一种油水转换变量乳化液泵站制造技术

一种油水转换变量乳化液泵站，主要由动力装置、分流与换向阀组、多个油水转换器以及辅助元件构成，动力装置包括两台防爆电机、变量液压油泵、低压水泵，变量液压油泵的出口处并联有卸荷溢流阀和安全阀；低压水泵的出口处并联有低压溢流阀；变量液压油泵的出口处串接有单向阀；分流与换向阀组包括分流阀和换向阀，分流阀将变量液压油泵输出的压力油平均或成比例分配给油水转换器，油水转换器的数量至少有一个，换向阀的数量与油水转换器的数量相同；可有效降低驱动电机的匹配功率，采用不同面积比的油水转换器，可满足液压支护设备对超高压和超大流量的需求，其结构简单、体积小、重量轻，节能性好，适应性强，容积效率高，排量可无级连续控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乳化液泵站，特别是涉及一种适用于各种以乳化液或纯水为传力介质、通过其压力能来传递运动和动力的机械设备的变排量乳化液泵站。
技术介绍
煤矿用乳化液泵站是用来向综采工作的液压支架或普采工作面的单体液压支柱输送压力液体的动力设备，现有的乳化液泵站和乳化液泵执行的是国家煤炭行业标准MT/T188. 2— 2000，它采用曲轴连杆滑块传动的三柱塞或五柱塞卧式结构，其排量是固定不变的。由于井下所用的液压支护设备，在其顶盖未与顶板接触之前，往往需要大流量、低压力的液体使其快速升起；而在顶盖与顶板接触之后，单体液压支柱和液压支架的压力越来越大，这时需要高压力、小流量的液体，以使支 护设备的初撑力达到设计要求；显然，目前井下广泛使用的流量固定不变的乳化液泵无法满足这一要求，在单体液压支柱和液压支架的初撑阶段，泵输出的高压乳化液大部分溢流回乳化液箱，压力能被转化为热能，大量的电能白白浪费。此外，液压支架等设备实际需要供液的工作时间仅占乳化液泵站运行时间的1/3左右，其使用频率和利用率较低，浪费了大量的电能；乳化液泵站在运行中，虽有自动卸荷阀，但始终存在较大的负荷，电机一直带载运行，大大缩短了泵的使用寿命，增大了设备的维护量；并且由于井下环境差，乳化液易脏，使得自动卸荷阀的动作并不十分可靠，不注液的情况下，泵可能处于重载运行中，并且工作噪声大，电耗浪费大。为此，人们提出各种对现有乳化液泵进行节能改造的技术措施(I)采用霍尔集成元件检测主供液管路中的乳化液流动信号，当工作面不用液时，由“节能控制器”实现泵低压溢流，使乳化液箱上原有卸载阀的卸载压力稍大于控制器中主溢流阀的调定压力，只起系统安全阀作用；该措施的节能效果还不够理想；(2)采用独特的液控内卸载方式，在乳化液泵的吸液阀上安装一个液控活塞，使之成为一个液控单向阀；在工作面用液时，液控单向阀与普通泵的吸液阀作用完全一样，但当工作面停止用液时，系统压力升高，吸液阀下面的活塞上移，顶开吸液阀阀芯，乳化液泵吸入的液体直接由吸液口排出，从而实现了泵的卸载；该方法还存在对各种工况适应性不强、恢复压力不稳定等问题；(3)采用有级变量乳化液泵站系统，虽实现低压力时输出大流量、高压力时输出小流量的节能目的，但仍然存在大的瞬间液压冲击，不能从根本上降低泵站能耗；(4)采用阀式变量或变频控制等方式实现乳化液泵流量的连续调节，虽能达到良好的节能效果，但其变量机构复杂，要对现有的柱塞泵设计作很大的改动；特别是现在技术措施未从根本上改变现有乳化液泵存在的体积大、电机匹配功率大、冲击振动与噪声大、实现超高压与超大流量困难等问题，难以适应现代大型和超大型矿井的建设需要。因此，急需一种采用全新结构与原理的节能型乳化液泵站。