乳化泵站培训讲义——南京六合煤机有限责任公司.doc

1、南京六合煤矿机械有限责任公司Nanjing Luhe Coal Mine Machinery Co.,Ltd第版2007年3月1目 次乳化液泵站的用途及组成乳化液泵的工作原理乳化液泵的流量和压力乳化液泵站的主要技术参数乳化液泵站的液压系统乳化液泵（泵头）的构造乳化液箱主要部件介绍乳化液泵站的使用常见故障的判断方法及处理乳化液泵维修过程中的几个问题附：液压传动介质乳化液附图请见使用说明书一、产品用途卧式电动往复泵是多缸作用，电力驱动柱塞泵，在常温下输送无腐蚀液体适用于以下几个方面：1、用作煤碳开采中的液压支架、支柱及各种液压机械的动力源。2、用于石油矿场的注水工程，煤层注水。3、用于水泥生产、煤

2、碳开采过程中的喷雾灭尘。4、用于机械设备、建筑、管道、船舶的清洗，除锈等。5、用于现代水射流技术的动力源。二、产品型号、内容及特征1、型号意义 B - / 排出压力(MPa) 公称流量(L/min) 电机功率(W)(可省略) 结构形式(卧式：W)特征(水:S；乳化液:R；喷雾:P)泵电动(可省略)缸数(可省略)例：PB320/6.3喷雾泵:流量320L/min压力6.3MPa5DSB200-315/31.5：5缸电动水泵，功率200kW，流量315L/min，压力31.5Mpa2、产品内容见表12表 1 PQ 2.5 4 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63

3、 8025 1.5 2.2 3 4 5.5 7.5 11 11 15 15 22 30 37 4531.5 2.2 3 4 5.5 7.5 7.5 11 15 15 22 30 37 45 5540 2.2 3 5.5 7.5 7.5 11 15 15 22 30 37 45 55 7550 3 4 7.5 7.5 11 15 15 22 30 37 45 55 75 9063 3 5.5 7.5 11 15 15 22 30 37 45 55 75 90 11080 4 7.5 11 15 15 22 30 37 45 55 75 90 110 132100 5.5 7.5 15 15 22

4、 30 37 45 55 75 90 110 132 200125 7.5 11 15 22 30 30 45 55 75 75 110 132 160 250160 7.5 15 22 30 37 45 55 75 75 110 132 160 250200 11 18.5 30 30 45 55 75 75 110 132 160 200250 15 22 30 45 55 75 75 110 132 160 200 250315 15 30 45 55 75 75 110 132 160 200 250400 22 30 55 75 75 110 132 160 200 250表 2泵

5、型 45系 列 80系 列 125系 列 160系 列 200系 列 400系 列一 级 齿 轮 减 速 是 是 是 是 是 是斜 面 剖 分 箱 体 是十 字 头 球 头 球 头 柱 销 柱 销 柱 销 柱 销滑 块 衬 套 有 有滑 块 钢 质 钢 质 铝 合 金 铝 合 金 铝 合 金 铝 合 金传 动 端 与 液 力 端联 接 型 式 分 离 分 离 分 离 分 离 分 离 分 离液 力 端 整 体 整 体 整 体 整 体 分 体 分 体缸 数 3缸 3缸 3缸 3缸 5缸 5缸最 大 重 量 (kg) 673 1300 1600 2000 3000 4000进 口 尺 寸 40 40

6、 50 50 76 100进 口 连 接 方 式 喉 箍 喉 箍 M64x2 M64x2 M64x2 M115x2出 口 尺 寸 25 25 25 25 32 32出 口 连 接 方 式 M33x2 KJM25 KJM25 KJM25 KJM32 KJM32外 形 尺 寸 1550x750x650 2000x850x800 2100x850x900 2300x850x1100 2400x1000x1000三、产品结构及原理本厂生产的卧式电动往复泵由以下几部分组成：1、电机，根据使用环境配防爆电机或普通电机。2、泵，泵的系列型式及结构特征见下表2。3、外部控制阀（安全阀、卸载阀、溢流阀等），根据

