液壓支架的結構原理及常見故障

1、第七章乳化泵站及液壓支架【知識要點】1. 乳化液泵站的組成和特點。2. 乳化液泵的結構和工作原理。3. 乳化液箱的結構及其附屬裝置的作用。4. 乳化液泵站的液壓系統(tǒng)?！炯寄芤c】1. 乳化液泵站的啟動與停止。2. 乳化液泵站主要液壓元件的拆卸。3. 乳化液泵站的日常維護。4. 乳化液泵站常見故障及其處理方法。第一節(jié) 概 述【課程內容】圖7 -1所示為乳化液泵站的外形圖。乳化液泵站是用來向綜 采工作面液壓支架及其他用乳化液的液壓裝置輸送乳化液的設 備。乳化液泵站是液壓支架的動力源，它好比人的心臟，如果使 用維護不好就會出現流量、 壓力不足等故障，從而影響到工作面 液壓支架和外注式單體液壓支柱的支

2、撐性能、工作面的頂板管理以及正常生產。圖7 -1一、乳化液泵站的組成及功用乳化液泵站由2套乳化液泵組、1套乳化液箱及附屬裝置等組成，如圖7 -2所示。95 67 891 一乳化液箱；2, 8-回液軟管；3, 6-高壓軟管；4, 5一吸液軟管；7 一連接桿；9 一乳化液泵組；10-壓力 控制裝置圖7-2 XRB乳化液泵站乳化液泵組9由2臺乳化液泵、防爆電動機、聯軸器和底架 等組成，通過連接桿7與乳化液箱1連接為一個整體，由吸液軟管4, 5分別從乳化液箱吸液，經泵加壓后由高壓軟管3, 6供給壓力控制裝置10,然后經壓力控制裝置以一定的 壓力供給液壓支架。2臺乳化液泵通常是l臺工作，l臺備用，交 替

3、使用。但當工作面液壓支架動作較多，需要增大供液量時，也 可同時開動2臺乳化液泵。乳化液箱l是儲存、回收和過濾乳化液的裝置。若在井下配 制乳化液，還應在乳化液箱上附帶自動配液器。壓力控制裝置10由手動卸載閥、自動卸載閥、壓力表開關 以及壓力表等組成，安裝在乳化液箱的端面，用來控制供給液壓 支架乳化液的壓力，并可實現對液壓系統(tǒng)的保護。乳化液泵站用主進液管和主回液管溝通與液壓支架的供液 線路，形成循環(huán)的泵一缸液壓系統(tǒng)，如圖7-3所示。2臺乳化液泵分別經吸液斷路器從乳化液箱1工作腔吸液，加壓后送到壓力控制裝置。泵站啟動過程中，手動卸載閥打開， 泵與液箱工作室短路循環(huán)；正常工作時，關閉手動卸載閥。當工

4、作面支架用液時，自動卸載閥經交替閥將壓力液送到支架。支架回液到乳化液沉淀室，經沉淀、去泡沫、磁性過濾、網狀過濾后 到工作室，形成一個完整的循環(huán)回路當工作面支架不用液時，自動卸載閥開啟，泵與液箱形成短路循環(huán)。二、乳化液泵站的結構特點液壓支架的工作介質是水包油型乳化液，其黏度低，潤滑性 能差，因此乳化液泵與一般以礦物油為工作介質的液壓泵相比， 在結構上有如下明顯的特點：(1) 柱塞與缸體之間不能采用間隙密封，必須采用密封圈密 封。(2) 傳動部分與工作部分必須隔開，傳動部分用專用的潤滑油，工作部分使用乳化液。(3) 為滿足液壓支架的需要，乳化液泵站要有很高的供液壓 力，而且要有很大的流量。(4)

5、泵站要配置l臺容量很大的乳化液箱，由于液壓支架管路 的泄漏，還必須不斷地補充乳化液。第二節(jié)乳化液泵【課程內容】一、乳化液泵的工作原理乳化液泵一般為臥式三柱塞或五柱塞往復泵，它是將曲軸的轉動經過連桿一滑塊機構而使柱塞成直線的往復運動，其工作原理如圖7 4所示。當電動機帶動曲軸1按圖示箭頭方向旋轉時， 曲軸就帶動連桿2運動，連桿帶動滑塊3沿滑道4做往復直線運 動，從而帶動柱塞5做往復直線運動。當柱塞向左運動時，鈕體 6右端的容積由小變大而形成真空，乳化液箱內的乳化液在大氣 壓力作用下，頂開進液閥9進入缸體。當柱塞向右運動時，缸體 內容積減小，此時吸進的液體受到壓縮而使其壓力升高，打開排液閥7由排液

6、口 8經主進液管送到工作面液壓支架。這樣，柱塞往復運動一次，就吸、排液一次。由此可知，1個柱塞在吸液過程中不能排液，所以單柱塞泵 的排液量是很不均勻的。為了使排液比較穩(wěn)定和均勻， 可采用三 柱塞泵或四柱塞泵、五柱塞泵等。1234567810 91 曲軸；2連桿；3一滑塊；4一滑道；5柱塞；6缸體；7排液閥；8排液口； 9進液閥；10進液口圖7-4乳化泵的工作原理二、乳化液泵的結構圖7 -5所示為乳化液泵外形圖。在一滑橇式底拖上安裝有電 動機和泵，中間以聯軸器相連。泵上安裝有安全閥和卸載閥。圖7-5乳化液泵的外形圖以CRB315/31. 5型五柱塞大流量乳化液泵為例說明其結構, 如圖7-6所示1

7、箱體蛔件；衛(wèi)一符跳連杵翊伴+ 3禰壓船遂垠件r 4將壓眼詼塊：5 件*6油尊卻暮：7安全曳I; S 出輪策徂件| 9折輪相應伴| I 鼻軸刎伸；IL 哄性過諫屏圖7-6GRB315/31.5型乳化液泵泵的結構分為兩部分，即傳動端（曲軸箱）和液力端。傳動 端由齒輪箱組件、箱體組件、曲軸組件、滑塊連桿組件、齒輪泵 組件、磁性過濾器、油冷卻器等組成。液力端由高壓缸套組件、 泵頭組件等組成。1、分離型泵頭組件三柱塞泵的泵頭組件是將 3組獨立的吸排液閥做在1個泵頭 內，其優(yōu)點是與箱體的連結及高壓出液較易處理，但加工要求較高。如果泵頭上三孔中心距有較大偏差，則在與高 壓缸套相連時易產生過定位。采用五柱塞結

