綜 綜 采 設(shè) 備 維 修 人 員 及 技 術(shù) 人 員 培 訓(xùn) 班 （

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　 培

　訓(xùn)

　講

　義

　南京豪辛柯機(jī)械制造有限公司

　 目

　錄

　一、 乳化液泵站的用途及組成

　二、 乳化液泵的工作原理

　三、 乳化液泵的流量和壓力

　四、 乳化液泵站的主要技術(shù)參數(shù)

　五、 乳化液泵站的液壓系統(tǒng)

　六、 乳化液泵（泵頭）的構(gòu)造

　七、 乳化液箱主要部件介紹

　八、 乳化液泵站的使用

　九、 常見(jiàn)故障的判斷方法及處理

　十、 乳化液泵維修過(guò)程中的幾個(gè)問(wèn)題

　附、液壓傳動(dòng)介質(zhì)----乳化液

　附圖請(qǐng)見(jiàn)使用說(shuō)明書(shū)

　一、乳化液泵站的用途及組成 1 ． 乳化液泵站的用途 乳化液泵站（簡(jiǎn)稱(chēng)泵站）是綜合機(jī)械化采煤工作面的主要裝備之一，是一種把電能、 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗艿霓D(zhuǎn)換裝置，是液壓支架、單體液壓支柱的液壓動(dòng)力源。

　電能

　電動(dòng)機(jī)

　機(jī)械能

　泵

　 液壓能

　如：

　液壓支架----支撐頂板、推溜、移架、調(diào)架、護(hù)壁、側(cè)護(hù)、防滑等動(dòng)作。

　可彎曲刮板輸送機(jī)的緊鏈液壓馬達(dá)。

　采煤機(jī)牽引鏈的漲緊千斤頂。

　二、泵站的組成 1．布置方式

�。�1）上下順槽個(gè)設(shè)置一組泵站，從工作面兩端同時(shí)向工作面液壓支架等液壓裝置供液。

�。�2）將泵站全部設(shè)置在下順槽的設(shè)備列車(chē)上，向工作面液壓支架及其它用乳化液的液壓裝置供液。

　2．組成 乳化液泵、乳化箱及附屬裝置（泵站附件）。

　泵站在實(shí)際使用中，往往是同時(shí)安裝兩臺(tái)乳化液泵和一個(gè)乳化液箱，所以通稱(chēng)“兩泵一箱“。

　安裝兩臺(tái)泵的好處：

�。�1）在正常情況下，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)作為備用或進(jìn)行輪換檢修。

�。�2）當(dāng)工作面液壓支架等液壓設(shè)備需要增加供液量時(shí)，也可讓兩臺(tái)泵同時(shí)（并聯(lián)）工作，滿足生產(chǎn)的需要。

　為保證泵站能夠安全可靠的運(yùn)行，設(shè)置了卸載閥、安全閥、蓄能器、過(guò)濾器、壓力表、等控制與保護(hù)裝置。

　 為即使的向乳化液箱補(bǔ)充乳化液，有的乳化液箱還設(shè)有乳化油箱與自動(dòng)乳化裝置，便于水與乳化油‘就地”配制乳化液。

　通常，泵與電機(jī)裝在一個(gè)滑撬式底座上，乳化液箱在另一個(gè)滑撬式底座上。泵站附件的裝設(shè)位置隨泵站的形式而異。其管路借口及連接如下：

　連 接 部 位 接 頭 形 式 泵吸液口

　液箱出液口 卡箍或螺紋 卸載閥出液口

　 液箱高壓過(guò)濾器口 K 型插座 卸載閥回液口

　液箱卸載回液口 K 型插座 至工作面 K 型插座 支架回液 K 型插座 泵組的組成：電機(jī)、聯(lián)軸器、泵頭、卸載閥、安全閥、蓄能器、底座及附件等。

　泵的組成：齒輪軸組件、曲軸組件、連桿滑塊組件、缸套組件、大閥體組件及箱體等。

　乳化液箱的組成：磁性過(guò)濾器、高壓過(guò)濾器、交替閥、蓄能器、配液閥、吸液斷路器、及回

　液過(guò)濾器、浮球閥、防爆浮球液位控制器等。

　二、乳化液泵的工作原理 乳化液泵一般都采用往復(fù)式柱塞泵，由于其是通過(guò)工作容積的變化而實(shí)現(xiàn)吸液和排液，所以它是一種容積式液壓泵。