7、用户不同需求而配置。4、外部附属部件（进水过滤器、蓄能器、压力表、电控柜等），根据用户不同需求而配置。注:上表所列为我公司所生产的主要泵型的基型产品，若实供产品与表中所介绍内容不符时，以随机说明书附图为准。电动往复泵的工作原理：电机通过联轴器，并经过一级齿轮（或不经减速，用6级电机）使曲轴旋转，由曲柄连杆机构，使柱塞在高压缸套中作往复直线运动，在泵头吸排液阀的配液作用下，使工作介质源源不断地吸入与排出，进入执行元件。卸载阀的作用与工作原理：当执行元件的压力为额定压力时，卸载阀使泵卸载，泵出的液体无压地流回吸液口，并可阻止执行元件压力液体地回流。而当执行元件的压力低于额定工作压力的75%时，泵又

8、继续向执行元件供液。高压型(10MPa)卸载阀体内有三组阀组成：单向阀、卸载主阀、先导阀。动作顺序为：由执行元件压力控制的先导阀开/闭卸载主阀开/闭单向阀闭/开。低压型(6.3Mpa)由单向阀和卸载主阀组成。动作顺序为：由执行元件压力控制的阀杆使卸载主阀开/闭单向阀闭/开。卸载阀的调定卸载压力为额定压力。调整卸载阀弹簧压紧螺母可得到不同的卸载压力。安全阀的作用与工作原理：3其基本由阀体、阀芯、阀座、弹簧等零件组成，液体压力通过阀芯由弹簧平衡，通过调整安全阀尾部的螺纹，以得到不同的开启压力，在卸载阀（或溢流阀）不起作用的情况下，泵压达到安全阀的开启压力时，安全阀开启，以保证泵站设备不受损坏。安全

9、阀的开启压力调定为额定压力的110%。进水过滤器的作用与工作原理：阻止污物杂质进入泵站及执行元件。PB-04型（通流能力160升/分）为双圆筒状并联网式过滤器，进水可用其一路或两路进入泵内（通过变换两只三通阀）。清洗时，应左右滤网分别清洗。如先洗左边。应先拧开过滤器下边的排污螺堵及其上方的反冲阀，并使进水只通过右过滤器进入泵内。开动泵，转动左过滤器上方的手轮3-4周，压力水通过反冲阀进入滤芯，冲刷出的污物流出排污口，清洗后，拧紧排污螺堵和反冲阀即毕。清洗右过滤器程序亦然，只需把左右位置调换即可。PG型（通流能力为320升/分）为单圆筒状网式过滤器，其滤芯可旋转。清洗时应先停泵，松开过滤器下方的

10、放水螺堵，打开泵的进水阀门，用手柄顺时针方向转动滤芯，在过滤器体内清洗刷的作用下，滤网上的污物随清水流出，拧上螺堵即毕。蓄能器的作用：运用气体可压缩原理，在液压系统中起着贮存能量，稳定压力，吸收压力脉动的作用，充气压力为额定工作压力的60左右。4、使用与维护保养：见表31 操作司机必须经技术培训后方可入岗。2 检查各关键部位是否有锈蚀，碰伤，各重要螺栓是否松动，密封是否可靠。3 工作位置是否平稳，环境是否清洁。4 电机与泵的联轴器间是否有2-4毫米间隙，电机与泵是否同轴。5 箱体内润滑油位是否在油标中间，柱塞腔滴油盒是否有油。起动前的准备 6 用手盘动联轴器，应转动灵活，无反常卡死现象。1 进

11、水阀门是否打开?点动电机，观察电机转向应与箭头标记一致。2 打开放气螺堵，放气。3 空转5-10分钟，然后逐级加载，每15分钟升高额定压力的25%，至温升、密封、噪音、抖动等方面均为正常为妥。初次起动 4 调整安全阀、卸载阀的开启压力为规定值。1 检查各重要联接位置是否松动，及时紧固。2 检查各部位的密封是否可靠，及时更换(特别是柱塞密封圈)。3 泵运转时，泵盖及柱塞腔盖不应打开，以防杂物进入。4 检查曲轴箱和柱塞腔油池油位，及时补油。5 按规定时限清洗吸液过滤器，以防泵吸空。6 检查各阀的动作是否正常。日常维护注意事项 7 如遇反常声响、温升及剧烈震动，应立即停泵检查，排除故障。1 所有重要