8、構后，如果再沿用單 塊泵頭，則過定位更為嚴重?，F用 5塊單獨泵頭，每個泵頭內設 一吸排液閥組，然后再用1個高壓集液塊將5個排 液口貫通后總出液，給制造及維修帶來很大的方便。在長方體內安裝有閥組，下部為吸液閥組，上部為排液閥組， 均為菌形錐閥，用不銹鋼制作。閥組對外有 3個橫向接口，下部 為進液口，與箱體相連；中部與高壓缸套相連； 上部為高壓出口，與高壓集液塊相連。右端面螺釘壓一鋼球，為 放氣孔，第一次使用時放盡柱塞腔內空氣。2、壓力潤滑冷卻系統(tǒng)本泵采用壓力潤滑與飛濺潤滑相結合的潤滑方式。連桿大頭 采用壓力潤滑，滑塊、齒、滾動軸承等采用飛濺潤滑。它的工作 過程為：曲軸帶動齒輪泵旋轉，其吸油口在曲

9、軸箱油池內，輸出 油液引入油冷卻器內，而冷卻器安裝在泵吸液腔內， 利用油液與 乳化液的溫差來冷卻油液，然后送入曲軸經孔道潤滑連桿大頭。 曲軸引人口處設回轉密封，用“ V”形夾布橡膠圈密封。正常工作油壓調定為0.2 0.5MPa,它是靠旁路溢流閥來調壓的，旋動 調壓螺釘，改變作用在球閥 上彈簧力的大小即可實現。三、附屬組件（一）安全閥安全閥是兩級卸壓的 直動式錐閥，以碟形彈簧調 壓，如圖7 -7所示。所謂兩 級卸是指不動作時以較小 的直徑密封，此時封閉壓力 值較高；動作時（泄液時）低的壓力 值維持卸壓泄液狀態(tài)。1,6,7-0形圈；2-閥體;封閉直徑大，此時只要以較3-套；4-閥座；5-閥芯；8-

10、閥套；9-承壓快；10-碟形彈簧；11-導 桿；12-筒；13-調整螺母；14-螺母；15-釧釘；16-廠家名品圖7-7WAF315/40型安全閥（二）卸載閥卸載閥主要由2套并聯的單向閥、主閥和 1個先導閻組成,如圖7-8所示。卸載閥的工作原理是，泵輸出的高壓乳化液進入卸載閥后分 成4條液路：第一條沖開單向閥向支架系統(tǒng)供液； 第二條沖開單向閥后的高壓乳化液經控制液路到達先導閥滑套下腔，給閥桿一 個向上的推力；第三條來自泵的高壓乳化液經中間的控制液路和先導閥桿下腔作用在主閥推力活塞下腔，使主閥關閉；第四條經主閥閥口，是高壓乳化液的卸載回液液路。 當支架停止用液或系 統(tǒng)壓力升高到先導閥的調定壓力時

11、， 作用于先導閥的高壓乳化液 開啟先導閥，使作用于主閥推力活塞下腔的高壓液體卸載回零， 主閥因失去依把而打開。此時，液體經主閥回液箱，同時單向閥在乳化液壓力作用下關閉， 單向閥后腔為高壓密封腔， 從而 維持閥的持續(xù)開啟，實現閥穩(wěn)定卸載狀態(tài)，泵處于低壓運行。當 支架重新用液或系統(tǒng)漏損，單向閥后高壓腔壓力下降至卸載閥的 恢復壓力時，先導閥在彈簧力和液壓力的作用下關閉，主闊推力活塞下腔重新建立起壓力，主閥關閉，泵站恢復供液狀態(tài)。調節(jié) 卸載閣的工作壓力時，需調節(jié)先導閥調整螺套，即調節(jié)先導閥碟 形彈簧作用力，其調定壓力出廠時為泵的公稱壓力。4圖7-8WXF6型卸載閥1 1；l-單向閥座；2-閥芯；3-單

12、向閥螺堵；I± !4-排液閥彈簧；5-0形密封圈（68 X7H?）i（r_ ! 皿“志曄對 打3.1）; 6-調整螺套；7-筒；8-碟形彈簧；9-芯棒；10-壓緊螺套；II-鎖緊螺母；12-活塞套；13-擋圈（A28 X22.7 X）,O形密封圈（28 3.1） ; 14-0形密封圈（15 X2.4）; 15-0 形密封圈（30.2 冷）;16-滑套；17-擋圈（A17 X13X1）, O形密封圈（12.3 X2.4）; 18-銅套；19-中間套；20-先導閥 體；21-閥桿；22-先導閥座；23-0形密封圈（34彳.1） ; 24-節(jié)流 堵，。形密封圈（8 X1.9） : 25-下

13、節(jié)流堵（C 1.3）; 26-先導閥螺堵；27-0形密封圈（29 X2.4） ; 28-0形密封圈（11.3 X2.4） ; 29-0形密封 圈（35冷.1） ; 30-主閥彈簧；31-導向套；32-主閥螺堵；33-閥體;34-0形密封圈（52冷.1） ; 35-主閥座；36-主閥芯；37-過渡套； 38-推力活塞;39-擋圈（A45 >40 X1.5）,。形密封圈（45冷.1） ; 40- 擋圈（A68 >63 X1.5） , 0形密封圈（68冷.1）;（三）蓄能囂本泵站采用NXQ型蓄能器，如圖7-9所示。安裝在泵總成 上的蓄能器的容積為25L ,安裝在液箱上的蓄能器的容積為40

14、L。其主要作用是補充高壓系統(tǒng)中的漏損，以減少卸載閥的動作次 數，延長液壓系統(tǒng)中的液壓元件的使用壽命， 同時還能吸收高壓口曙閽68X3 |系統(tǒng)中的壓力脈動。蓄能器在安裝 前必須預先在肢囊內充足氮氣。1-螺母；2-彈簧墊圈；3-螺堵；4, 22,23-墊圈；5-活塞；6-圓螺母；7-壓環(huán)；8,18-。形密封圈；9, 10- 擋圈；11-支承環(huán)；12-橡膠環(huán)；13- 閥體；14-彈簧；15-閥；16-殼體；17-膽囊；19-標牌，20-圓螺母；21-充氣閥；24-帽圖79NXQ型 蓄能器1、充氣方法蓄能器充氣的方法有 3種：氮氣瓶直接過氣法、蓄能器增壓 法以及專用充氮機。其中氮氣瓶直接過氣法， 一般