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、体积小、重量轻、节能、适应性强、容积效率高、可无级控制排量的油水转换变量乳化液泵站。技术方案本专利技术的油水转换变量乳化液泵站，包括动力装置、分流与换向阀组、油水转换器；所述的动力装置包括两台防爆电机、变量液压油泵、低压水泵，两台防爆电机通过联轴器分别与变量液压油泵和低压水泵相连接，所述的变量液压油泵为单台液压油泵、双联液压油泵、或三联液压油泵，变量液压油泵并联有卸荷溢流阀和安全阀；低压水泵的出口处并联有低压溢流阀；变量液压油泵的出口处串接有单向阀；所述的分流与换向阀组安装在变量液压油泵的出口，分流与换向阀组包括分流阀和换向阀，分流阀将变量液压油泵输出的压力油平均或成比例分配给油水转换器，油水转换器的数量为多个，换向阀的数量与油水转换器的数量相同；油水转换器包括中间液压油缸、对称设在中间液压油缸两侧的左右两个乳化液缸，左右两个乳化液缸的进出管路上对称设有与吸液管路T和压力管路P相连通的两个进液单向阀和两个出液单向阀；中间液压油缸为双杆双作用活塞缸，其活塞杆的两端分别与左右两个乳化液缸的活塞固定相连，中间液压油缸上的两个油口分别经管路与换向阀的两工作油口相连接；换向阀的回油口通过回油管与液压油箱相连通；乳化液缸的回液口通过回液管与乳化液箱相连通；与乳化液缸相连的压力管路P上设有蓄能器、压力表。所述的中间液压油缸的有效截面积与乳化液缸的大腔截面积之比为1:2 2:1 ;所述的换向阀为电磁换向阀或电液换向阀；所述的换向阀为二位四通换向阀或三位四通换向阀；所述连通液压油箱的回油、吸油管路上分别设有回油过滤器、吸油过滤器；连通乳化液箱的吸水、回水管路上分别设有吸水过滤器、回水过滤器。有益效果本专利技术采用现代液压油泵成熟的恒功率、恒压控制与压力截断控制技术，利用变量方式为机械液动控制或电比例控制的恒功率控制或恒压控制或为恒功率+恒压的复合控制；可很好地适应单体液压支柱和液压支架在升柱时需低压大流量、在初撑时需高压小流量、在不动作时无需油液的工况，既可有效降低驱动电机的匹配功率，同时解决了耗能高的问题；采用不同面积比的油水转换器，可满足现代液压支护设备对超高压和超大流量的需求，并且油水转换器采用油缸结构，具有很高的容积效率和机械效率；采用双联泵或三联泵+分流阀的配流方式、换向时机均匀交错的控制策略，显著降低了乳化液的流量脉动和压力冲击。其结构简单、体积小、重量轻，节能性好，适应性强，容积效率高，排量可无级连续控制，具有广泛的实用性。附图说明图I是本专利技术的系统示意图。图中1-液压油箱；2-回油过滤器；3_吸油过滤器；4_吸水过滤器；5-回水过滤器；6_低压溢流阀；7_低压水泵；8_安全阀；9_右联液压油泵；10_中联液压油泵；11_左联液压油泵；12_ I卸荷溢流阀；13- II卸荷溢流阀；14_ I分流阀；15- II分流阀；16_ I换向阀；17- II换向阀；18-III换向阀；19-IV换向阀；20_ V换向阀；21_ I油水转换器；22_ II油水转换器；23-111油水转换器；24-IV油水转换器；25_ V油水转换器；26_水压表；27_蓄能器；28-乳化液箱。