浓度配比可调节的乳化液浓度配比仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种浓度配比可调节的乳化液浓度配比仪，包括开关阀（１）、过滤器（２）、齿轮马达（３）、传动机构（４）、变量泵（５）和混合器（６），开关阀（１）、过滤器（２）、齿轮马达（３）和混合器（６）依次连接，齿轮马达（３）、传动机构（４）、变量泵（５）和混合器（６）依次连接。本实用新型专利技术可以实现乳化液浓度配比的连续调节，且可以保证浓度配比的精度和工作的可靠性，以及水和乳化油的充分混合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿山机械
，尤其涉及一种乳化液浓度配比仪，具体为一 种适于煤矿液压支架工作液的浓度配比可调节的乳化液浓度配比仪。
技术介绍
自从十八世纪专利技术了水压机以来，由于用水作传动介质具有安全、经济、稳定和对 人体无害等优点，一直延用了一个世纪左右。但是，由于水又有粘度低、润滑性差、容易使金 属锈蚀等缺点，所以给水压机的推广应用带来了很大困难。随着石油工业的兴起和发展，在 二十世纪初，开始采用一般润滑油作为传动介质，继而又发展成采用专用液压油作为液压 传动介质。使用液压油作液压传动介质后，消除了用水作传动介质时润滑性差和易使金属 锈蚀等缺点，所以液压油广泛应用于各种液压传动系统。二十世纪五十年代初煤矿井下开始使用液压支架支护和管理工作面顶板，并且用 油作液压传动介质。油是易燃的，尤其是在19. 6 29. 4兆帕压力的情况下，从破裂油管中 喷出的液压油往往呈细雾状，只要遇上300 400°C的热源就会着火，这在煤矿井下是不允 许的。为了克服水做传动介质润滑性差、易使金属锈蚀、以及油作传动介质易着火、价格高 等缺点，五十年代以后，研制成功了难燃液压液-乳化液，使液压传动装置在煤矿井下得到 了广泛推广和应用。目前我国煤矿广泛采用3 5%浓度的水包油型乳化液。也就是说，按重量用3 5%的乳化油，再加97 95%的水，配制成乳化液。乳化油是在基础油中加入乳化剂、防锈 剂、偶合剂、防霉剂、抗泡剂、络合剂等各种添加剂制成的。这种乳化液的优点是粘度小、管 道阻力损失小、来源广、价格低、不会燃烧、安全性好、不易生成泡沫、空气的溶解度低；加入 一些添加剂，能使金属构件有足够的防锈性，对橡胶等密封材料有良好的适应性，有一定的 润滑性能，对人体皮肤无刺激等。国内外煤矿液压支架工作液，都采用水包油型乳化液。随着煤炭生产效益的提高，在采煤工作面以综采和高档普采为主要手段。液压支 架是综合机械化采煤工作面的主要设备之一，它的工作性能对综采工作面的生产率、安全 性等经济技术指标有很多影响，而作为有诸多优点的乳化液，自然成为液压支架的工作介 质，被誉为煤矿液压系统的血液。但是由于液压支架尤其是单体液压支柱的工作特点，造成乳化液的大量流失，主 要表现在以下三方面(1)支架液压系统管路长，元件和执行机构多，会造成乳化液的沿程损失；(2)在液压支架支撑承载的恒阻阶段，当顶板压力增大时，液压支柱活塞腔内被封 闭的油液压力就迅速升高，当压力值超过安全阀的动作压力时，支柱活塞腔的高压液体经 安全阀泻出，直到压力小于安全阀的动作压力，才停止泻液；(3)对于单体支柱液压系统，液压支柱大部分为外注式，外注式液压支柱回柱时， 由于必须将腔内的乳化液排放到外面，每一颗支柱回柱一次必须从柱内排放1 2kg的乳 化液，乳化液不回收。以上几种情况都说明，在综采工作面，必须及时向液压系统补充乳化液。乳化液泵站作为液压动力源，源源不断地向工作面提供工作介质一乳化液，需 要乳化液的浓度保持在一定的范围。乳化液中乳化油的百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标。 乳化液的浓度对乳化液的使用性能影响很大。浓度过小会影响抗硬水能力、稳定性、防锈性 和润滑性；浓度过高不仅会增加费用，而且会降低消泡能力和增大对橡胶密封材料的溶胀 性。因此，乳化液浓度的合理性和稳定性日益成为评价煤炭生产效益的一个重要指标。在实际生产中，对乳化液的配制也采取了一些措施，主要包括以下几种方法1)人工配制方法这是国内煤矿生产常用的一种方法，工人在看到乳化液箱中乳化液位低时，向液 箱中倒入乳化油和水，让油水在乳化液箱中自行混合，而乳化液浓度则用折光计检测，根据 检测结果再补加水或乳化油。