15、只適廂于系統(tǒng) 作壓力不超過16MPa的低壓系統(tǒng)。1) 氮氣瓶直接充氣法將氯氣瓶中的氮氣通過克氣裝置直接充人蓄能器的方法稱為氮氣瓶直接充氣法。充氣裝置如圖 5 -10所示，它由壓力表接 頭1、氮氣接頭4、放氣接頭5和頂桿3等組成。充氣時將壓力 表接在接頭1上，氮氣瓶通過軟管與接頭 4相接，蓄能器充氣腳 與M30 X 2的螺紋口相接。充氣且體操作方法如下：(1) 慢慢打開氮氣瓶上的開關，使氮氣緩慢進入氣襄(由于氮氣瓶中的壓力比蓄能器里的氣體壓力高，所以氯氣自然會進入蓄能器里)，直到壓力表上指示出所需要的壓力為止，然后關閉氮氣瓶開關。充氣時不要過猛，以免把充氣閥的橡膠塞子沖 到膠襄里去。(2) 充好

16、氮氣后，擰松充氣裝置接頭 5上的放氣螺釘6,放 掉充氣管中的殘余高壓氣體。(3) 拆下充氣裝置。(4) 檢查充氣閥有無漏氣，然后牢同地裝上壓帽(氣閥帽)和 螺蓋(保護罩)。1-壓力表接頭；2-閥體；3-頂桿；4-氮氣接頭；5-放氣接頭6-放 氣螺釘，7-鋼球圖7-10充氣裝置2) 蓄能器增壓法當氮氣瓶內氮氣壓力較低，不能滿足蓄能器所需的充氣壓力時，可再配備1套充氣增壓裝置，即1個蓄能器和1套充氣裝置， 采用增壓的方法進行充氣。具體操作方法如下：(1) 首先用氮氣瓶直接充氣法為 2個蓄能器都充人氮氣。(2) 把2個蓄能器充氣閥的進氣口用充氣管連起來，使1個蓄能器當作增壓器，另1個蓄能器當作被充氣

17、蓄能器。(3) 將相當于增壓器的蓄能器的充氣閥頂開， 并將其另一端接 入液壓系統(tǒng)。(4) 開啟乳化液泵，為相當于增壓器的蓄能器供高壓乳化液, 壓縮膠襄，使膠襄中的氮氣進入被充氣蓄能器。（5）用上述方法反復為蓄能器充氣，直到蓄能器的氮氣壓力 達到所需壓力為止。3）利用增壓器充氮這種方法也可使蓄能器的壓力超過氮氣瓶的壓力，氮氣瓶中的氮氣可以得到充分利用。不管采用何種充氣方法， 都必須遵守下列程序：取下充氣 閥的保護罩；裝上帶壓力表的充氣工具并與充氣管連通；操作人員在啟閉氮氣瓶氣閥時， 應站在充氣閥的側面，徐徐開啟氮 氣瓶氣閥；通過充氣工具的手柄徐徐打開壓下氣門芯，緩慢地充入氮氣，待膠襄膨脹至菌形閥

18、關閉， 充氣速度方可加快并達到 所需的充氣壓力；關閉充氣閥，卸下充氣工具，檢查無漏氣后， 再旋緊保護覃（帽）。2、壓力測量蓄能器在使用過程中，氣體壓力不得高于泵額定工作壓力的 63%,不得低于泵額定工作壓力的 25%，即氣體壓力保持在泵額 定工作壓力的25%- 63%之間。當蓄能器氣體壓力低于泵額定工 作壓力的25%時，應當及時補充氮氣；當蓄能器氣體壓力高于泵 額定工作壓力的63%時，就應當放掉一部分氣體， 因此，必須知 道蓄能器內氮氣的實際壓。 具體測量方法是：把交替閥出口用帶 有節(jié)流閥的堵頭堵死，開動乳化泵；當泵壓迅速升高至調定壓力 處于卸載狀態(tài)后，關閉乳化液泵，然后打開壓力表開關和節(jié)流閥

19、，這時后表的指針從調定壓力逐漸下降，只要注意觀察，就可以看到壓力表指針在某一壓力值日然下降為零。這個壓力值就是蓄能器膠囊內氮氣的壓力。蓄能器的氣體壓力與卸載閥的工作穩(wěn)定性有十分密切的關 系。在泵站安裝前或使月如發(fā)現泵站工作壓力低于公稱壓力時， 應及時用隨機帶的充氣工具按使用說明調整蓄能器內氣體壓力（放氣）到表7 1中氣體最高壓力值。泵站在使用中，蓄能器的氣體壓力應定期檢查， 如發(fā)現蓄能 器內剩余氣體壓力低與表 7 -1中氣體最低壓力值，應及時給蓄能 器補充充氣。為延長蓄能器的使用時間，充氣一般盡量充至接近 氣體最高壓力值。表7-1泵站工作壓力（卸載壓力）與蓄能器氣體壓力對照表票站工作壓力/氣體

20、最高壓力/MPa氣體最低壓方/MPa泵站工作壓力/MPa氣體量高壓力/MFa氣體最低壓力，MPa31.522,77.882417,3621. 67.52215.®5.52820.272C14.452618.76.53、胺囊的更換在更換膠囊時，首先要將充氣裝置裝上，用頂桿頂開充氣閥 芯，放盡膠囊內的氣體，直到托閥的柄縮進為止；然后拆下充氣 闊，另一端的托閥也拆下來檢查一下，看其是否損壞。拆膠囊時 用工具輕輕撬松止口，慢慢拉出來。膠囊裝入前，首先將蓄能器殼內腔清洗干凈，以免損壞膠囊。 裝入時，在膠囊和鋼瓶內口涂些乳化油， 把膠囊沿軸向折疊起來，慢慢塞進去。必要時，可以用l根適當大小的棒，