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术的一个实施例作进一步说明如图I所示，本专利技术的油水转换变量乳化液泵站，主要由动力装置、分流与换向阀组、多个油水转换器以及辅助元件构成，所述的动力装置包括两台防爆电机、变量液压油泵、低压水泵7，两台防爆电机通过联轴器分别与变量液压油泵和低压水泵7相连接，所述的变量液压油泵可根据整个泵站流量大小选用单台液压油泵、双联液压油泵、或三联液压油泵，变量液压油泵并联有卸荷溢流阀和安全阀8 ;低压水泵7的出口处并连有低压溢流阀6 ;变量液压油泵的出口处串接有单向阀；所述的分流与换向阀组安装在变量液压油泵的出口，分流与换向阀组包括分流阀和换向阀，分流阀将变量液压油泵输出的压力油平均或成比例分配给油水转换器，油水转换器的数量为多个，换向阀的数量与油水转换器的数量相同；油水转换器包括中间液压油缸、对称设在中间液压油缸两侧的左右两个乳化液缸，左右两个乳化液缸的进出管路上对称设有与吸液管路T和压力管路P相连通的两个进液单向阀和两个出液单向阀；中间液压油缸为双杆双作用活塞缸，其活塞杆的两端分别与左右两个乳化液缸的活塞固定相连，中间液压油缸上的两个油口分别经管路与换向阀的两工作油口相连接；换向阀的回油口通过回油管与液压油箱I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水转换变量乳化液泵站，包括动力装置、分流与换向阀组、油水转换器；所述的动力装置包括两台防爆电机、变量液压油泵、低压水泵（7），两台防爆电机通过联轴器分别与变量液压油泵和低压水泵相连接，所述的变量液压油泵为单台液压油泵、双联液压油泵、或三联液压油泵，变量液压油泵并联有卸荷溢流阀和安全阀（8）；低压水泵（7）的出口处并连有低压溢流阀（6）；变量液压油泵的出口处串接有单向阀；所述的分流与换向阀组安装在变量液压油泵的出口，分流与换向阀组包括分流阀和换向阀，分流阀将变量液压油泵输出的压力油平均或成比例分配给油水转换器，油水转换器的数量为多个，换向阀的数量与油水转换器的数量相同；油水转换器包括中间液压油缸、对称设在中间液压油缸两侧的左右两个乳化液缸，左右两个乳化液缸的进出管路上对称设有与吸液管路T和压力管路P相连通的两个进液单向阀和两个出液单向阀；中间液压油缸为双杆双作用活塞缸，其活塞杆的两端分别与左右两个乳化液缸的活塞固定相连，中间液压油缸上的两个油口分别经管路与换向阀的两工作油口相连接；换向阀的回油口通过回油管与液压油箱（1）相连通；乳化液缸的回液口通过回液管与乳化液箱（28）相连通；与乳化液缸相连的压力管路P上设有蓄能器（27）、压力表（26）。...

【技术特征摘要】
1.一种油水转换变量乳化液泵站，包括动力装置、分流与换向阀组、油水转换器；所述的动力装置包括两台防爆电机、变量液压油泵、低压水泵(7)，两台防爆电机通过联轴器分别与变量液压油泵和低压水泵相连接，所述的变量液压油泵为单台液压油泵、双联液压油泵、或三联液压油泵，变量液压油泵并联有卸荷溢流阀和安全阀(8);低压水泵(7)的出口处并连有低压溢流阀(6);变量液压油泵的出口处串接有单向阀；所述的分流与换向阀组安装在变量液压油泵的出口，分流与换向阀组包括分流阀和换向阀，分流阀将变量液压油泵输出的压力油平均或成比例分配给油水转换器，油水转换器的数量为多个，换向阀的数量与油水转换器的数量相同；油水转换器包括中间液压油缸、对称设在中间液压油缸两侧的左右两个乳化液缸，左右两个乳化液缸的进出管路上对称设有与吸液管路T和压力管路P相连通的两个进液单向阀和两个出液单向阀；中间液压油缸为双杆双作用活塞缸，其活塞杆的两端分别与左右两个乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：范天锦，陈国安，范文毅，范文灏，
申请(专利权)人：徐州铭硕机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：