一种煤矿自动排水系统用液动执行器技术方案

技术编号:6085461 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种煤矿自动排水系统用液动执行器,目的是便于集中控制,防止水锤现象带来的危害;本发明专利技术包括动力源、执行机构、控制机构和辅助机构;动力源包括双向定量液压泵、防爆电机和蓄能器;执行机构包括液压油缸、锁紧螺母、液压油缸前板、液压油缸底座;控制机构包括二位二通球式电磁阀1DT和二位二通球式电磁阀2DT;辅助机构包括集成油箱、非接触式位置传感器和闸阀;集成油箱包括油箱、吸油过滤器、双向定量液压泵、单向阀、溢流阀和液控单向阀;双向定量液压泵出油口通过液压油管接液控单向阀、溢流阀进油口,液控单向阀出油口通过三根液压油管接通油箱外面的两个液压油缸无杆腔和二位二通球式电磁阀1DT、2DT进油口,溢流阀出油口通过液压油管连接油箱。

Hydraulic actuator for automatic drainage system of coal mine

A coal mine automatic drainage system with hydraulic actuators, the purpose is to facilitate centralized control, to prevent the harm caused by water hammer phenomenon; the invention comprises a power source, execution mechanism, control mechanism and the auxiliary mechanism comprises a bidirectional power source; quantitative hydraulic pump, explosion-proof motor and accumulator; the actuating mechanism comprises a hydraulic cylinder, locking nut, hydraulic cylinder front plate, hydraulic cylinder base; the control mechanism comprises two solenoid valve two ball and two ball 1DT two solenoid valve 2DT; auxiliary mechanism including integrated fuel tank, non-contact position sensor and valve; integrated oil box includes oil tank, oil filter, bidirectional quantitative hydraulic pump, relief valve and hydraulic control, Dan Xiangfa check valve; bidirectional quantitative hydraulic pump outlet through hydraulic tubing hydraulic control check valve, relief valve inlet, hydraulic control valve outlet through three hydraulic oil Pipe outside of the oil tank two hydraulic cylinder rod chamber and two two ball type solenoid valve 1DT, 2DT inlet, an overflow valve through the hydraulic oil outlet pipe is connected with the oil tank.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤矿自动排水系统用的液动执行器,属于矿山机械制造及应用领域。
技术介绍