21、將其頭部削圓 并伸人膠囊，然后慢慢推人。裝好后用手指在膠囊內壁摸一摸， 如有皺紋，則應用手指擠壓撫平。蓄能器投入工作10天內，應當檢查一次囊內氣體壓力，以后應每月檢查一次。（四）高壓缸套組件高壓缸套組件為短缸套結構， 柱塞密封圈就安裝在其中， 如 圖7-ll所示。1一柱塞；2一鎖緊螺母；3一螺母；4 一毛氈圈；5 一導向套；6 一墊片I; 7一柱塞密封圈；8 一村墊；9高壓缶工套；10擋圈； 11 0形密封圈；12 一墊片H圖7 一 11高壓缸套組件第三節(jié)乳化液箱RX315/25型液箱是由液箱體、配液裝置、平板式濾網、磁 性過漉器、吸液截止閣、交替閣、高壓過濾器、蓄能器、回液過 濾器、截止閥（

22、曲25）、壓力表、液位液溫計等主要零部件組成 ,如圖7-12所示s圖7-12 RX315/25型乳化液箱一、液箱液箱由3個室組成，即沉淀室、過濾室、工作室。每室底部都設有放油塞，更換乳化液時可將放油塞擰掉放盡液體。在箱體兩側面及后面設有清渣蓋，打開此蓋可清除過濾室、沉淀室內的污物。該液8MP作過程是：貯油腔內乳化油供配液用，打開配液用清水截止閥（供水壓力0.3 0.8MPa）即可輸出乳化液至沉淀室， 通過配液問調節(jié)濃度，然后經磁性過濾器和平板網式過濾后，潔凈的乳化液進人工作室供泵吸液。液箱的面板上部正中裝有交替閥，左、右兩側各有1個高壓 過濾器；面板中部有2個回液截止閥；下部是2個吸液截止閥。

23、 面板上還設有顯示液位及液溫的液位液溫計。其供液過程為：打開吸液截止閥，工作室內的乳化液通過吸液軟管進 入泵內；泵排出的高壓乳化液經卸載閥、高壓軟管（2 0 32）、高壓過濾器進入交替閥。交替閥上 6個面設有6個出口，左、右 兩端連接2個高壓過濾器，上連壓力表，下出口為去支架接口； 正面出口裝有（Z 25截止閥，打開此閥.泵來的高壓液體可直接 回液箱，供卸壓用；后面出口連接40L蓄能器，用于吸收液體的 壓力脈動和穩(wěn)定泵的卸載動作。 面板中部的2個回液截止閥平時 應打開，當檢修需拆卸回液管時才關閉，封存乳化液。二、壓過濾器（ZU . I H630 X 20F）高壓過濾器是泵站的重要過濾元件，與泵

24、卸載闊高壓出口相 連，對泵輸出的壓力液體進行精過濾。該過濾器的額定工作壓力是31.5MPa,過濾精度為 20um。高壓過濾器主要由殼體、 濾芯、堵塞指示器以及旁路閣組成， 如圖7- 13所示。高壓乳化液經濾芯過濾后輸出潔凈的工作液體。 當濾芯被污物堵塞時，將減小過濾面積，應及時清洗；當堵窘過 甚時，內部旁路閥自動打開，工作掖經旁路閥進入系統(tǒng)。三、吸液截止閥（Q41F 16型球閥）吸液截止閥的公稱通徑 100,通過法蘭連接。其手柄方向與 閻長度方向一致時為開，轉動 90°為關閉位置，操作方便。其 結構如圖5 14所示。* 沸站；5 .宦，：6 - jsi，山嫌 t 圖7-13高壓過濾器

25、圖7-14 Q41F-16型球閥四、交替閥交替閣的作用是當2臺乳化液泵交替工作時，自動切斷高壓 系統(tǒng)與備用泵的通路，或供 2臺泵同時工作時出液。交替閥的結構如圖7 15所示，它是由2組單向閥反向裝置 而成。其工作原理是：當一端有高壓液體進液時，此端單向閥打 開，而另一端單向閥在壓力液的作用下關閉，從而切斷了高壓系統(tǒng)與備用泵的通道；當兩端同時供液時，則兩單向閥同時開啟。 此外，交替閥還起著多通塊的作用。1I寸 36071 :.1 U 用/"圈(7(1x1511<S5<3.5)；ft- U 濟帛 tj ff l 口 x】.9) ； 7 ”形由汁刖(10 x I 9圖7-15交

26、替閥五、回液過濾器(PZU 一 800x630)回液過濾器的結構如圖 716所示。該回液過濾器的公稱流為800L/min,過濾精度為 630um。其性能與特點如下：(1) 配有永久磁鋼，可濾除油液中1um以上的鐵磁性顆粒。(2) 裝有旁通閥，由于流量脈動造成過濾器壓差過大或濾芯被污染物堵塞時，濾蓋下部并聯而成的旁通閥會自動開啟工作(開啟壓力為0.4MPa),以保護濾芯及系統(tǒng)正常工作。(3) 更換濾芯方便，只需旋開過濾器頂蓋即可更換。EL.1-發(fā)訊器；2-旁通閥；3-永久磁鐵；4-回油孔及放油孔；5-濾 芯；6-溢流管；7-積污盅；8-止回閥；9-擴散器圖7-16回液過濾器六、配液閥配液閥的結構

27、如圖7 一 17所示。配液閥的作用是將乳化油和水按照一定比例配成乳化液。本配液閥要求的供水壓力為0.30.8MPa。若水壓太低，則吸不上乳化油，或吸入乳化油量不 足，達不到所需配比。乳化液的濃度即配比可通過調節(jié)“配比調 節(jié)桿”控制乳化油的吸人多少來達到。乳化液的濃度一般控制在 3%一 5%之間If 私衛(wèi)_內芯3嘖嘴；4卷頭；S可調節(jié)流網神, 右一國節(jié)f場淳(7_膏=8«堵；9斷黠閣膏；m _斷膝啊圖7 一 17配液閥第四節(jié) 乳化液泵站的液壓系統(tǒng)【課程內容】乳化液泵站的液壓系統(tǒng)是由乳化液泵、壓力控制裝置、管路、乳化液箱等按一定的方式組合而成(圖5 -18)。一、對乳化液泵站液壓系統(tǒng)的要