12、的运动付应保证有合理的间隙，零件表面情况完好，无严重磨损、烧损、损坏等现象，否则应进行维修、更换。2 彻底清洗油箱、油池、过滤器及拆卸的零件，更换润滑油。3 严防配对使用的零件(连杆体与盖，前后轴瓦，球座与对开挡块)错乱。4 缸套内的柱塞密封件，应成套更换。5 按工艺要求装配，防止错装、漏装，碰伤运动配合面，切坏密封件。大修注意事项 6 应作配装的零件有:连杆体与瓦的油孔通道，球头与球座及对开挡块的间隙调整(既无明显间隙又能转动灵活)，轴瓦与曲轴的配合，连杆铜套与销的配合(铜套应进行配铰)，阀芯与阀座的配合等。47重要联接螺栓应有足够的力矩和可靠的防松措施，(如连杆螺栓，吸、排液阀压盖螺栓，滑

13、块压紧螺母(联接球头或联接柱塞)，泵头与箱体、齿轮箱罩与箱体联接等螺栓。五、常见故障的排除：见表4、表5、表6泵的常见故障表4故障现象故障原因泵抖动严重 流量无或不足，压力上不去 润滑油漏损严重 温度过高 噪声过高进口阀门未开，进液过滤器阻塞，空气未排 吸排液阀弹簧，阀组损坏、卡死 卸载阀故障 运动付磨损严重或损坏 润滑油位过低 柱塞密封损坏 系统漏损严重 滑块密封或箱侧密封垫损坏 注：为检查项目，为重点检查项目。卸载阀的常见故障表5故障现象 故障原因 排除方法卸载主阀密封面损坏 研磨或更换不卸载时，卸载回液口有回流 先导阀密封面损坏 研磨或更换卸载无规律，抖动 先导阀或主阀组密封面严重损坏

14、更换弹簧未建立预压力 调整弹簧压力节流孔阻塞(高压型) 清除污物阀内运动件卡死 检查维修不动作(不卸载或常卸载)阀内零件装配有误 检查外泄 密封件损坏 更换注:带“”者为重点检查项目。安全阀常见故障表6故障现象 故障原因 排除方法弹簧损坏或无预压力 更换，调整未到调定压力时开启密封处损坏 更换运动零件卡死 检查不动作误装 检查注:带“”者为重点检查项目。一、乳化液泵站的用途及组成1、乳化液泵站的用途：乳化液泵站（简称泵站）是综合机械化采煤工作面的主要装备之一，是一种把电能、机械能转变为液压能的转换装置，是液压支架、单体液压支柱的液压动力源。5电 动 机 泵 (心 脏 )电能机械能液压能如：液压

15、支架的支撑顶板、推溜、移架、调架、护壁、侧护、防倒、防滑等动作；可弯曲刮板输送机的紧链液压马达；采煤机牵引链的张紧千斤顶；桥式转载机的固定与推移千斤顶；工作面上、下出口处超前支护用的单体液压支柱。2、泵站的组成：1) 布置方式：a.上、下顺槽各设置一组泵站，从工作面两端同时向工作面液压支架等液压装置供液。b.将泵站全部设置在下顺槽的设备列车上，向工作面液压支架及其它用乳化液的液压装置供液。2) 组成：乳化液泵、乳化液箱及附属装置（泵站附件）泵站在实际使用时，往往是同时安装两台乳化液泵（简称泵）和一个乳化液箱，所以通称“两泵一箱”。同时安装两台泵的好处：a.在正常情况下，一台运转，另一台作为备用

16、或进行轮换检修；b.当工作面液压支架等液压设备需要增加供液量时，也可让两台泵（同时）并联工作，从而满足生产的需要。为保证泵站能够安全可靠地运行，设置了卸载阀、安全阀、蓄能器、过滤器、压力表（压力表开关）等控制与保护装置。为能及时而方便地向乳化液箱补充乳化液，有的乳化液箱还设有乳化油箱与自动乳化装置，便于用已输送到泵站处的合格的水与乳化油箱中的乳化油“就地”配制乳化液。通常，泵与电动机装在一个滑撬式底座上；液箱装在另一个滑撬式底座上。泵站附件的装设位置随泵站的型式而异。其管路接及口联接如下：联接部位 接头型式泵吸液口液箱出液口 卡箍或螺纹卸载阀高压出口液箱高压过滤器进口型插座卸载阀回液口液箱卸载

