【摘 要】乳化液泵站是用來向綜采工作面液壓支架和工作面使用單體液壓支柱等設(shè)備輸送動(dòng)力乳化液的設(shè)備。乳化液泵站由乳化液泵組和乳化液箱組成。隨著高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化工作面的要求，乳化液泵站也不斷的更新?lián)Q代，總的趨勢是增大主要性能參數(shù)。

　　【關(guān)鍵詞】工業(yè)設(shè)計(jì)論文發(fā)表,乳化泵站,液壓系統(tǒng)要求,控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　0.前言

　　礦用乳化液泵站是煤礦井下現(xiàn)代化高產(chǎn)高效綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備之一，是保證綜采工作面安全可靠運(yùn)行的重要?jiǎng)恿�單元。近三十年來，國�?nèi)的乳化液泵站的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，主要技術(shù)參數(shù)得到了很大的提高。同時(shí)國內(nèi)的大型煤礦也引進(jìn)了眾多廠家的乳化液泵站系統(tǒng)，使得我們對于國外的乳化液泵站技術(shù)有了較為全面的了解。國外廠家采用新材料、新工藝制造乳化液泵的 關(guān)鍵部件，延長了整機(jī)的大修周期，提高了使用壽命。泵站采用電子監(jiān)控手段實(shí)現(xiàn)了多泵成組自動(dòng)化運(yùn)行，提高了泵站系統(tǒng)的可靠性。這些新的思路對于我們開發(fā)研制高質(zhì)量的乳化液泵站具有很好的啟示和借鑒作用。

　　1.卡馬特乳化液泵

　　卡馬特乳化液泵的電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪減速箱帶動(dòng)1對減速齒輪、曲軸、3套連桿呈120度角布置、3個(gè)滑塊、3個(gè)陶瓷柱塞、3個(gè)高壓鋼套、3套盤根密封組件、1個(gè)齒輪強(qiáng)迫潤滑泵、1個(gè)泵頭組件。

　　曲軸箱由箱體，齒輪曲軸，傳動(dòng)軸，軸承，曲軸連桿，十字滑塊，軸端壓蓋，密封，潤滑油泵，油過濾器，油壓繼電器，油溫傳感器等組成。

　　曲軸軸瓦，連桿的潤滑方式為強(qiáng)制式潤滑。曲軸齒輪，輸入軸，十字頭，軸承的潤滑方式為飛濺式潤滑。

　　油過濾器濾芯過濾精度為25微米，如果油壓表顯示小于5bar，應(yīng)更換濾芯，正常潤滑油油壓應(yīng)在5bar以上。如果低于2.5bar油壓繼電器會(huì)報(bào)警停泵。潤滑油首次更換為運(yùn)行50工作小時(shí)，第2次更換為運(yùn)行200小時(shí)，以后更換運(yùn)行為500小時(shí)，潤滑油的更換也可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，油質(zhì)變化的情況隨時(shí)更換。潤滑油溫超過95℃停泵。

　　曲軸箱潤滑油的加入量，以油尺的兩個(gè)缺口中間為正常油位。

　　乳化泵和噴霧泵的吸排液閥閥芯，彈簧，閥座，導(dǎo)向閥可以互換并且通用。更換閥座時(shí)，要在無水、無油、閥座底孔清潔狀態(tài)下更換。如果泵工作時(shí)，泵頭有清晰的金屬敲擊聲，應(yīng)打開吸排閥進(jìn)行檢查，如果有彈簧斷裂，閥芯和閥座磨損應(yīng)該及時(shí)更換;閥芯和閥座應(yīng)同時(shí)更換。安裝和拆卸時(shí)，應(yīng)該使用KAMAT提供的專業(yè)工具。

　　泵頭柱塞為工業(yè)陶瓷制成，如果柱塞表面有劃痕，裂紋，炭化現(xiàn)象的出現(xiàn)應(yīng)及時(shí)更換。

　　泵頭柱塞填料塊中有盤根和低壓密封，如果出現(xiàn)少量漏水，應(yīng)更換低壓密封。

　　如果出現(xiàn)大量漏水，應(yīng)更換低壓密封和盤根。如果只有一個(gè)注塞漏水，更換低壓密封和盤根時(shí)，其它兩個(gè)注塞也應(yīng)更換低壓密封和盤根。

　　2.乳化泵站液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足要求

　　(1)高壓液路：低壓乳化液從液箱經(jīng)打開的截止閥吸入乳化液泵，通過泵將壓力提高后，排出的高壓乳化液經(jīng)安全閥、高壓過濾器、電液一機(jī)械卸載閥、截止閥，通過輸液管向工作面液壓系統(tǒng)供液。

　　(2)輔助液壓元件：在泵頭旁有一安全閥起高壓保護(hù)作用;在輸液管與工作面供液管之間連接有兩個(gè)高壓蓄能器及壓力傳感器。

　　(3)支架回液通過回液過濾器返回液箱。

　　(4)配制乳化液的路程是：當(dāng)液箱低時(shí)，浮球閥打開，清水經(jīng)過濾器-至混合配液器由負(fù)壓作用吸入乳化油，自動(dòng)配制成具有一定比例的乳化液流入液箱;當(dāng)液位達(dá)到規(guī)定高度后，浮球閥(吸水電磁閥)自動(dòng)切斷水路。

