乳化液泵站说明书.doc

扬州职业大学 10级毕业设计第 1页 1概论 课题背景乳化液泵站是综合机械化采煤工作面的重要设备,它供给压力液使各种千斤顶动作,让液压支架实现支撑顶板、推溜移架、调架护壁、侧护防倒、防滑等动作。另外在有些综采工作面中,可弯曲刮板输送机的紧链液压马达、桥式转载机的固定与推移千斤顶,以及工作面上、下出口处超前支护用单体液压支柱等也以乳化液泵站为动力源。高产高效矿井综采工作面的采煤机装机功率已 2000kw ,牵引速度为 0一23m/min ,其快速的发展对支架的移动推溜、升柱速度提出了更高的要求,而目前煤矿井下一般靠两台乳化液泵并联工作,才能满足工作面的用液需求。同时也带动乳化液配比方法也由人工配比逐渐向自动化配比方向发展。但期间也出现了一些问题,比如乳化液浓度满足不了生产的要求、制造成本太高等。目前我国矿用乳化液泵站,都是面向综采工作面的大型泵站,超高压、大流量是其发展的主要方向,而且绝大多数的乳化液泵站都不带配液装置。在一些临时作业场所需要动力时,这种大型乳化液泵站使用起来极不方便, 急需多种多样的轻型动力源装置。 乳化液泵站的基本组成及作用乳化液泵站是由乳化液泵组、乳化液箱及附属装置组成。乳化液泵站在实际使用时,往往是同时安装两台乳化液泵和一个乳化液箱,所以通常称“两泵一箱”。同时安装两台乳化液泵的好处是,在正常情况下,一台泵运转,另一台泵作为备用或进行轮换检修,当工作面液压支架等液压设备需要增加供液量时,也可让两台乳化液泵并联工作,从而满足生产的需要。扬州职业大学 10级毕业设计第 3页供乳化油供清水从工作面回液去工作面图1-2 液压系统乳化液泵站在综采工作面有两种布置方式:一种是工作面上、下平巷各设置一组泵站,从工作面两端同时向工作面液压支架等液压装置供液另一种是将泵站全部设置在工作面运输巷的设备列车上,向工作面液压支架及其它用乳化液的液压装置供液。目前我国的综采工作面,以采用后一种布置方式较多。 乳化液泵的工作原理乳化液泵一般都采用往复式柱塞泵,它是通过工作容积的变化而实现吸液和排液的,是一种容积式液压泵。往复式单柱塞泵的工作原理图如图 1-3所示。扬州职业大学 10级毕业设计第 4页图1-3 往复式单柱塞泵的工作原理图 1、曲轴 2 、连杆 3 、滑块 4 、柱塞 5 、排液阀 6 、吸液阀 7 、泵缸 8 、滑槽当电动机带动曲轴 1沿图中箭头所指的方向旋转时,曲轴就带动连杆 2 运动,连杆运动时,连接在连杆右端的滑块 3 沿滑槽 8 作往复运动。进液阀6、排液阀 5和柱塞 4都具有良好的密封性能。当柱塞向左运动时,活塞右侧缸体 7 中密封的工作容积增大,形成负压,这时乳化液箱内的乳化液在大气压力的作用下,顶开进液阀 6 进入缸体 7 中,并把柱塞让出的空间充满,这个过程叫吸液,当曲轴与连杆的铰接点转过曲轴的水平线后,曲轴又通过连杆、滑块推动柱塞向右运动,柱塞向右挤压进入缸体中的液体, 使进液阀关闭,当缸体内的液体压力达到一定数值时,液体顶开排液 5,从排液口进入向工作面供液的主液管,这个过程叫排液。曲轴每旋转一周, 柱塞就往复运动一次,完成一个吸液、排液工作循环。曲轴连续运转。柱塞就连续往复运动,吸、排液过程就不断地交替出现。由此可知,单柱塞泵在吸液时不排液,在图中以 A 点为旋转起始点,曲轴与连杆的铰接点逆时针从 A点转到 B点,旋转 180 度吸液;从 B点再逆时针转回到 A点,又旋转 180 度排液。曲轴转角在 270 度时泵的排量最大。所以柱塞泵是很不均匀的,它排出的液体在排液管中是一种周期间断性的脉冲压力液体。为了克服单柱塞泵脉冲压力给液压管路、液动装置和控制元件带来的有害作用, 一般将乳化液泵造成三柱塞式的,曲轴的三个曲拐隔 120 度, 曲轴旋转时,保持始终有吸液和排液的柱塞,从而减轻了乳化液泵排液压力的脉动。三柱塞泵在传动轴是一个三曲拐轴,并相互错开 120 度,工作原理如扬州职业大学 10级毕业设计第 5页图1-4所示。当曲轴回转时,三个柱塞将交替吸液和排液。当柱塞 1吸液时,柱塞 2 排液。在每一个瞬时内,至少有一个柱塞,最多有两个柱塞在排液,同时有两个或一个柱塞吸液。电动机带动曲轴有停地转动,柱塞泵也就源源不断地将油液压入排液管。 23 32 1 1吸排吸吸排图1-4 卧式三柱塞工作原理图即使这样,三柱塞泵的排量仍是不均匀的,但比单柱塞泵却好得多, 基本可以满足生产技术上的需求。目前,向工作面液压支架提供压力液的泵大多采用卧式三柱塞乳化液泵,有的采用五柱塞乳化液泵。 设计的理论基础研究的内容及方法乳化液泵在许多行业中都有广泛的应用,通过对流体力学、液压传动、机械制图和流体机械等的学习对设计有了一定的理论基础,在实习过程中到车间的参观和对泵的一些零部件及工作原理的