煤矿井下排水系统是煤炭生产中四大系统之一,担负着井下积水排除的重要任务。在煤矿井下供电系统正常的情况下,排水系统正常运转,排水装置是稳定的,排水管中水的流速几乎不变。但是一旦管中流速发生剧变将导致管道中水压突然变化而产生水锤, 特别是在一些煤矿水流量大、扬程高的场合下,排水系统所产生的水力冲击对井下排水设备、排水管路及其管件危害更大。矿井排水常采用防护水锤措施有延长开、关阀门的时间, 避免直接水锤;或者在停泵前关闭水泵出水间阀,然后立刻停泵,但在煤矿井下供电系统突然断电的情况下,闸阀也不能及时关闭,造成水锤对排水设备的危害。为了避免水锤现象, 目前较常采用优化阀的关闭过程即确定阀的快、慢关速度和时间。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述已有技术的不足,提供一种能与煤矿集中控制系统连接便于集中控制、防止因水锤现象给排水管件带来巨大危害的煤矿自动排水系统用液动执行ο本专利技术包括动力源、执行机构、控制机构和辅助机构。动力源包括双向定量液压泵、防爆电机和蓄能器;执行机构包括液压油缸、锁紧螺母、液压油缸前板、液压油缸底座; 控制机构包括二位二通球式电磁阀IDT和二位二通球式电磁阀2DT ;辅助机构包括集成油箱、非接触式位置传感器和间阀;集成油箱包括油箱、吸油过滤器、双向定量液压泵、单向阀、溢流阀和液控单向阀。液压油缸、液控单向阀、溢流阀均包括左右侧两套;双向定量液压泵出油口通过液压油管接左侧液控单向阀、左侧溢流阀进油口,左侧液控单向阀出油口通过三根液压油管接通油箱外面的两个液压油缸无杆腔和二位二通球式电磁阀2DT进油口,左侧溢流阀出油口通过液压油管连接油箱;双向定量液压泵出油口通过液压油管接通右侧液控单向阀、右侧溢流阀进油口,右侧液控单向阀出油口通过三根液压油管接通油箱外面的两个液压油缸的有杆腔和二位二通球式电磁阀IDT进油口,右侧溢流阀出油口通过液压油管连接油箱。 蓄能器是充气式蓄能器,蓄能器通过液压油管分别接通单向阀和二位二通球式电磁阀2DT 出油口。其中双向定量液压泵、单向阀、溢流阀、液控单向阀都集成在油箱内部。本专利技术一般分为常开型和常闭型两种类型,常开型液动执行器与常闭型液动执行器结构上的差别在于常开型液动执行器的蓄能器通过二位二通球式电磁阀2DT接液压油缸的无杆腔,常闭型液动执行器的蓄能器通过二位二通球式电磁阀2DT接液压油缸的有杆腔。常闭型液动执行器工作原理与常开型相同,只是液压油缸伸出,带动闸阀阀芯移动,使闸阀开启,同时二位二通球式电磁阀IDT失电、二位二通球式电磁阀2DT得电,当油缸完全伸出到位后,液压油缸无杆腔压力上升,双向定量液压泵开始给蓄能器蓄能,当蓄能器压力达到额定压力时,二位二通球式电磁阀IDT得电,泵卸荷,防爆电机断电,闸阀处于开启状态,当煤矿遇事故突然断电时,二位二通球式电磁阀2DT失电、导通,蓄能器中的液压油进入液压油缸的有杆腔,使闸阀关闭,从而自动截断管道中流动的液体。本专利技术通过机电液一体化有机结合,既满足离心泵排水系统功能要求,也满足矿山使用环境的特殊要求,可防止因水锤现象给排水管件带来巨大危害,取代现有排水装置排水泵口安装的闸阀、止回阀、水锤消除器等使用。闸阀密封性能好;闸阀开启时,缓慢开, 避免管路中流速、压力变化剧烈;关闭状态密封性能良好,机电液一体化全封闭结构,工作油路循环于无压的封闭钢筒里,体积小,不渗油,在恶劣的工作环境下,不吸尘,不“跑水”、 “漏水”,内部不锈蚀,使用寿命长。液压直动结构更换传统闸阀的螺旋丝杠结构,有效防止闸阀闸板的楔死和丝杠过行程脱扣。能适应有毒的环境下的使用,不用人员操作。回路设双向液压锁,可停在规定行程范围内的任意位置并自锁,且保持输出力不变。推拉力,速度 (根据工况要求)无级可调,驱动力范围极广。符合煤矿安全规程要求,具有防爆功能;电气控制,能够与煤矿集中控制系统连接,便于集中控制;体积小、重量轻,便于运输、安装、维修,可带负荷起动,具有过载保护功能;承压能力强,能够满足高扬程的排水系统应用。附图说明图1是本专利技术常开型液压原理图;图2是本专利技术常闭型液压原理图;图3是本专利技术外形结构示意图;图4是图3的A向局部视图;图5是本专利技术竖直安装图;图6是本专利技术水平安装图。