28、求根據液壓支架的工作特點，對乳化液泵站液壓系統(tǒng)有如下要 求:(1) 泵站系統(tǒng)應滿足工作面支架的工作要求，當工作面支架需 要用液時，能及時供給高壓液體；當工作面支架暫不需要用液時， 能及時停止向工作面供液， 但乳化液泵仍能照常運轉， 并且在低 負荷狀態(tài)下運轉。(2) 乳化液停止向工作面供液時，應保持工作面管路系統(tǒng)的壓 力；停泵時，應保證支架管路中的壓力液不倒流。(3) 應能當泵的排出壓力超過額定工作壓力時及時卸壓，保護 系統(tǒng)中的液壓元件。(4) 應能保證泵在空載下啟動，啟動后很快進入正常工作。(5) 應設有緩沖減震裝置，以利于支架動作平穩(wěn)。二、GRB型乳化液泵站液壓系統(tǒng)1、泵站啟動首先打開卸壓閥

29、10,使乳化液泵在空載條件下啟動，乳化液 泵經吸液截止閥15從乳化液箱吸液；排出壓力液經高壓供液管、 卸載閥5、精過濾器6、交替閥7、卸壓閥10回到乳化液箱(圖 7 -18 )。2、泵站正常工作待乳化液泵啟動并運轉正常后，慢慢關閉卸壓閥10,使泵的排液壓力逐漸升高，直到泄壓閥完全關閉。泵排出的壓力液經工 作面主進液管去工作面支架， 支架回液經主回液管到乳化液箱沉 淀室。1 一泵；2一泵用安全閥；3一水冷卻器；4 一蓄能器(25L) ; 5- 卸載閥；6 一局壓過濾器；7一交替閥；8 畜能器（40L）; 9一壓 力表；10-卸壓閥；11 一回液過濾器；12 一配液裝置；13 一溢 流閥；14 一

30、齒輪泵；15 一截止閥圖7 -18泵站液壓系統(tǒng)3、泵站卸載當工作面暫不用液而泵站繼續(xù)運轉時，高壓管路中的乳化液 壓力急劇升高。當升高至卸載閥的動作壓力時，卸載閥打開，泵 排出的高壓液直接回油箱。當工作面支架需要液體時，即主進液管壓力下降至卸載閥恢 復壓力時，卸載閥關閉，泵壓升高打開單向閥，恢復供液。4、泵站安全保護泵站的一級壓力保護由卸載閥組 5實現。為防止自卸載閥失 靈或液壓系統(tǒng)瞬時壓力超過額定工作壓力而使系統(tǒng)中的液壓元 件及乳化液泵損壞，泵站液壓系統(tǒng)中增設了安全閥2, 以實現對系統(tǒng)進行二級超壓保護。安全閥的調定壓力略高于 卸載閥的調定壓力（約為卸載閥調定壓力的10%）。當泵排出壓力一旦超出

31、安全閥調定壓力， 使安全閥開啟噴液時.應立即打開 卸壓閥10,使乳化液泵卸載，然后停泵檢查超壓的原因。如果 是自動卸載閥失靈，則應更換卸載閥組；如果是安全閥調定壓力 值過低，則應重新調定壓力；如果卸載閥和安全閥均正常時，則 應檢查整個系統(tǒng)，查出原因并進行處理后， 才可再次啟動乳化液 泵，否則不許重新啟動。三、乳化液泵站主要參數的確定1、泵站壓力的確定乳化液泵站的工作壓力，主要棍據立柱的初撐力或千斤頂的 最大推力來確定。2、泵站流量的確定泵站流量的大小，決定著支架的移動速度的大小。為了較好 的發(fā)揮采煤機的效能，支架的移動速度應與采煤機正常牽引速度 相適應。泵站的流量應根據每架支架在移架工作循環(huán)中

32、需要動作 的液壓缸的最大流量來確定。【技能訓練1】一、繪制泵站供液線路方框圖（一）訓練目的熟悉乳化液泵站設備組成，能理清乳化液泵站供液線路， 初步具備繪制乳化液泵站供液線路圖的能力。（二）訓練器材乳化液泵組1套；紙和繪圖工具。（三）訓練內容（1）認識泵站設備，理清乳化液泵站供液線路。（2）繪制乳化液泵站供液線圖。（四）訓練步驟及注意事項（1）在綜采設備實習車間進行參觀教學，認識泵站設備組成 部分，理清乳化液泵站供液線路（45min）。按一定的方法和步驟繪制泵站供液線路方框圖（135min）。乳化液箱內液路；液壓控制裝置部分；泵的供液路 線（2臺泵）；工作面供液與回液路線；連接管線形成封閉 供液

33、回路。（3）液壓元件布局要合理，管線以水平線和垂直線表示， 管線 相交處必表達清i（4）箭頭的指向要明顯，幾大塊要用雙點劃線圈成方框示意。（五）考括過程度評分準（1）獨立按時完成的，準確、規(guī)范的（90分）。（2）獨立按時完成的，無原則錯誤的（80分）。（3）獨立按時完成的，錯誤達 40%以下的（60分）。（4）不獨立完成的，不按要求訓練的（記為 60分以下或0 分）。（5）認真參加現場教學熟悉泵站設備的（10分）。二、讀乳化液象站液壓系統(tǒng)圖（一）訓練目的理解和掌握乳化液泵站液壓系統(tǒng)的工作原理；能讀懂泵站液壓系統(tǒng)圖。（二）訓練器材乳化液泵組l套；所用泵站液壓系統(tǒng)圖 6-8套。（三）訓練內容(1)

34、按讀液壓系統(tǒng)圖的方法讀泵站液壓系統(tǒng)圖(2) 對照實物讀泵站液壓系統(tǒng)圖。(四) 訓練過程(1) 利用多媒體進行乳化液箱及其附屬裝置展示(教師錄制并編輯，10min左右)。(2) 參觀乳化液箱及其附屬裝置(25min)。(3) 粗讀乳化液泵站液壓系統(tǒng)圖(55min)。(4) 拆裝乳化液箱上附屬元件，并理清供液路線(90min)。(5) 細讀乳化液泵液壓系統(tǒng)圖并說明泵站的工作原理(90min)。(五) 考桂過程度評分準(1) 認真觀看多媒體教學演示(10分)。(2) 認真參觀(10分)。(3) 能理清傳動路線(20分)。(4) 能按要求拆裝液箱上指定的元件(10分)。(5) 能讀懂乳化液泵站液壓系統(tǒng)