　工作原理圖見(jiàn)下：含曲軸、連桿、滑塊、柱塞、缸套、閥體、吸液閥、排液閥等都具有良好的密封。

　當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為 A

　 B

　C 時(shí)，柱塞向左運(yùn)動(dòng)，密封的工作容積增大，形成負(fù)壓，液箱內(nèi)的乳化液在大氣壓的作用下，頂開(kāi)吸液閥芯進(jìn)入缸體中，并把柱塞讓出的空間充滿。此階段為吸液過(guò)程。

　當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為 C

　D

　 A 時(shí)，柱塞向右運(yùn)動(dòng)，擠壓進(jìn)入缸體中的液體，并使吸液閥關(guān)閉。當(dāng)缸體內(nèi)的壓力達(dá)到一定值時(shí)，液體頂開(kāi)排液閥，從排液口進(jìn)入向工作面供液的主液管。此階段為排液過(guò)程。

　單柱塞泵的流量是一正玄曲線，在吸液時(shí)（ 0--180°）不排液，曲軸轉(zhuǎn)角在案 270° 時(shí)泵的排量最大。所以，單柱塞泵排出的液體在排液管路中是一種周期間斷性的脈沖壓力液體。

　注：曲軸連桿機(jī)構(gòu)的滑塊是非正旋運(yùn)動(dòng)。

　Q=π /4 d2rω (sinΦ + r/21 sin2Φ)

　δ Q1=(q max - qm) / q min

　× 100%

　δ Q2=(q m - qmin) / q min

　× 100% 為了克服單柱塞泵給液壓管路、液動(dòng)裝置和控制元件帶來(lái)脈沖壓力的有害作用，通常將乳化泵制造成三柱塞的，曲軸的三個(gè)拐相隔 120°，保持曲周旋轉(zhuǎn)時(shí)始終有吸液和排液的柱塞，從而減輕了乳化泵排液壓力的脈動(dòng)。

　雖然三柱塞泵的排量仍是不均勻的，其脈動(dòng)率為 4。72%、9。07%，但比單柱塞泵卻好的多，基本上可滿足生產(chǎn)技術(shù)上的需要。

　DRB200/31.5 型和 DRB400/31.5Ⅱ型乳化液泵均為五柱塞泵，其脈動(dòng)率為 1。61%、 2． 31%，大大減輕了乳化液泵排液壓力的脈動(dòng)。

　 三、乳化液泵的流量和壓力

　1、 流量

　 單位時(shí)間內(nèi)從液壓泵排出的液體的體積。

�。�1）理論流量 在不考慮漏損的前提下：

　Q=л /4

　d 2 ×s×n×z×10 -3

　 升/分

　 （2）實(shí)際容量及容積效率

　 在泵實(shí)際使用中，由于間隙密封的泄露，以及液體壓力和粘度的變化，泵的實(shí)際流量總是小于上述計(jì)算的理論流量。

　Q 實(shí)際 =

　Q 理論 - Q 泄漏

　Qs=Q1-Qx 且在其它條件不變的情況下，Qs 與壓力 P 成線性（反比）關(guān)系，隨著 P 越高，Qs 越小。

　Qs 與 Q1 之比值稱(chēng)為容積效率η Ⅴ。η Ⅴ= Qs/Q1 乳化液泵的泄漏，主要是柱塞密封和缸體間的環(huán)形間隙造成的，所以即使發(fā)現(xiàn)和處理乳化液泵柱塞密封元件的故障，對(duì)提高乳化液泵的η Ⅴ是有實(shí)際意義的。

　 （3）流量的選擇：乳泵的流量必須滿足液壓支架等液壓設(shè)備的工作要求，泵站流量的大小直接影響著工作面液壓支架的移架速度，所以一般可根據(jù)立柱和推移千斤頂同時(shí)動(dòng)作的要求，用如下近似方法選擇乳泵的流量：

　式中 D.D1—分別為主柱和推移千斤頂缸體的內(nèi)徑，cm

　Z.Z1—分別為同時(shí)動(dòng)作的立柱和推移千斤頂?shù)臄?shù)量，一般按一架中的數(shù)量

　S.S1—分別為移架時(shí)立柱的伸縮程度和支架的推移步距，cm

　 n—每架支架在移架時(shí)立柱和千斤頂?shù)膭?dòng)作次數(shù)

　V 牽—采煤機(jī)的實(shí)際最大牽引速度，米/分 1—液壓支架的中心距

　 考慮到液壓系統(tǒng)在工作中的泄漏損失，所選擇泵的實(shí)際流量應(yīng)略高于上述計(jì)算流量。

　 2．壓力：

　 （1）額定壓力：

　 乳泵的出口壓力是由液壓系統(tǒng)的工作情況來(lái)決定的，就是說(shuō)泵的實(shí)際工作壓力隨外部管路阻力的大小而變化。類(lèi)似于打氣筒工況。

