 可通过调整 螺母2 0 ， 分别调整 三 个卸载 阀的调压弹 簧l 3 的压 缩量 ，将三个 顶 杆的开启 压 力 调 得 不一 致 ，各 为 、 P 、P s P。 P P。 。 当系统压力低 于 P 时 ，三个 卸载 阀都不 卸载 ，泵 的 全 流 量 为Q；若 系统压力 超 过 而 低 于 P删 ，第 个 卸戟 阀处 于卸载1状态 ，另外两个 正常工 作 ， 此 时 泵 旧 总 流 量 为 言 Q ’ 若系 统 压 力大 于P 而小 于P a 时 ，则第一 、第 二两 个 卸 载 阀卸戟 ，第三个 正常工作 ，此时泵输 出流量 J j - - Q } 如 果系 统压 力 大予 P 。 则三个 卸 载 阀仝部 卸 载，泵 的输 出流量为零 。这种 卸载 方 式也称 为流量 卸载。 如 上所述 即实现 了三柱塞泵 的 分 级 变 。根据替种 工作 面的不 同要 求， 通过调整 弹簧 的压缩量，把 P 、P 、P。 控 制在 所 需 的 范 围 ，而 得到 理想 的Q 、 要Q 、 Q 。 三、机锨变量乳化液隶的变量方法 西德 豪辛柯 公司新研 制 了一 种机械变 量 乳化液泵，并称之为目前最先进的。观把它 的大 致 结构及 变 量方 法 介绍如 下 图 2为 泵 的系统 图，泵输 出 的液体 由传 感器检测到信号后传递给电子控制台，然后 由 电子控制 台发 出信号 ，传给伺 服阀 ．最后 由伺 服 阀来控制 变量机构 实现变量 。 } 圈 2 泵 的 系蜿 暇 l一伺服阚， 2 一 电子控翻告， 8一 传癌嚣 泵的大致结构见 图8 图 4。在泵的传 维普资讯 i 4 瘰矿机械 1 9 8 9 年第 9期 动 机构中有 上下两 个 曲轴 ，三对 连 杆，每对 连杆分别放在 上 r相叠 的 两面。两个 连杆 以 相 同或 相反的方 向运动 ，它们 的台运动 使十 字头 滑块移动 ，带动 柱塞工作 。连杆 与十字 头 滑块之 间使用 一平衡 连接板连接 图 3中 9 。 上下 曲轴 由差动 齿轮传 动装 置和可旋 转 圈 1一 上 曲轴J 2 一上 连 杆J 3 一 十字头 措 球， 4一 下 曲轴， 6一下 连杆 I B～ 泵体’ 7一 拄塞 j 8一 泵头 J 9一平 衡 莲 接 扳 的框架系统彼此结合 见圈 4 。在泵的一 端有一 液压缸 及双面齿 条和一手 轮螺杆 见 图 4剖 面A～ B 。 另外，在泵 体内 还 有 一 供 润 滑油 的供油泵 ．它通过 曲轴 ，齿轮来带 动 运转， 提供泵 的各部位 润 滑用油 。 泵的具 体变量方 法是 这样 工作 面用液 的多 少可 由泵 的系统 中的传感 器 来测得 ，传 感器把 检测到 的信号传送 给 电子 控 制 台。 当伺服阀接到 由 电子控制 台传 来的 电 信 号 后，伺服 阀动 作，控制 液压缸动作 ，液压缸 又将 带 办 双 面齿条移动 ，双 面齿条 通过耜啮 合的齿圈 与一个可旋转 的框 架 来带动差 动齿 轮 系统使 曲轴运转 。变量 的大小 可以通过调 节 图 4中的手轮螺 杆 以限制双 面齿条 的行 程 来 预先凋定 泵的最大 流量及零 流量的传 动 机构 原理 图见图 5。 当最大流量 时，两 曲轴 同步运转 ，平衡连接板水 平 移动工作 见 图 5 a ，十字 头滑 块的行 程 为曲轴偏心 的 两 倍 。 当零 流量时， 平衡连接板在 倾斜位 置摆 动工作 见 图 5 b ，十字 头滑块处 于 静 止 圈4 1～ 恫措 油幕 ， 2一整 动齿 轮 传动 装置 ， 8一手 耗 螺杆 4一双 面齿 条 t 5一 旋 转柜槊 系统 j B一 液 压缸 图 5 位置，行程为零。