35、圖(40分)。(6) 文明安全訓練(10分)。三、乳化液泵的啟動和停止的撮作(一) 訓練目的熟悉乳化液泵站系統(tǒng)，能進行乳化液泵的啟動和停止操作。(二) 訓練器材乳化液泵組l套。(三) 訓練內容乳化液泵的啟動和停止。(四) 訓練過程(1) 指導教師說明乳化液泵啟動和停止的操作順序。(2) 指導教師進行乳化液泵啟動和停止的操作示范演示。(3) 操作訓練：每人操作啟動和停止乳化液泵3-4次，并熟悉操作中的相關注意事項。(五) 注意事項(1) 泵啟動前要警示周圍人員撤到安全距離以外。(2) 操作中出現異常情況要及時停泵找指導教師處理。(六) 考核廈評分標準遵守操作安全規(guī)程，文明安全訓練，按步驟操作，方

36、法正 確。第五節(jié) 乳化液【知識要點】1. 乳化液的類型。2. 乳化液的組成及特性。3. 乳化液的配制。4. 乳化液自動配比機的原理。5. 乳化液自動配比機的使用與維護。【技能要點】乳化液的配制和使用【課程內容】目前，國內外廣泛使用乳化液作為液壓支架傳遞液壓能、潤 滑和防銹的工作介質。一、乳化液的組成及特性乳化液是由兩種互不相溶的液體混合而成，其中一種液體里 細粒狀，均勻分散在另一種液體中，形成乳狀液體。乳化液分為油包水型和水包油型兩大類，如圖7 -19所示汕包水型乳化液水包油型乳化液圖7 -19乳化液類型示意(1) 油包水型乳化液主要成分是油， 其中有15% -40%的小水珠 均勻分散在水中，

37、以 W/O乳化液表示。(2) 水包油型乳化液主要成分是水，其中有2/% - 15%的細小油 滴均勻分散在水中，小油滴的直徑一般在 0.001 -0. 005mm,以 O/W乳化液表示。一般來說，能使油和水形成穩(wěn)定的乳化液的物質稱為乳化劑， 而能與水“自動”形成穩(wěn)定的水包油型乳化液的“油”稱為乳化 油(有的國家稱為可溶性油)。由此可知，水包油型乳化液由水 和乳化油組成。目前，周內外液壓支架均采用由水和乳化油組成的水包油型乳化液，即由5%的乳化油均勻分散在95%的水中，其顆粒度為0. 001 -0. 005mm。（一）乳化油乳化油的主要成分是基礎油、乳化劑、防銹劑和其他添加劑（偶臺劑、防霉劑、抗泡

38、劑、絡臺荊）。1、基礎油基礎油是乳化油的主要成分，它作為各種揀加劑的載體時，會形成水包油型乳化液中的小油滴，增加乳化液的潤滑性，其含量一般占乳化油組成的 50%- 80%。常用的基礎油為輕質潤滑油。為了使乳化油流動性好，易于在水中分散乳化，多半選用黏度低的5號或7號高速機械油。常 用的M -10乳化油以5號高速機械油為基礎油。2、乳化劑乳化劑是使基礎油和水乳化成穩(wěn)定乳化液的關鍵性添加劑，它是一種能強烈地吸附在液體表面或聚集于溶液表面，并改變液體的性能（如降低液體的表面張力），促使兩種互不相落的液體形成乳化液的表面活性物質。 乳化劑能在基礎油的油滴周圍形成一層凝膠狀結構的保護薄膜，以阻止油滴發(fā)生

39、積聚現象， 使乳化液保持穩(wěn)定。同時它還具有清洗、分 散、起泡、滲透、潤濕等 作用。3、防銹劑防銹劑是乳化液的一個不可缺少的組成部分，用以防止與液 壓介質相接觸的金屬材料不受腐蝕，或使腐蝕速度降低到不影響 使用性能的最低限度。用于乳化油的防銹劑主要為油洛性防銹 劑，是一種能落于油中，并能降低油的表面張力的表面劑是由極 性和非極性兩種基團組成。 使用過程中，極性基團吸附在金屬與 的界面，同金屬(或氧化膜)發(fā)生相互作用，在金屬表面形成水 不洛性或難洛性化合物；而非極性基團則向外和油互落， 從而形 成緊密的柵欄，阻止水、氧等其他腐蝕介質進入表面，起到防銹 作用。4、其他添加劑乳化油除基礎油，乳化劑、防

40、銹劑這三種主要成分外，為了 滿求，還加入了一些其他添加劑。(1) 偶臺劑乳化油中應用偶合荊的目的，是使乳化油的皂類與其他揀加劑充分互落，以降低乳化油的黏度，改善乳化油及孚化 潔(2) 防霉劑加人防霉劑后，可防止乳化油中的動植物油脂和用 時間較長的情況下引起霉菌生長，造成乳化液變質發(fā)臭。(3) 抗泡劑加入抗泡劑后，可降低乳化液的起泡性。由于乳化液中含有較多的表面面活性劑， 具有一定的起泡能力，在使用過 程中，有時因激烈攪動或水質變化而產生大量氣泡，嚴重時可造成氣阻，影響液壓支架的正常動作。另外，由于氣泡的存在，使 乳化液的冷卻性能和潤滑性能降低，甚至造成摩擦部位的局部過 熱和磨損。因此，在乳化油

41、的配方中必須考慮抗泡劑，以滿足使 用要求。(4) 絡合劑絡合劑可在乳化油中與鈣、鎂等金屬離子形成穩(wěn)定常數大的水洛性絡合物，以提高乳化液的抗硬水能力。(二) 水配制乳化液所用水的質量十分重要，它不但直接影響到乳化 液的穩(wěn)定性、防銹性、防霉性和起泡性，也關系到泵站和液壓支 架各類過濾器的效率和使用壽命。世界各國對配制乳化液的用水都有嚴格的要求，我國根據礦 井水質的具體條件，參照國內外使用液壓支架的經驗和當前國內 乳化油的研究和生產情況，對于配制乳化液的用水質量有如下要 求：(1) 配制乳化液的用水應為無色、透明、無臭味，不能含有機 械雜質和懸浮物。(2) 配制乳化液用水的pH值在6-9范圍內為宜。

