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蓄能器的應用

更新時間:2016-11-15點擊次數:1069

(1)問題的提出

    長期以來,普(炮)采工作面的液壓系統經常由于采煤面內多把注液槍的同時使用,出現供液不足,單體支柱初撐力不能一次性達到要求,對頂板管理造成一定的不安全因素;或因液壓泵的安全閥不靈敏,造成壓力偶爾過高而爆裂液壓油管的現象,影響工作面的正常生產。另外由手多把注液槍的同時出液,液壓泵不能及時提供相等壓力的液壓油,高壓鋼管內的壓力忽高忽低,造成高壓鋼管頻繁的劇烈振動,產生高頻噪聲,使人煩躁,影響職工身心健康,同時又經常損壞鋼管接頭的O形密封圈,造成系統漏液,既浪費了材料,又影響了工作面的正常生產,給煤礦的經濟效益造成了較大的損失。因此,為采煤工作面提供一個穩定的液壓系統,是煤礦安全生產、提高經濟效益的要求。

(2)新型囊式蓄能器的特點及用途

    新型囊式蓄能器與其他形式蓄能器比較,具有油氣隔離、反應靈敏、尺寸小、重量輕、無污染、無公害、運搬方便、易于安裝等特點。在液壓系統中起儲存能量、穩定壓力、降低液壓泵功耗、補償漏損、吸收沖擊力和脈動壓力等多種作用。

(3)新型囊式蓄能器的結構

新型囊式蓄能器結構示意圖    新型囊式蓄能器由殼體、膠囊、充液室、充氣閥、進出液閥等零部件組成,其結構如圖I所示。

    ①規格參數煤礦一般選用:設計壓力31.5MPa;殼體直徑0.3m左右;容積30L左右。

    ②工作原理囊式蓄能器由膠囊、殼體將蓄能器分為氣、液兩個腔室,膠囊內充氮氣(預充壓力必須達10~12MPa),膠囊與殼體組成的腔室充液壓油(一般使用正常的乳化液)。當液壓油進入蓄能器殼體時(液壓泵壓力一般為18MPa),膠囊內氣體體積隨著壓力的增加而減少(氣囊內的壓力隨體積的減小而越來越大≯直到與液壓油壓力相等),從而使液壓油儲存起來。若液壓系統壓力降低,需增加液壓油時,則蓄能器在氣囊內氣體膨脹壓力推動下,將乳化油排出給以補充,以達到穩壓、補漏的作用,當液壓系統壓力增加時,高壓油又進入充液室,從而始終保持氣囊內外的壓力平衡。

新型蓄能器與管路的連接示意圖    ③蓄能器的安裝和連接蓄能器一般安裝在液壓泵水箱的上方,通過高壓軟管連接到主高壓鋼管,從而起蓄能、穩壓、吸收脈動、減振、消除噪聲等作用。新型蓄能器與管路的連接示意如圖J所示。

(4)使用效果

    ①消除了噪聲,高壓鋼管的劇烈振動消失了。以前凡高壓鋼管通過處,只要工作面一使用油槍,鋼管振動敲打定型棚發出的“啪、啪”聲將會不絕于耳,惹人心煩,無法進行正常工作和通話,職工無法集中精力專心工作。現在這一惱人現象沒有了。

    ②高壓鋼管接頭的O形密封圈極少有損壞。以往因高壓鋼管的劇烈振動,造成了鋼管接頭的O形密封圈經常損壞,每班都要換5次以上。現在這種現象消失了,確保了系統的完好,減少了能量的損失,工時利用率大幅度提高,經濟效益也提高了。

    ③能量補充較快,液壓系統的壓力比較平穩。當工作面幾把油槍同時使用時,液壓泵的供液一時無法滿足需要,主管道的壓力突然降低,工作面得不到高壓,支柱初撐力得不到保證。這時蓄能器內的高壓油由于氣囊內的高壓膨脹作用,將充液室內的高壓乳化油立即擠向主高壓油管進行補充,從而對主系統的高壓進行能量補充,確保了整個系統壓力的穩定(當泵站供液壓力提高后,又自動向蓄能器充液室內補充高壓乳化油,直到與主系統的壓力平衡)。現在即使有幾把油槍同時使用,輸入到工作面的壓力也能保證單體支柱的初撐力達12MPa左右。

    ④蓄能器容積越大,穩壓、減振效果越好。

(5)檢查和維護

    蓄能器投入運行后,應定期對膠囊內的充氣壓力進行檢查,發現有漏損應及時補充氣體,漏損嚴重時應查明原因(膠囊損壞、充氣閥密封不嚴或充氣閥座密封不嚴等),及時修復或更換。

(6)經濟效益

    ①每天節約O形密封圈至少10個。

    ②每換一次密封圈,從查找到換好至少需10min,若每天換10次,這些時間用于出煤,按每天出煤50t計算,全年將多出煤1.8萬噸。

    ③單體支柱初撐力得到了保證,這對工作面的頂板管理、安全管理都是無法估量的經濟效益。

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