通过上述方法我们可以调 整 泵 的工作 容积 由零 到最大 ，或者 由最大到 零 ，最终达 到改变 流量的 目的。 另外 ， 泵在整 个 变量过 程中，其工作 压力还可 以 由电子控 制 装置来保持 恒定。西德 豪辛柯 公司的机械 变量 乳化液泵 能够较好她满足 工作 面流量变 化的需要 ，但是其 结构的确过 于复 杂。 四 、 展望 目前 ，我 国还没有 生产煤矿用 三柱塞变 量 泵的厂家 ，1 9 8 7 年 煤科 院太 原分 院设计 了 维普资讯 l 9 8 9 年第 9期 煤 矿机械 l 5 9 o 马力防爆低污染粘着／齿轨运输机车 长 沙 重 型机 器厂 周 缓 付 我厂 承担的 “L五” 国家重 点科 技攻关 项 目 9 0 h p 防爆 低 污染 粘着／ 齿 轨 运 输 机车 ， 是 为 完 成 井 I、辅助 运输 任 务 而研 制 的 。 这种 机车 的运行完 全 利用矿 井现有 普通钢 轨， 既能在主 要运输 1人巷使用 ， 又能 在 上 、 r山及采区顺 槽中运行 。在主要 运输 大 巷可 代替 电机车 旧] l_ 作 ；杠上下 山及顺槽 中爬坡 时可起钢 丝绳绞车 、 单 轨吊挂车 卡轨 车的作 用，可 以满 足新井建 设和 旧井 改造的 需要。这 种机车在 国外煤矿 井‘ F 经 受 了十多 年 的营运 考验，实践 证明是 一种性 能优越 、 安 全可靠 、深受 用户欢迎 的矿井辅 助运输设 备 。 一 、结构特 点 机车 的结构 组成如 图 l 所 示 ，其结构特 点如下 熏 目 1 机车的结构 1一车 体， 2一 可机 室， 3一 防爆 动力 系统 I 4一 液压 传 琦系统 r 5～ 机 械传 琦系 境r 6一 走行 系境 r 7一 帚 f 琦 系 统 I 8一空 气系 统， 9一 冷却 润滑 系境 r l 0 一撤砂 系 统J 1 1 一 电 气 系 境 1 ．传动系统由液压传动和机械传动 两部分组成 ，实现 两种运行 条 件的需要。在 主要 运输大 巷运行时 ， 实现粘 着 传 动 ，柱 上 、下 山当坡 度在 3。 以上的巷 遭运行 时， 实现 齿轨轮传 动。液压 传动包括 四个相 互独 立义 相互联系 的部分主 传动 由双 向变量 泵 与轴 向定 量马达 组成f j j 式 回路 系统；液压 自 动控制 由远程 控制 和恒 功率控 制以及压力继 电器等元 件组成 的 自动停车 ， 液压 制动 由液 压 控制操作 实现I 液压起 动由机动充液 泵 、 手 动充 液泵 、蓄能器 、开关 阀 、截止 阀和起 动马达 等组成 回路。齿 轮箱 中具 有 两 套 不 同速比互不 干扰 的 传 动 路 线，使 机 车 实 现齿轨 运行 时低 速太牵 引力，而 牯 着 运行 时小牵 ； 【 力，产生 两种不 同速度 的 运 行 范 围 。 爆低 污染柴油 机 的燃烧 系统上进 一步采取 措 施降低 排 污的基 础上研 制的，专供 易燃 、易 爆 气体 环境中 使用的动力 。防爆 净 化装置又 称 防爆 动力 装置 ，是 保 证柴 油机在 矿井底 下 运 行 时 致 于因燃烧 的火焰 及 高 温 而引燃 瓦斯的爆炸事 故， 同时排出 的废 气不致 于污 染环境 有损 于工人的健康 ，在研 制中采 取 了 以下措施 一 种 变量喷雾 泵 ， 他们 设想 ， 如果 这 种变 量喷 雾泵研制 成功将把 它应 用 到乳化 液泵 中去。 另外 ，该分 院的一 位高级工 程师 也 曾提 出过 这样一 种设想 ， 即在高速 乳化液 泵上加变 速 电机， 通过 改变 电机 的转 速而 达到 改变泵的 流量的 目的 总 之，随着科 学技术 的发 展， 煤 矿用三柱塞 泵将会 在我国得 到越来越 广泛 的发 展和应用 。 维普资讯