乳化液泵站机械自动供水配液装置

孟琳　张春燕　孙波

摘 要：设计了一套乳化液泵站机械式自动供液与自动配比装置的组合，有效避免了乳化液浓度过高、过低及水箱溢水现象。

关键词：乳化液泵站；机械；自动供水配液

1 项目背景

在实际生产中，经常会出现场操作人员忽视液压支架对乳化液的要求，甚至不明白乳化液的作用，水箱内直接使用清水，这完全不符合标准，《煤矿安全规程》规定乳化液的浓度一般在3%～5%之间，乳化液的配制、水质、配比等，必须符合有关要求，泵箱应设自动给液装置，防止吸空。因此，供液这一环节中，自动配比和自动供液两个重要的课题被提到技术革新的日程上来。根据从事技术工作的经验，对比以往的自动供液的方法，经过分析比较，提出了一套机械式自动供液与自动配比装置的组合，适合我矿生产经验，安全性高，成本低廉，普采及综采乳化液泵站可通用，因无任何电气元件，可靠性强，且安全系数高，无防爆性能等苛刻要求。

2 项目概况

在乳化液泵站的控制系统中，压力和流量的控制取得了长足的发展，这为液压设备的正常工作提供了可靠的技术保障。 然而基于生产和安全的需要，对于乳化液泵站的要求远不止这些。例如乳化液，乳化液是液压支架和液压支柱的传动介质，在液压系统中起血液作用。浓度过低，会大大缩短设备使用寿命，容易引起液压系统事故的发生；浓度过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本上升。

这套全机械式自动供水配液装置核心为机械连杆机构，有效杜绝了工作面泵站只使用清水的现象，同时避免了无人看管泵站时水箱液体外溢的情况，乳化液浓度通过节流阀可适当调控。而且制作简易，工作量小，实用性强。之前曾经有过电子自动配液装置，该组合在中性水供液管进入配液阀前加装防爆电磁阀。 在以往的电磁阀参与的控制系统中，电磁阀始终工作于乳动状态，频繁动作，极易损坏，可靠性不高，而且电磁阀成本高，导致电子系类整套装置经济型差。

3 研究实施内容

3.1 装置构件

乳化油小箱：体积、形状可根据现场巷道情况自行设计，直接平放于乳化液大水箱体顶部，底部钻孔连接一透明软管作为液量管，用以指示小箱内乳化油余量。

节流阀：节流阀装于乳化油小箱底部，是乳化油供给及手动调节装置，通过启闭件改变通道截面积而达到调节流量和压力，构造简单，便于制造和维修，成本低。

机械连杆：固定于水箱内上部，连接空气球体及自制阀体。

自制阀体：阀体1连接清水管路，阀体2连接于乳化液小箱节流阀后，内有活塞，根据乳化液箱液面高度可在管内做往复慢速运行，同时自动控制清水及乳化油管路截止及流通。

3.2 工作原理

乳化液箱内安设水浮，水浮的运动为直线运动，随液位的高低而变化，在乳化液箱的顶面装有连杆机构。当水箱内水位下降时空气球体随着水面下沉，此时打开进水阀体，清水及乳化油同时注入，当水位升高时，球体上浮，关闭注水，同时停止注入乳化油。乳化液小箱内的乳化油在节流阀打开的情况下，可以靠自重流入水箱内，调节节流阀可控制流量大小，当液量管指示乳化液不足时要及时添油。水位越低，自制阀体的活塞越靠下，清水及乳化油的流量就越大，一直达到全开状态全力注液，当液面升至顶部时，活塞亦升至顶部，即可全部关闭阀体，清水及乳化液全部截止，有效防止了水箱溢水。

4 应用情况

通过2014年在我矿8703综采工作面、-120大巷九层面、3601下面等采煤工作面使用情况来看，装置制作简易，安装便捷，有效避免了乳化液浓度过高、过低及水箱溢水现象，泵站工只需巡检时观察一下乳化液小箱液面管并及时补充乳化液即可，既保证了设备正常运行，也深得干部员工赞同。

5 效益分析

经济效益：因乳化液浓度可始终维持到3%-5%，提升了液压支护系统润滑性及防锈性，同时大大延长了乳化液泵站设备的使用寿命；因避免了乳化液浓度过高及水箱溢液现象，每个采煤工作面平均每月可降低1桶乳化油投入，以170kg/桶、7.9元/kg计，一年可节约乳化油材料费用1.6万元，假设矿井四个采煤工作面同时生产，一年可节支6.5万元。

社会效益：彻底改善了普通型乳化液泵站的乳化液配制由人工操作 ，全部采用容积量比模式配液 ，液位无法控制 ，用手持式光学折射仪测量其浓度 ，配比浓度误差大的缺陷，泵站工无需频繁观察水箱水位并手动添加乳化油，因增加乳化油小箱并可调节流速，添加周期大大延长，同时劳动强度下降，加强了人文关怀。endprint