42、(3) 氯離子的含量不大于5.7mg當量/L(200mg/L)。(4) 硫酸根離子的含量不大于 8.3mg當量/L(400mg / L)。(5) 水的硬度不應過高，以避免降低乳化液中陰離子乳化劑的 濃度和喪失乳化能力。應根據不同水質硬度來確定乳化油的種類(抗低硬，抗中硬、抗高硬、通用型等糞)，也可將水進行適當軟化處理后再予應用(見礦水的軟化處理)。(三) 液壓支架用水包油型乳化液的特性(1) 具有足夠的安全性。因水包油型乳化液含有95%以上的中性水溶液，既不引燃，也不助燃，所以在要求防爆的井下具有足 夠的安全性。(2) 經濟性好。水包油型乳化液的來源廣、價格便宜。(3) 黏度小，黏溫性能良好。

43、水包油型乳化液的黏度接近于水 的黏度。由于黏度小，減少了支架管路中能量的損耗。照好的黏 溫性能(即黏度隨溫度變化的值) 有利于泵站和各種閥類工作性 能的穩(wěn)定。(4) 具有良好的肪銹性與潤滑性。由于水包油型乳化液中有 一定成分的防銹荊和基礎油， 所以在井下使用時，對支架具有良 好的防銹性能和潤滑性能。(5) 穩(wěn)定性好。由于水包油型乳化液中有一定成分的乳化劑、 偶合劑和抗泡劑，使其不易產生氣泡，并有良好的化學穩(wěn)定性。(6) 對密封材料的適應性好。水包油型乳化液對常用的丁臘橡 膠密封材料有良好的適應性，不會使密封材料產生過分的收縮和 膨脹，造成密封失效。(7) 對人身體無害，無刺激性，對環(huán)境污染小，

44、冷卻性好。水包油型乳化液的缺點是黏度小，容易漏損，潤滑性不如礦 物油，故要求乳化液泵和液壓閥有很好的密封性能和防銹性能。二、乳化液日勻使用和管理1、乳化液的配制1) 乳化液的配制方法采煤工作面乳化液泵站所用乳化液的配液方式有地面配液和井下配液2種。由于工作乳化液用量較大， 所以大都采用井下配 液方式。(1) 用稱量混合攪拌法人工配液。根據乳化液配比，稱出所需 的乳化油和配制用水，放入液箱內由人工將其攪拌均勻。(2) 在乳化液箱內設有配液器，通過配液器進行自動配液。自 動配液效果較好，不但容易調整配液濃度，而且能使油、水混合 均勻。2) 乳化液濃度的檢測方法乳化液濃度的檢測常用袖珍折光儀來進行，

45、袖珍折光儀如圖7 - 20所示。圖7 - 20袖珍折光儀測定時，將乳化液試樣滴到測定鏡上， 測定鏡一端對準光源， 人的眼睛對準折光儀的目鏡觀察，然后調整目鏡焦距，刻度尺上暗色部分與亮色部分間的隔線的顯示值就是被測定乳化液的濃 度。袖珍折光儀每次測定后，要將測定鏡用水反復清洗數次，然后再用軟布擦干。不能用高純度酒精和熱的液體擦洗測定鏡，否則會影響測定結果由于袖珍折光儀不能接恒溫裝置，所以溫度低于或高于20 C 時，測定結果需做溫度校正。表 72列出了不同溫度時的濃度 校正值。弟度校正位溫度/室被腹校正m11 3 - I4.H-0. 422.3 -23.«+ 0. 214."旭

46、3-0.323.8-25. S+ 0. S16. 3 - 17. B-0.225.8 - 26.8*0 417, 8 - 19, 3S 126.3+ 0. 3i9. 3 -20. 802S.3 29.8+ 0.620.» -22. 3+ 0. 1跺U項一3+ 0.7表7 2折光儀溫度校正表3) 注意事項(1) 堅持正常使用自動配液裝置，不準甩掉不用。(2) 乳化液箱清洗后或第一次配制時，應檢測濃度，直到達到配比濃度要求。一旦調定合適，不準隨意改動。(3) 定期檢查水箱、液箱、油箱和分離設施，至少每周清洗液箱一次，以保證乳化液的質量。(4) 每班至少檢查兩次乳化液濃度配比，并做好記錄。

47、2、乳化液的使用(1) 配液后，應嚴格檢驗配油濃度是否達到 5%的規(guī)定要求。濃 度檢驗可用折光儀，也可用計量法或化學破乳法。(2) 工作過程中如發(fā)現乳化液大量分油、析皂、變色、發(fā)臭或 不乳化等異?，F象，必須立即更換新液，然后查明原因(3) 泵站乳化液箱可備有容量足夠的副液箱，以備大量回液和 清洗液箱時貯液用。(4) 杜絕乳化液隨意放泄，保持工作環(huán)境衛(wèi)生，以防污染。(5) 應采用同一牌號、同一工廠生產的乳化油。如果兩種牌號的乳化油混用時，要進行乳化油的相洛性、穩(wěn)定性和防銹性試驗， 合格后才能使用。(6) 乳化液的工作溫度不得高于 40 Co3、乳化液的檢驗乳化液在配制和使用過程中應按規(guī)定進行性能

48、檢驗：(1) 穩(wěn)定性 將100mL的試驗用乳化液裝入容量瓶內， 并封閉 瓶口，在70C溫度下放置168 h,如果析出油和脂狀物量不大于 0.1mL.并元沉淀物為合格。(2) 防銹性將45號鋼試棒或62銅試棒(要求試棒光滑明亮，無明顯的加工痕跡)插入溫度為60 C的試驗用乳化液中，并放置24h后取出，觀察銹蝕情況，45號鋼試棒以無銹蝕和無色變 為合格；62銅試棒除無色變、無銹蝕外，還要觀察試液是否變 綠，如試液變綠，盡管試棒無色變，也為不合格。(3) 對橡膠密封材料的適應性將丁臘橡膠試件放A試驗用(70土 2)C的乳化液中，靜置 168h后取出，計算試件的體積膨脹，如果試件體積膨脹百分數在一 2