17、回液口型插座至工作面 型插座支架回液 型插座泵组的组成：电机、联轴器、泵头、卸载阀、安全阀、蓄能器、底座及附件等泵的组成：齿轮轴组件、曲轴组件、连杆滑块组件、缸套组件、大阀体组件及箱体等乳化液箱的组成：磁性过滤器、高压过滤器、交替阀、蓄能器、配液阀、吸液断路器及回液过滤器、浮球阀、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复式柱塞泵，由于其是通过工作容积的变化而实现吸液和排液，所以它是一种容积式液压泵。工作原理图见下：含曲轴、连杆、滑块、柱塞、缸套、阀体、吸液阀（吸液口）、排液阀（排液口），吸液阀、排液阀及柱塞与缸套间都是具有良好的密封性能。当曲轴转角为ABC时，柱塞向左运

18、动，密封的工作容积增大，形成负压，液箱内的乳化液在大气压的作用下，顶开吸液阀芯进入缸体中，并把柱塞让出的空间充满。此阶段为吸液过程；当曲轴转角CDA时，柱塞向右运动，挤压进入缸体中的液体，并使吸液阀关闭。当缸体内的6压力达到一定数值时，液体顶开排液阀，从排液口进入向工作面供液的主液管。此阶段为排液过程。单柱塞泵的流量是一正弦曲线，在吸液时(0-180)不排液，曲轴转角在270时泵的排量最大。所以，单柱塞泵排出的液体在排液管路中是一种周期间断性的脉冲压力液体。注：曲轴连杆机构的滑块是非正弦运动： 10%mqinqax2SinlrSir4Q212d为了克服单柱塞泵给液压管路、液动装置和控制组件带来

19、脉冲压力的有害作用，通常将乳化泵制造成三柱塞式的，曲轴三个拐相隔120，保持曲轴旋转时始终有吸液和排液的柱塞，从而减轻了乳化泵排液压力的脉动。虽然三柱塞泵的排量仍是不均匀的，其脉动率为4.72、9.07，但比单柱塞泵却好得多，基本可以满足生产技术上的需求。DRB200/31.5型和RB400/31.5II型乳化液泵均为五柱塞泵，其脉动率为1.61、3.31，大大减轻了乳化液泵排液压力的脉动。三、乳化液泵的流量和压力流量的形成；压力的形成、流量：Q单位时间内从压泵排出的液体的体积。Ql1)理论流量：Qs在不考虑漏损的前提下：2*10-3升/分op柱塞数柱塞每分钟往复次数(曲轴每分钟转数)柱塞行程

20、(cm)，每转排量，ml/r柱塞直径(cm)，2)实际流量及容积效率：在泵实际使用中，由于间隙密封的泄漏，以及液体压力和粘度的变化，泵的实际流量总是小于上述计算的理论流量。实际理论泄漏slx且在其它条件不变的情况下，s与压力成线性(反比)关系，随着越高，s越小。s与l之比值称为容积效率vv=s/l乳化液泵的泄漏，主要是柱塞密封和缸体间的环形间隙造成的，所以及时发现和处理乳化液泵柱塞密封组件的故障，对提高乳化液泵的v是有实际意义的。3)流量的选择：乳泵的流量必须满足液压支架等液压设备的工作要求，泵站流量的大小直接影响着工作面液压支架的移架速度，所以一般可根据立柱和推移千斤顶同时动作的要求，用如下

21、近似方法选择乳泵的流量：（/4*2*+/4*12*1*1）*牵/*10-3升/分式中：D.D1-分别为主柱和推移千斤顶缸体的内径，cm7Z.Z1-分别为同时动作的立柱和推移千斤顶的数量，一般按一架中的数量S.S1-分别为移架时立柱的伸缩长度和支架的推移步距，cmn-每架支架在移架时立柱和千斤顶的动作次数V牵-采煤机的实际最大牵引速度，米/分l-液压支架的中心距考虑到液压系统在工作中的泄漏损失，所选择泵的实际流量应略高于上述计算流量。、压力：1)额定压力：乳泵的出口压力是由液压系统的工作情况来决定的，就是说泵压力随外部管路阻力的大小而变化。类似于打气筒工况当乳泵工作时，它排出的液体通过管路供给液