　 當(dāng)乳泵工作時(shí)，它排出的液體通過(guò)管路供給液壓支架（或單體支架），使支架產(chǎn)生升、降、推、移等各種動(dòng)作，這些動(dòng)作是靠泵站供給的壓力液產(chǎn)生的。活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力越大，則泵產(chǎn)生的壓力也需要相應(yīng)增大。

　但是，乳泵通常是按照所能產(chǎn)生的最大工作壓力來(lái)制造的，也就是說(shuō)工作壓力確定了乳化液泵的長(zhǎng)期工作狀況。

　在未達(dá)到額定壓力的情況下，泵的壓力隨外部負(fù)載的增大而增高，當(dāng)超過(guò)額定壓力時(shí)，泵排出的乳化液箱，泵處于卸載狀態(tài)，低壓運(yùn)行。如果受到很大的阻力（如卸載閥失靈不卸載）時(shí)，當(dāng)壓力達(dá)到乳化液泵站安全閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，乳泵排出來(lái)的液體就從安全閥門(mén)排出來(lái)。

　乳泵的銘牌壓力指泵的設(shè)計(jì)壓力，各個(gè)零件的強(qiáng)度是根據(jù)設(shè)計(jì)壓力確定的，泵在該壓力下工作時(shí)，能保證達(dá)到泵的規(guī)定壽命和使用的可靠性，否則泵的漏損和磨損會(huì)急劇增加，甚至引起泵的破壞。

　另外，泵所配的電機(jī)是根據(jù)設(shè)計(jì)壓力和流量所需功率選用的，若工作壓力過(guò)高，電機(jī)也將會(huì)超載、燒壞。

　 （2）壓力的選擇

　 支架的初撐力和推移千斤頂?shù)耐评�力，取決于泵的工作壓力，所以泵的壓力應(yīng)根據(jù)這兩個(gè)方面的要求進(jìn)行選擇。

　 由初撐力得：

　 根據(jù)千斤頂最大推力得：

　 選擇泵站的工作壓力時(shí)，根據(jù)上兩式計(jì)算后，取其中的最大值，并增加 10-20%的管路系統(tǒng)壓力損失，作為所選擇泵站的工作壓力。

　四、乳化液泵站的主要技術(shù)參數(shù)

　 國(guó)產(chǎn)乳化液泵站型號(hào)中的字母都代表一定的含義。

　 MT188-88《煤礦用乳化液泵站》

　 例：DRB200/31.5 型乳化液泵站的基本技術(shù)參數(shù)：

　公稱(chēng)壓力

　31.5 公稱(chēng)流量

　 (Mpa)

　200 柱塞直徑

　 (mm)

　 40 柱塞行程

　 (mm)

　 62 柱塞數(shù)

　 5 曲軸轉(zhuǎn)速

　 r/min

　548 電機(jī)型號(hào)

　 DYB-125，YB280M2-4 電機(jī)功率

　 kw

　 125 適用電壓

　 V

　 660/1140（50HZ）

　電機(jī)轉(zhuǎn)速

　 r/min

　 1480 安全閥調(diào)定值

　 Mpa

　34.7

　 卸載閥調(diào)定值

　 Mpa

　31.5 蓄能器充氣壓力 Mpa

　19 配套液箱容積

　 L

　 1500 工作介質(zhì)

　 乳化液（含 3-5%乳化油的中性溶液）

　五、乳化液泵站的液壓系統(tǒng)

　 1、液壓系統(tǒng)及其組成：

　 由若干液壓元件與管路組合起來(lái)能完成一定動(dòng)作的整體。

　 （1）動(dòng)力機(jī)構(gòu)—液壓泵。作用是將機(jī)械能傳給液體，轉(zhuǎn)換為液體的壓力能。

　 （2）操作機(jī)構(gòu)—液壓閥（流量閥、壓力閥、方向閥等各種調(diào)節(jié)控制裝置）等。作用是控制和調(diào)節(jié)液體的流量、壓力、方向和速度，以滿足機(jī)器工作性能的要求。

　 （3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)—液動(dòng)機(jī)（旋轉(zhuǎn)式液壓馬達(dá)、往復(fù)式液壓缸）。作用是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出到機(jī)器的各工作機(jī)構(gòu)上去。

