孟琳　張春燕　孫波

摘 要：設計了一套乳化液泵站機械式自動供液與自動配比裝置的組合，有效避免了乳化液濃度過高、過低及水箱溢水現(xiàn)象。

關鍵詞：乳化液泵站；機械；自動供水配液

1 項目背景

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)場操作人員忽視液壓支架對乳化液的要求，甚至不明白乳化液的作用，水箱內(nèi)直接使用清水，這完全不符合標準，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定乳化液的濃度一般在3%～5%之間，乳化液的配制、水質(zhì)、配比等，必須符合有關要求，泵箱應設自動給液裝置，防止吸空。因此，供液這一環(huán)節(jié)中，自動配比和自動供液兩個重要的課題被提到技術革新的日程上來。根據(jù)從事技術工作的經(jīng)驗，對比以往的自動供液的方法，經(jīng)過分析比較，提出了一套機械式自動供液與自動配比裝置的組合，適合我礦生產(chǎn)經(jīng)驗，安全性高，成本低廉，普采及綜采乳化液泵站可通用，因無任何電氣元件，可靠性強，且安全系數(shù)高，無防爆性能等苛刻要求。

2 項目概況

在乳化液泵站的控制系統(tǒng)中，壓力和流量的控制取得了長足的發(fā)展，這為液壓設備的正常工作提供了可靠的技術保障。 然而基于生產(chǎn)和安全的需要，對于乳化液泵站的要求遠不止這些。例如乳化液，乳化液是液壓支架和液壓支柱的傳動介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起血液作用。濃度過低，會大大縮短設備使用壽命，容易引起液壓系統(tǒng)事故的發(fā)生；濃度過高，會使乳化油的消耗量增加，從而導致生產(chǎn)成本上升。

這套全機械式自動供水配液裝置核心為機械連桿機構，有效杜絕了工作面泵站只使用清水的現(xiàn)象，同時避免了無人看管泵站時水箱液體外溢的情況，乳化液濃度通過節(jié)流閥可適當調(diào)控。而且制作簡易，工作量小，實用性強。之前曾經(jīng)有過電子自動配液裝置，該組合在中性水供液管進入配液閥前加裝防爆電磁閥。 在以往的電磁閥參與的控制系統(tǒng)中，電磁閥始終工作于乳動狀態(tài)，頻繁動作，極易損壞，可靠性不高，而且電磁閥成本高，導致電子系類整套裝置經(jīng)濟型差。

3 研究實施內(nèi)容

3.1 裝置構件

乳化油小箱：體積、形狀可根據(jù)現(xiàn)場巷道情況自行設計，直接平放于乳化液大水箱體頂部，底部鉆孔連接一透明軟管作為液量管，用以指示小箱內(nèi)乳化油余量。

節(jié)流閥：節(jié)流閥裝于乳化油小箱底部，是乳化油供給及手動調(diào)節(jié)裝置，通過啟閉件改變通道截面積而達到調(diào)節(jié)流量和壓力，構造簡單，便于制造和維修，成本低。

機械連桿：固定于水箱內(nèi)上部，連接空氣球體及自制閥體。

自制閥體：閥體1連接清水管路，閥體2連接于乳化液小箱節(jié)流閥后，內(nèi)有活塞，根據(jù)乳化液箱液面高度可在管內(nèi)做往復慢速運行，同時自動控制清水及乳化油管路截止及流通。

3.2 工作原理

乳化液箱內(nèi)安設水浮，水浮的運動為直線運動，隨液位的高低而變化，在乳化液箱的頂面裝有連桿機構。當水箱內(nèi)水位下降時空氣球體隨著水面下沉，此時打開進水閥體，清水及乳化油同時注入，當水位升高時，球體上浮，關閉注水，同時停止注入乳化油。乳化液小箱內(nèi)的乳化油在節(jié)流閥打開的情況下，可以靠自重流入水箱內(nèi)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可控制流量大小，當液量管指示乳化液不足時要及時添油。水位越低，自制閥體的活塞越靠下，清水及乳化油的流量就越大，一直達到全開狀態(tài)全力注液，當液面升至頂部時，活塞亦升至頂部，即可全部關閉閥體，清水及乳化液全部截止，有效防止了水箱溢水。

4 應用情況

通過2014年在我礦8703綜采工作面、-120大巷九層面、3601下面等采煤工作面使用情況來看，裝置制作簡易，安裝便捷，有效避免了乳化液濃度過高、過低及水箱溢水現(xiàn)象，泵站工只需巡檢時觀察一下乳化液小箱液面管并及時補充乳化液即可，既保證了設備正常運行，也深得干部員工贊同。

5 效益分析

經(jīng)濟效益：因乳化液濃度可始終維持到3%-5%，提升了液壓支護系統(tǒng)潤滑性及防銹性，同時大大延長了乳化液泵站設備的使用壽命；因避免了乳化液濃度過高及水箱溢液現(xiàn)象，每個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計，一年可節(jié)約乳化油材料費用1.6萬元，假設礦井四個采煤工作面同時生產(chǎn)，一年可節(jié)支6.5萬元。

社會效益：徹底改善了普通型乳化液泵站的乳化液配制由人工操作 ，全部采用容積量比模式配液 ，液位無法控制 ，用手持式光學折射儀測量其濃度 ，配比濃度誤差大的缺陷，泵站工無需頻繁觀察水箱水位并手動添加乳化油，因增加乳化油小箱并可調(diào)節(jié)流速，添加周期大大延長，同時勞動強度下降，加強了人文關懷。endprint