22、压支架(或单体支架)，使支架产生升、降、推、移等各种动作，这些动作是靠泵站供给的压力液产生的。活塞运动时受到的阻力越大，则泵产生的压力也需要相应增大。但是，乳泵通常是按照所能产生的最大工作压力来制造的，也就是说工作压力确定了乳化液泵的长期工作状况。在未达到泵额定压力的情况下，泵的压力随外部负载的增大而增高，当超过额定压力时，泵排出的乳化液经卸载阀回到乳化液箱，泵处于卸载状态、低压运行。如果受到很大的阻力(如卸载阀失灵不卸载)时，当压力达到乳化液泵站安全阀的开启压力时，乳泵排出来的液体就从安全阀排出来。乳泵的铭牌压力是指泵的设计压力，各个零件的强度是根据设计压力确定的，泵在该压力下工作时，能保证

23、达到泵的规定寿命和使用的可靠性，否则泵的漏损和磨损会急剧增加，甚至引起泵的破坏。另外，泵所配的电机是根据设计压力和流量所需功率选用的，若工作压力过高，电机也将会超载、烧坏。2).压力的选择支架的初撑力和推移千斤顶的推拉力，取决于泵的工作压力，所以泵的压力应根据这两个方面的要求进行选择。由初撑力得：b4*1/D2/(N/m2)1-支架的初撑力，N-一架液压支架的立柱根数-支架立柱的缸体内径，m根据千斤顶最大推力得：b4*n/12(N/m2)n-千斤顶的最大推力，N1-千斤顶缸体的内径，m选择泵站的工作压力时，根据上两式计算后，取其中的最大值，并增加10-20%的管路系统压力损失，作为所选泵站的工

24、作压力。1kgf=9.81N1MPa=10.2kgf/cm2四、乳化液泵站的主要技术参数国产乳化液泵站型号中的字母都代表一定的含义。MT188-88煤矿用乳化液泵站1、乳化液泵：型乳化液泵(站)工厂设计代号额定工作压力，MPa额定流量，L/min乳化液泵泵结构型式代号2、乳化液箱：型乳化液箱工厂设计代号8额定工作压力，MPa公称容积，L乳化液箱结构型式代号3、喷雾泵站：型喷雾泵站工厂设计代号额定工作压力，MPa额定流量，L/min喷雾泵站泵结构型式代号例：DRB200/31.5型乳化液泵站的基本技术参数：公称压力(MPa)31.5公称流量(L/mim)200柱塞直经(mm)40柱塞行程(mm)

25、62柱塞数5曲轴转速r/min548电机型号DYB-125，YB280M2-4电机功率125kW适用电压V660/1140(50HZ) 电机转速r/min1480安全阀调定值MPa34.7卸载阀调定值MPa31.5蓄能器充气压力19MPa配套液箱容积L1500工作介质乳化液(含3-5%乳化油的中性水溶液)五、乳化液泵站的液压系统、液压系统及其组成：由若干液压组件与管路组合起来能完成一定动作的整体。1)动力机构液压泵。作用是将机械能传给液体，转换为液体的压力能。2)操纵机构液压阀（流量阀、压力阀、方向阀等各种调节控制装置）等。作用是控制和调节液体的流量、压力、方向和速度，以满足机器工作性能的要求

26、。3)执行机构液动机（旋转式液压马达、往复式液压缸）。作用是把液体的压力能转换为机械能，输出到机器的各工作机构上去。4)辅助装置液箱、油箱、管路、管接头、过滤器、蓄能器、冷却器和各种控制仪表等。液压系统图常用图形符号：、对乳化液泵站液压系统的要求：在综采工作面，乳化液泵站与液压支架及其调节、控制、保护组件和各种辅助装置，组成了一个完整的液压系统。所谓乳化液泵站液压系统，实际上是这个完整液压系统的一部分，它既能可靠地向工作面的液动装置输送所需压力等级的乳化液，又能将工作后释放了能量而流回液箱的乳化液净化后再加压送出，形成循环式的连续供液。为了保证工作面液动装置有可靠的压力液源和良好的工作性能，要