图中1、吸油过滤器,2、单向阀,3、防爆电机,4、双向定量液压泵,5、溢流阀,6、液控单向阀,7、液压油缸,8、二位二通球式电磁阀1DT,9、蓄能器,10、油箱,11、二位二通球式电磁阀2DT,12、锁紧螺母,13、液压油缸前板,14、液压油缸底座,15、放气堵,16、放油堵,17、 闸阀,18、液动执行器,19、非接触式位置传感器。具体实施例方式根据现场使用条件,闸阀(17)阀体有水平和竖直两种安装方式。采用竖直安装方式的一般是安装在矿用水泵的出口,其安装位置如图5所示;采用水平安装方式的一般是安装在矿用水泵出口的选择管路上,其安装位置如图6所示。防爆电机(3)通过正反转驱动双向定量液压泵正反输出压力油,经集成油箱内部阀组输送至液压油缸(7),实现液压油缸(7)的往复运动,从而驱动闸阀(17)的开关。本专利技术一般分为常开型和常闭型两种类型,其液压原理图如图1、图2所示。以常开型液动执行器为例,防爆电机C3)正转,液压油缸(7)有杆腔进油,推动液压推杆缩回,使闸阀(17)关闭,同时二位二通球式电磁阀IDT(S)失电、二位二通球式电磁阀2DT(11)得电,当液压油缸(7)完全缩回到位后,液压油缸(7)有杆腔压力上升,双向定量液压泵(4) 开始给蓄能器(9)蓄能,当蓄能器(9)压力达到IOMI^a时,二位二通球式电磁阀IDT(S)得电,泵卸荷,防爆电机(3)断电,闸阀(17)处于闭合状态。当煤矿遇事故突然断电时,二位二通球式电磁阀2DT(11)失电、导通,蓄能器(9)中的液压油进入液压油缸(7)的无杆腔, 闸阀(17)开启,从而自动打开闸阀阀芯,使管道中液体流动。以常闭型液动执行器为例,如图2所示,防爆电机C3)通过联轴器与双向定量液压泵(4)连接在一起,防爆电机C3)反转,双向定量液压泵(4)出油口通过液压油管接通左侧液控单向阀(6)、左侧溢流阀(5)进油口,左侧液控单向阀(6)出油口分别通过三根液压油管接通集成油箱外面的两个液压油缸(7)无杆腔和二位二通球式电磁阀IDT(S)进油口, 左侧溢流阀(5)出油口通过液压油管连接油箱(10);防爆电机(3)正转,双向定量液压泵 (4)出油口通过液压油管接通右侧液控单向阀(6)、右侧溢流阀( 进油口,右侧液控单向阀(6)出油口分别通过三根液压油管接通集成油箱外面的两个液压油缸(7)的有杆腔和二位二通球式电磁阀2DT(11)进油口,右侧溢流阀( 出油口通过液压油管连接油箱,蓄能器 (9)通过两根液压油管接通二位二通球式电磁阀2DT(11)、单向阀O)出油口。其中,上述的双向定量液压泵G)、单向阀O)、溢流阀(5)、液控单向阀(6)都是通过液压油管集成在油箱(10)内部。闸阀(17)阀杆通过锁紧螺母(12)将其固定液压油缸前板(13)上,通过四个螺栓将液压油缸底座(14)和闸阀(17)法兰连接起来,整个装置安装完毕。常闭型液动执行器工作过程中,防爆电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿自动排水系统用液动执行器,其特征是包括动力源、执行机构、控制机构和辅助机构;动力源包括双向定量液压泵、防爆电机和蓄能器;执行机构包括液压油缸、锁紧螺母、液压油缸前板、液压油缸底座;控制机构包括二位二通球式电磁阀1DT和二位二通球式电磁阀2DT;辅助机构包括集成油箱、非接触式位置传感器和闸阀;集成油箱包括油箱、吸油过滤器、双向定量液压泵、单向阀、溢流阀和液控单向阀;液压油缸、液控单向阀、溢流阀均包括左右侧两套;双向定量液压泵出油口通过液压油管接左侧液控单向阀、左侧溢流阀进油口,左侧液控单向阀出油口通过三根液压油管接通油箱外面的两个液压油缸无杆腔和二位二通球式电磁阀2DT进油口,左侧溢流阀出油口通过液压油管连接油箱;双向定量液压泵出油口通过液压油管接通右侧液控单向阀、右侧溢流阀进油口,右侧液控单向阀出油口通过三根液压油管接通油箱外面的两个液压油缸的有杆腔和二位二通球式电磁阀1DT进油口,右侧溢流阀出油口通过液压油管连接油箱;蓄能器是充气式蓄能器,蓄能器通过液压油管分别接通单向阀和二位二通球式电磁阀2DT出油口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:寇子明李军霞吴娟张延军卫进刘邱祖
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:14

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