49、- +6之間為合格。(4)消泡性將50mL的試驗用乳化液裝入100mL的量簡內，在室溫條件下，上下激烈搖動1mim，靜置觀察消泡情況。若15min內泡沫全消，則認為該乳化液的消泡性良好。(5) 防霉性將50mL的試驗乳化液放人燒杯內，加入新鮮玉米粉2g,然后在20 35C的暗處靜置30天，觀察有無黑色物或臭 味產生，沒有為合格。4、乳化油的貯存(1) 使用單位要有乳化油油庫，不同牌號的乳化油要分類保管，統(tǒng)一分發(fā)，做到早生產的乳化油先用，防止超期變質。(2) 乳化油的貯存期不得超過 1年，凡超過貯存期的，必須經 檢驗合格后才能使用。(3) 桶裝乳化油應放置在室內，防止日曬雨淋。冬季室肉溫度不得低

50、于10 C,以保證乳化油有足夠的流動性。(4) 乳化油是易燃品，在貯存、運輸時應注意防火。(5) 井下存放乳化油的油箱要嚴格密封。油箱過濾器要齊全， 防止雜物進入油箱。(6) 乳化油的領用和運送應由專人負責， 使用專用的容器和工 具，不得使用鋁容器。防止雜物混入乳化油而影響乳化油的質量。5、乳化液的防凍問題水包油型乳化液是低濃度的乳化液，它的凝固點在一3C左右，并具有與水相類似的凍結膨脹性。受凍后，不但體積膨脹，而且穩(wěn)定性也受到嚴重影響。3%濃度的乳化液受凍后，幾乎全部破乳。因此，在嚴寒季節(jié)，對于液壓支架(包括乳化液泵站)的地面存、運輸、檢修，必須采取足夠的有效措施，以防缸體、管路受凍損壞。三

51、、ZPJ -1型乳化液自動配比機ZPJ -1型乳化液自動配比機用于煤礦的綜采、高檔普采等應用乳化液為工作介質的液壓設備配套中，對乳化油與水實行乳化液的自動配比，使其濃度保持在3% -5%。1、主要技術參數系統(tǒng)工作壓力16MPa加油泵型號及排量CBF -E 50mL/r配比泵型號及排量CBF -F 100mL/r / 10L/r配比液濃度3% -5%工作噪聲w 60dB(A)外形尺寸2220mm x 900mm x 1160mm油箱尺寸1300mm x 900mm x 1070mm先導犁減壓閥型號及流量DR10 -l - 50/31. 5YM150L/min2、結構該機采用體積配比原理，配比穩(wěn)定

52、準確，選擇乳化液泵液壓動力源為驅動力，系統(tǒng)簡單，維護方便，安全可靠。該裝置由儲乳化油箱、配比系統(tǒng)及儲油系統(tǒng)三部分組成，其結構如圖7 -21所示。1 別.化戒最琉入掛口； 2大導套獨，壓閣e 3找止阿* 4一唳迪耳姑： 5一吸沽最；。一乳化粘筠$ 7漁i±建用t D一裁止詞；9 乳化袖稍W1 -尊止間；II沖頊"*建；12一#M ； 13- - #.（ 14一水輸入截止 國（攜> ; 15M T 1右一水±± it A； 17一岸向閥；JH孔化油映入姓口* 19R.1H4L化讖偷出骨棒口；小一贅板寸21一注做口圖7-21乳化液自動配比機結構圖1）儲乳

53、化油箱|儲乳化油箱是配比機的儲油容器，乳化液配比時供油脂。其 體積及外形尺寸可根據用戶在生產中乳化油的消耗情況及儲油 量多少的要求進行設計和制造。|2）儲油液壓系統(tǒng)儲油液壓系統(tǒng)由DRIO -1- 50/31. SYM先導型減壓閥、液壓馬 達、CBF -E型齒輪泵、油過濾器及截止閥等組成。配比機儲油 時，只要將吸油泵的吸油管插入乳化油桶中，開啟乳化液泵，高 壓乳化液經管路到先導型減壓閥，壓力達到16MPa時，驅動吸油馬達帶動吸油泵，乳化油經油過濾器到打開的截止閥至儲油箱 中，儲滿為止。3）配比液壓系統(tǒng)配比液壓系統(tǒng)由DR10 -1 - 50/31. SYM 先導型減壓閥、液壓馬達、CBF -F型雙

54、聯齒輪泵、控制水壓為常壓的減壓閥、水過 濾器、截止閥等組成。自動配液時，先將儲油系統(tǒng)關閉，打開配 液系統(tǒng)截止閥和供水截止閥（乳化液箱中應預先人工配制一定量 的5%乳化液，供配此機動力源用），然后開啟乳化液泵，高壓乳 化液驅動配比馬達帶動雙聯齒輪泵，前泵吸水，后泵吸油，前泵 輸送到乳化液泵箱中，充滿為止。乳化液泵連續(xù)向液壓設備供液， 配比機也可連續(xù)工作，補充乳化液到乳化液泵箱中， 保證乳化液 泵站長時供液。3、乳化液自動配比機的液壓工作原理乳化液自動配比機的液壓原理圖如圖 7 -22所示。其工作原理1一膏低札化旗輸片口； 2先號里流抵同；3隨油系統(tǒng)找止聞；4-驟功嗖油馬達；5職盅曲杲;6牝化曲棉

55、* 7 -油過沸囂* &一常開截止檄；9-配比機儲油布；川一配液系統(tǒng)馥止間； n知動配置馬迅E 12, IJ 一雙fiifrtt Ml 14自攜京0入停口費止周；15ASM:16水過責暉；17曲箱外截止閩；18-配比調節(jié)闋；曲一 簡陶;的一乳化成曲圖7 -22乳化液自動配比機液壓工作原理圖儲油系統(tǒng)：先關閉配液系統(tǒng)截止閥10打開儲油系統(tǒng)截閥3由乳化液泵輸入的高壓打開儲油系統(tǒng)截止閥8乳化液經管路輸入 1T先導型減壓閥2T開啟的截止閥3T驅動吸油馬達4T帶動吸油泵5 T從乳化油桶6中吸人乳化油T油過濾器 7t常開截止閥8 T配比機儲油箱9。配液系統(tǒng)：先關閉儲油系統(tǒng)截止閥3打開自來水輸入接口截止閥14T開泵T高壓乳 打開配液系統(tǒng)截止閥10液經管路輸人口 1T先打開油箱外截止閥17導型減壓閥2T開啟的截止閥10T驅動配液馬達11T帶動雙聯齒輪泵轉動12, 13T前泵