　　(5)乳化油是乳化泵蓄能站通過管子引出一路高壓液驅(qū)動(dòng)吸油馬達(dá)泵將乳化油吸入油箱的。

　　3.國外乳化液泵站控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　目前，在我國一些大型煤礦使用的國外主流乳化液泵站控制系統(tǒng)主要有3家：英國雷波(RMI)、德國卡馬特(KAMAT)和豪辛柯(Hauhinco)。這些控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能上各有千秋，由于其乳化液泵設(shè)計(jì)制造水平和發(fā)展方向一直處于行業(yè)領(lǐng)先水平，控制系統(tǒng)也代表了國外乳化液泵站控制系統(tǒng)的整體水平。

　　4.國內(nèi)乳化液泵站控制系統(tǒng)現(xiàn)

　　國內(nèi)乳化液泵站控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)起步比較晚，技術(shù)水平比較落后，大多采用PLC架構(gòu)，配以礦用計(jì)算機(jī)、操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)以集散式為主的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對比較簡單。其主要有3個(gè)發(fā)展方向：

　　(1)基于PLC的集散式控制在操作臺(tái)設(shè)置以PLC為核心的防爆控制柜，通過電纜將設(shè)備的控制信號(hào)和模擬信號(hào)連接到控制柜上，再通過一臺(tái)礦用計(jì)算機(jī)和按鍵臺(tái)來進(jìn)行人機(jī)交互，從而達(dá)到乳化液泵站的啟停和運(yùn)行控制。此種控制方式雖然簡單，但整個(gè)控制系統(tǒng)系于一個(gè)點(diǎn)統(tǒng)一控制，如果這個(gè)點(diǎn)故障，那么將會(huì)影響所有的被控設(shè)備，其控制風(fēng)險(xiǎn)比較大;同時(shí)，所有設(shè)備的信息都是通過鋪設(shè)遠(yuǎn)端電纜獲得，如果出現(xiàn)故障不易排查。

　　(2)基于PLC的分布式控制此種控制方式是采用PLC來實(shí)現(xiàn)分布式控制，控制臺(tái)設(shè)置有由礦用計(jì)算機(jī)和主控制PLC(如SiemensS7-300)組成的控制中心，再將每臺(tái)設(shè)備上的就地控制PLC(如SiemensS7-200)通過總線(如Profibus等)掛接在一起，由此通過一些約束控制機(jī)制的切換，可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的自主控制和控制中心的集中控制。這樣的控制方式較集散式控制風(fēng)險(xiǎn)大大降低，故障易排查，但每臺(tái)PLC都必須集成在防爆箱里，這無疑增加了安裝空間和安裝難度。

　　(3)基于微控制器的分布式控制此種控制方式是借鑒了卡馬特控制系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，將基于PLC的分布式控制中的PLC用專用的微控制器代替，從而大大減少了安裝空間和安裝難度。但此種控制軟件還不及國外的同類產(chǎn)品，可操作性和穩(wěn)定性有待提高。

　　5.國產(chǎn)高性能乳化液泵站的開發(fā)思路

　　為使我國乳化液泵站設(shè)計(jì)制造水平上一個(gè)新的臺(tái)階，利用國內(nèi)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備的良好機(jī)遇，對國外的先進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)行消化吸收，縮短差距。通過在使用現(xiàn)場跟蹤使用情況，維修現(xiàn)場了解維護(hù)情況，收集有用的資料。特別是利用維修機(jī)會(huì)對乳化液泵的關(guān)鍵元部件，如曲軸，滑塊，柱塞，吸排液閥等進(jìn)行材料分析，尺寸測繪，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。在關(guān)鍵元部件試驗(yàn)成功后，就可以比較容易地完成整機(jī)的國產(chǎn)化。在此基礎(chǔ)上結(jié)合煤礦實(shí)際使用要求，設(shè)計(jì)出具有自己特色的先進(jìn)乳化液泵站系統(tǒng)。乳化液泵站只有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，才能大幅提高產(chǎn)品的可靠性和附加值。電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持高起點(diǎn)、多功能、高可靠性的原則，盡量選用成熟可靠的元器件，先滿足功能上的要求，再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)�？傊�，乳化液泵站的設(shè)計(jì)要充分利用國外的先進(jìn)理念和研究成果，結(jié)合我國的制造工藝水平，開發(fā)出滿足高產(chǎn)高效綜采工作面使用的泵站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口產(chǎn)品的目標(biāo)。

　　6.結(jié)語

　　乳化液泵站控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展得益于煤礦綜采工作面自動(dòng)化水平的不斷提高。高效穩(wěn)定安全的開采環(huán)境需要泵站控制系統(tǒng)安全可靠。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，國內(nèi)外乳化液泵站控制線系統(tǒng)的電路硬件水平已不分上下，而國內(nèi)的軟件水平卻處于較低的水平。所以，國內(nèi)泵站控制系統(tǒng)的改進(jìn)與設(shè)計(jì)應(yīng)借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，遵循泵站控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，設(shè)計(jì)出高可靠性、低成本、高性能的控制系統(tǒng)。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]李曼，郭衛(wèi)，王冬，邊斌.乳化液泵站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].煤礦機(jī)械，2005(09).

　　[2]唐印偉，路延秋.礦用大型帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].煤炭技術(shù)，2010(02).

　　[3]基于PLC實(shí)現(xiàn)的乳化液泵站控制系統(tǒng)的技術(shù)改造.礦山機(jī)械，2007(05).

　　[4]孟德遠(yuǎn)，趙武.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的乳化液泵站故障診斷研究[J].煤礦機(jī)械，2008，29(10)：218-220.

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