　 （4）輔助裝置—液箱、油箱、管路、管接頭、過(guò)濾器、蓄電器、冷卻器和各種控制儀表等。

　 液壓系統(tǒng)圖常用圖形符號(hào)：

　 2、對(duì)乳化液泵站液壓系統(tǒng)的要求：

　 在綜采工作面，乳化液泵站與液壓支架及其調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)元件和各種輔助中指，組成了一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。

　 所謂乳化液泵站液壓系統(tǒng)，實(shí)際上是這個(gè)完整液壓系統(tǒng)的一部分，它既能可靠地向工作

　面的液動(dòng)裝置輸送所需壓力等級(jí)的乳化液，又能將工作后解釋了能量而流回液箱的乳化液凈化后再加壓送出，形成循環(huán)式的連續(xù)供液。

　為了保證工作面液動(dòng)裝置有可靠的壓力液源和良好的工作性能，要求：

　 （1）泵站液壓系統(tǒng)應(yīng)能滿足工作面液壓支架及其他液動(dòng)裝置工作的用液要求。工作時(shí)，及時(shí)地供給規(guī)定壓力和流量的乳化液；回液能暢通地流回泵站的乳化液箱；不工作時(shí)，泵站仍應(yīng)照常運(yùn)轉(zhuǎn)，并能自動(dòng)卸載，使乳化液泵和電動(dòng)機(jī)能在近乎空載的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，保證泵站能隨時(shí)向工作面供液。

　 （2）限壓保護(hù)裝置：自動(dòng)卸壓，自動(dòng)關(guān)閉，恢復(fù)液壓系統(tǒng)的正常工作。

　 （3）應(yīng)能保證乳化液泵站在空載狀態(tài)下起動(dòng)。

　 （4）停泵時(shí)，應(yīng)能保證液壓支架及其它液動(dòng)裝置高壓管路中的液體不倒流。

　 （5）應(yīng)有壓力和流量的緩沖減振裝置。

　 （6）應(yīng)有良好的過(guò)濾裝置，過(guò)濾鐵屑，機(jī)械雜質(zhì)及懸浮物。

　 （7）應(yīng)有壓力指示裝置，以便隨時(shí)觀察泵站工作壓力。

　 （8）需要在乳化液泵站“就地”配制乳化液時(shí)，應(yīng)有乳化器、乳化油箱及油，水過(guò)濾裝置與自動(dòng)控制裝置。

　 乳化液泵站液壓系統(tǒng)失意圖：

　安裝在泵頭出口的安全閥起著防止泵的壓力異常升高的作用，以保護(hù)泵的安全，其開(kāi)啟值為泵站額定壓力的 110%。

　卸載閥作用為：當(dāng)泵站的執(zhí)行元件（支架）不需要高壓液體時(shí)，卸載閥動(dòng)作，使泵在接近零壓下運(yùn)轉(zhuǎn)，液體無(wú)壓地流回液箱。同時(shí)，關(guān)閉執(zhí)行元件的通路以防執(zhí)行元件的壓力液回流。其調(diào)度值為泵站的額定壓力。

　在泵頭出口安裝的蓄能器，起這平緩液壓沖擊，降低流量脈動(dòng)幅度，使泵的工作更加平穩(wěn)的作用。

　泵站系統(tǒng)的液體流向?yàn)椋寒?dāng)泵開(kāi)始工作時(shí)，液箱內(nèi)潔凈液體經(jīng)液箱出液閥門(mén)進(jìn)入泵頭的吸液腔，由吸液閥進(jìn)入柱塞腔，經(jīng)排液閥排出，經(jīng)卸載閥后有兩種可能：如卸載網(wǎng)未卸載，此時(shí)液體由卸載閥高壓出口經(jīng)管路進(jìn)入液箱外端的高壓過(guò)濾器，過(guò)濾后的液經(jīng)液箱的交替閥和閥門(mén)流出，送至工作面執(zhí)行元件；如卸載閥處于卸載狀態(tài)，則此時(shí)液體由卸載閥卸載口經(jīng)回液管路流入液箱。

　執(zhí)行元件回流的液體由液箱回液口進(jìn)入液箱，經(jīng)回液過(guò)濾器、磁過(guò)濾器、沉淀腔再至吸液腔，從而完成液體的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。

　六、乳化液泵（泵頭）的構(gòu)造 各種類(lèi)型的乳化液泵，構(gòu)造大同小異，其結(jié)構(gòu)可分為箱體裁傳動(dòng)部分和泵的液壓部分及壓力調(diào)節(jié)控制裝置。

　1．箱體傳動(dòng)部分：

　 主要包括相體、曲軸及齒輪組件，連桿滑塊組件等。

�。�1）箱體：既是安裝曲軸、軸承、減速齒輪（減速齒輪箱）

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