27、求：1)泵站液压系统应能满足工作面液压支架及其它液动装置工作的用液要求。工作时，及时地供给规定压力和流量的乳化液；回液能畅通地流回泵站的乳化液箱；不工作时，泵站仍应照常运转，并能自动卸载，使乳化液泵和电动机能在近乎空载的状态下运转，保证泵站能随时向工作面供液。2)限压保护装置：自动卸压；自动关闭、恢复液压系统的正常工作。3)应能保证乳化液泵在空载状态下起动。94)停泵时，应能保证液压支架及其它液动装置高压管路中的液体不倒流。5)应有压力和流量的缓冲减振装置。6)应有良好的过滤装置，过滤铁屑、机械杂质及悬浮物。7)应有压力指示装置，以便随时观察泵站工作压力。8)需要在乳化液泵站处“就地”配制乳化

28、液时，应有乳化器、乳化油箱，及油、水过滤装置与自动控制装置。乳化液泵站液压系统示意图：例：DRB200/31.5型乳化液泵，采用了卧式五缸、分离阀体、组合缸套的新结构，具有流量均匀，压力平稳，可靠性高，互换性好，使用维护方便的显着特点。该泵运用三相交流卧式四级防爆电动机，经一级圆柱斜齿轮减速，带动五曲拐曲轴旋转，再经连杆滑块带动柱塞作往复运动，在阀体组件内的吸、排液阀的配液作用下，使电能转换成液压能，输出高压液体，供支架使用。安装在泵头出口的安全阀起着防止泵的压力异常升高的作用，以保护泵的安全，其开启值为泵站额定压力的110。卸载阀作用为：当泵站的执行组件(支架)不需要高压液体时，卸载阀动作，

29、使泵在接近零压下运转，液体无压地流回液箱。同时，关闭执行组件的通路以防执行组件的压力液体回流。其调定值为泵站的额定压力。在泵头出口安装的蓄能器，起着平缓液压冲击，降低流量脉动幅度，使泵的工作更加平稳的作用。泵站系统的液体流向为：当泵开始工作时，液箱内洁净液体经液箱出液阀门进入泵头的吸液腔，由吸液阀进入柱塞腔，经排液阀排出，经卸载阀后有两种可能：如卸载阀未卸载，此时液体由卸载阀高压出口经管路进入液箱外端的高压过滤器，过滤后的液体经液箱的交替阀和阀门流出，送至工作面执行组件；如卸载阀处于卸载状态，则此时液体由卸载阀卸载口经回液管路流入液箱。执行组件回流的液体由液箱回液口进入液箱，经回液过滤器、磁过

30、滤器、沉淀腔再至吸液腔，从而完成液体的系统内循环。六、乳化液泵（泵头）的构造各种型号的乳化液泵，构造大同小异，其结构可分为箱体传动部分和泵的液压部分及压力调节控制装置。1、箱体传动部分：主要包括箱体，曲轴及齿轮组件，连杆滑块组件等。1)箱体既是安装曲轴、轴承、减速齿轮(减速齿轮箱)、连杆、滑块及缸体(大阀体)的基架，又是承受运转过程中反力作用的主要部件，因此要求它有足够的强度和刚性。常为HT200(HT20-40)高强度铸铁，整体结构箱体2)减速齿轮箱及齿轮组件主要由小齿轮轴和大齿轮(齿圈)组成。材料：38CrMoAlA40Cr45钢等通常采用斜齿，齿形表面氮化处理，工作平稳，精度高3)曲轴组

31、件是将旋转运动变为往复运动的关键。材料：我厂选用优质合金钢40Cr或38CrMoAlA圆钢车制成，具有圆盘曲柄的互成120的三拐或互成72的五拐曲轴，经表面氮化处理。球墨铸铁：因铸铁工艺水平；锻钢：加工能力）轴承：36xx系列双列向心滚子轴承具有自调心、能承受轴向力等优点4)连杆滑块组件三柱塞往复式乳化液泵有三套结构相同的连杆滑块组件连杆材料：40Cr钢锻制、45铸钢连杆大头采用对剖分式结构，以便拆装。与曲轴颈用钢壳高锡铝合金轴瓦相联接，上侧、后盖瓦上孔为润滑油孔。轴瓦与轴颈选配间隙为曲轴颈的(0.0005-0.001)倍，通常在0.06-0.18mm范围内，接触点分布应均匀，配好后打上标记，配研。连杆小头有球头结构和滑块销结构