乳化液泵站機(jī)械自動(dòng)供水配液裝置

孟琳　張春燕　孫波

摘 要：設(shè)計(jì)了一套乳化液泵站機(jī)械式自動(dòng)供液與自動(dòng)配比裝置的組合，有效避免了乳化液濃度過(guò)高、過(guò)低及水箱溢水現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：乳化液泵站；機(jī)械；自動(dòng)供水配液

1 項(xiàng)目背景

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)操作人員忽視液壓支架對(duì)乳化液的要求，甚至不明白乳化液的作用，水箱內(nèi)直接使用清水，這完全不符合標(biāo)準(zhǔn)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定乳化液的濃度一般在3%～5%之間，乳化液的配制、水質(zhì)、配比等，必須符合有關(guān)要求，泵箱應(yīng)設(shè)自動(dòng)給液裝置，防止吸空。因此，供液這一環(huán)節(jié)中，自動(dòng)配比和自動(dòng)供液兩個(gè)重要的課題被提到技術(shù)革新的日程上來(lái)。根據(jù)從事技術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)比以往的自動(dòng)供液的方法，經(jīng)過(guò)分析比較，提出了一套機(jī)械式自動(dòng)供液與自動(dòng)配比裝置的組合，適合我礦生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，安全性高，成本低廉，普采及綜采乳化液泵站可通用，因無(wú)任何電氣元件，可靠性強(qiáng)，且安全系數(shù)高，無(wú)防爆性能等苛刻要求。

2 項(xiàng)目概況

在乳化液泵站的控制系統(tǒng)中，壓力和流量的控制取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，這為液壓設(shè)備的正常工作提供了可靠的技術(shù)保障。 然而基于生產(chǎn)和安全的需要，對(duì)于乳化液泵站的要求遠(yuǎn)不止這些。例如乳化液，乳化液是液壓支架和液壓支柱的傳動(dòng)介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起血液作用。濃度過(guò)低，會(huì)大大縮短設(shè)備使用壽命，容易引起液壓系統(tǒng)事故的發(fā)生；濃度過(guò)高，會(huì)使乳化油的消耗量增加，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升。

這套全機(jī)械式自動(dòng)供水配液裝置核心為機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，有效杜絕了工作面泵站只使用清水的現(xiàn)象，同時(shí)避免了無(wú)人看管泵站時(shí)水箱液體外溢的情況，乳化液濃度通過(guò)節(jié)流閥可適當(dāng)調(diào)控。而且制作簡(jiǎn)易，工作量小，實(shí)用性強(qiáng)。之前曾經(jīng)有過(guò)電子自動(dòng)配液裝置，該組合在中性水供液管進(jìn)入配液閥前加裝防爆電磁閥。 在以往的電磁閥參與的控制系統(tǒng)中，電磁閥始終工作于乳動(dòng)狀態(tài)，頻繁動(dòng)作，極易損壞，可靠性不高，而且電磁閥成本高，導(dǎo)致電子系類整套裝置經(jīng)濟(jì)型差。

3 研究實(shí)施內(nèi)容

3.1 裝置構(gòu)件

乳化油小箱：體積、形狀可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巷道情況自行設(shè)計(jì)，直接平放于乳化液大水箱體頂部，底部鉆孔連接一透明軟管作為液量管，用以指示小箱內(nèi)乳化油余量。

節(jié)流閥：節(jié)流閥裝于乳化油小箱底部，是乳化油供給及手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)啟閉件改變通道截面積而達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于制造和維修，成本低。

機(jī)械連桿：固定于水箱內(nèi)上部，連接空氣球體及自制閥體。

自制閥體：閥體1連接清水管路，閥體2連接于乳化液小箱節(jié)流閥后，內(nèi)有活塞，根據(jù)乳化液箱液面高度可在管內(nèi)做往復(fù)慢速運(yùn)行，同時(shí)自動(dòng)控制清水及乳化油管路截止及流通。

3.2 工作原理

乳化液箱內(nèi)安設(shè)水浮，水浮的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，隨液位的高低而變化，在乳化液箱的頂面裝有連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)水箱內(nèi)水位下降時(shí)空氣球體隨著水面下沉，此時(shí)打開(kāi)進(jìn)水閥體，清水及乳化油同時(shí)注入，當(dāng)水位升高時(shí)，球體上浮，關(guān)閉注水，同時(shí)停止注入乳化油。乳化液小箱內(nèi)的乳化油在節(jié)流閥打開(kāi)的情況下，可以靠自重流入水箱內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可控制流量大小，當(dāng)液量管指示乳化液不足時(shí)要及時(shí)添油。水位越低，自制閥體的活塞越靠下，清水及乳化油的流量就越大，一直達(dá)到全開(kāi)狀態(tài)全力注液，當(dāng)液面升至頂部時(shí)，活塞亦升至頂部，即可全部關(guān)閉閥體，清水及乳化液全部截止，有效防止了水箱溢水。

4 應(yīng)用情況

通過(guò)2014年在我礦8703綜采工作面、-120大巷九層面、3601下面等采煤工作面使用情況來(lái)看，裝置制作簡(jiǎn)易，安裝便捷，有效避免了乳化液濃度過(guò)高、過(guò)低及水箱溢水現(xiàn)象，泵站工只需巡檢時(shí)觀察一下乳化液小箱液面管并及時(shí)補(bǔ)充乳化液即可，既保證了設(shè)備正常運(yùn)行，也深得干部員工贊同。

5 效益分析

經(jīng)濟(jì)效益：因乳化液濃度可始終維持到3%-5%，提升了液壓支護(hù)系統(tǒng)潤(rùn)滑性及防銹性，同時(shí)大大延長(zhǎng)了乳化液泵站設(shè)備的使用壽命；因避免了乳化液濃度過(guò)高及水箱溢液現(xiàn)象，每個(gè)采煤工作面平均每月可降低1桶乳化油投入，以170kg/桶、7.9元/kg計(jì)，一年可節(jié)約乳化油材料費(fèi)用1.6萬(wàn)元，假設(shè)礦井四個(gè)采煤工作面同時(shí)生產(chǎn)，一年可節(jié)支6.5萬(wàn)元。

社會(huì)效益：徹底改善了普通型乳化液泵站的乳化液配制由人工操作 ，全部采用容積量比模式配液 ，液位無(wú)法控制 ，用手持式光學(xué)折射儀測(cè)量其濃度 ，配比濃度誤差大的缺陷，泵站工無(wú)需頻繁觀察水箱水位并手動(dòng)添加乳化油，因增加乳化油小箱并可調(diào)節(jié)流速，添加周期大大延長(zhǎng)，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度下降，加強(qiáng)了人文關(guān)懷。endprint