这种方法不能准确保证添加的乳化液的浓度，并且自动化水 平很低。2)利用计算机控制乳化液浓度配比的方法该方法以单片机或可编程逻辑控制器(Program Logic Controller,PLC)为核心， 控制水阀和电动机，电动机带动油泵，当乳化液箱中液位低时，单片机或PLC控制水阀开 启，向液箱中注水，同时启动电动机，带动油泵向乳化液箱中加油，直到达到乳化液箱指定 液位。油箱中放置液位传感器和浓度传感器，当检测到乳化液箱中乳化液浓度低时，计算机 控制电动机启动，带动油泵向乳化液箱中加油，直到达到乳化液箱中乳化液指定浓度。当检 测到乳化液箱中乳化液浓度高时，计算机控制水阀开启，向乳化液箱中注水，直到达到乳化 液箱中乳化液指定浓度。此系统中乳化液浓度传感器是关键元件，但现有的乳化液浓度传 感器其精度和可靠性都不稳定。3)流体力学文丘里原理配比方法该技术的液压原理为具有稳定压力的补充水源，经过文丘里泵中的射流管，以高 速射入其混合室，使得混合室内的液体压力低于外界的大气压力。因而在室内产生吸入压 头(即负压)，将乳化油从油箱中，经单向阀、节流阀吸入泵混合室内，与补充水混合形成一 定浓度的乳化液。为了使混合的浓度达到《煤矿安全生产规程》规定的要求， 统设置了调 节阀(节流前阀)，并配以糖量仪工具测量出口混合液浓度的方法，人工一次性调节油液注 入量的多少后进行锁定节流阀即可。这样经文丘里泵自动方式配比出来的乳化液，即为浓 度比例恒定的液体，不仅配制过程简单、可靠、无需其他动力能源，而且也避免了因乳化油 在水中扩散的延续性造成配制浓度的瞬时不恒定。此方法只有当入水口的压力恒定时，才 能保证输出的乳化液浓度是固定的。4)容积式浓度配比方法容积式浓度配比方法是以自来水为动力，通过机械机构使得流过自来水的体积与 抽出乳化油的体积成一定的比例。现已有报道的装置有两种类型，一种是双缸定比配比，自 来水驱动大缸往复运动，带动缸抽油与排油，大、小缸的容积比即为乳化液浓度配比。另一 种是自来水带动水力马达转动，水力马达通过调速机构与油泵连接，马达的转速与通过马 达的流量成比例，而油泵输出的乳化油与油泵的转速成比例，只要调速机构的传动比一定， 则配比装置输出的乳化液的浓度是固定的。此方法不易调节乳化液浓度配比，若需要改变乳化液浓度配比，则需要改变配比装置的结构尺寸，或改变调速机构的传动比。由此可见，现有技术中的配比仪均不能实现乳化液浓度配比的连续调节。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是实现乳化液浓度配比的连续调节。( 二 )技术方案为达到上述目的，本技术提供了一种浓度配比可调节的乳化液浓度配比仪， 包括开关阀1、过滤器2、齿轮马达3、传动机构4、变量泵5和混合器6，开关阀1、过滤器2、 齿轮马达3和混合器6依次连接，齿轮马达3、传动机构4、变量泵5和混合器6依次连接。其中，所述齿轮马达3为椭圆齿轮流量计。其中，所述传动机构4为齿轮传动机构。其中，所述变量泵5为变量叶片泵。其中，所述配比仪还包括管接头和管路。其中，所述混合器6为叶轮式搅拌器。(三)有益效果本技术的技术方案基于容积式浓度配比原理，可以实现乳化液浓度配比的连 续调节，具体来说采用变量叶片泵作为变量泵，抽取乳化油至混合器，当变量泵的排量改 变时，可以实现配比仪的浓度配比可调；采用具有防锈能力的椭圆齿轮流量计为原动机，可 以保证浓度配比的精度和工作的可靠性；采用齿轮传动机构作为传动机构，可保证配比仪 运行的可靠性；设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浓度配比可调节的乳化液浓度配比仪，其特征在于，包括开关阀（１）、过滤器（２）、齿轮马达（３）、传动机构（４）、变量泵（５）和混合器（６），开关阀（１）、过滤器（２）、齿轮马达（３）和混合器（６）依次连接，齿轮马达（３）、传动机构（４）、变量泵（５）和混合器（６）依次连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵四海，王法磊，孙帅帅，马核，李禾香，赵其腾，郭登龙，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]