乳化液泵的结构和工作原理

乳化液泵工班为搞好特殊作业人员的教学工作，特结合枣矿集团各单位所使用的设备类型，有针对性地收集了相关资料及产品使用说明书，并根据要求制作成了多媒体课件，插入了该设备的工作原理图及结构图。————2005教学质量提升年乳化液泵的结构和工作原理刘爱华山东煤矿安培中心：机电运输教研室联系电话：4071802、4072445《内容提要》•主要介绍：1.乳化液泵的结构和工作原理。2..乳化液泵和一般结构的柱塞油泵相比有何特点。3.泵站的组成及各部件的作用。•4.无锡产XRB2B型（三柱塞）乳化液泵的结构及技术特征。5.南京六合煤矿机械有限公司制造的BRW200/31.5型（五柱塞）乳化液泵站：①主要技术参数；②RX—1500型乳化液箱；③结构说明：介绍各组成部分的作用；④安装及试运转。等。一、卧式三柱塞泵的工作原理1、单柱塞泵的工作原理：如图1所示。1、结构说明：•图中：•1—曲柄、2—连杆、3—柱塞、4—排液阀、5—吸液阀、6—缸。2、工作原理：•①.当曲柄1绕O点旋转时，通过连杆2的带动，柱塞3就在缸6内作往复运动。曲柄1每旋转一周，柱塞3就往复运动一次。•②.为了保证油液的流向，在泵头上装有两个方向相反的单向阀，一个是吸油阀5，一个是排油阀4。2、三柱塞泵的工作原理：三柱塞泵的传动轴是一个三曲拐轴，并相互错开120°，其工作原理如图2所示。三柱塞泵的工作原理《说明》•当曲轴回转时，三柱塞将交替吸油和排油，当柱塞1可吸油时，柱塞2排油。因此，在每一瞬时内，至少有一个柱塞，最多有两个柱塞在排油。电动机带动曲轴不停地转动，柱塞泵也就源源不断地将油液压入排液管。•目前：枣庄矿业集团各矿，向工作面液压支架提供压力乳化液的泵主要采用：卧式三柱塞和五柱塞乳化液泵。二、柱塞泵流量脉动性大的原因：1、单柱塞泵：在每转一周的过程中，总是半转吸油、半转排油，再加上柱塞运动速度是变化的，所以，排出的乳化液脉动性特别大。如图3所示的流量变化规律。柱塞泵流量脉动性大的原因说明•在每转一周的过程中，总是半转吸油、半转排油，再加上柱塞运动速度是变化的，所以，排出的乳化液脉动性特别大。2、三柱塞泵：三柱塞泵的三个柱塞相位角：互错120°。每个柱塞的排油量变化规律如图4所示。三柱塞泵流量脉动性说明：•泵的总流量瞬时变化值等于各柱塞瞬时排油量之和。•即：三条曲线上半部曲线的叠加值。这样，流量脉动性较单柱塞泵就改善了许多。但与齿轮泵、叶片泵等相比，流量脉动性仍很大。三、乳化液泵和一般结构的柱塞油泵相比所具有的特点乳化液泵和一般结构的柱塞油泵相比具有如下特点：1、由于乳化液粘度低，而泵的压力又高，所以柱塞与缸体间不能采用间隙密封，而使用O形(或V形)密封圈密封。2、由于乳化液的润滑性能满足不了齿轮、轴承、轴瓦的要求，所以曲轴齿轮箱与泵主体部分隔离分开，在曲轴箱内用N100#工业齿轮油作润滑油。3、在连杆和柱塞间加设滑块（十字头），以承受侧压力，减轻V形密封圈的磨损。4、从柱塞泵本身的结构来看，主轴的旋转方向可以是双向的。但在实际使用中，转向只能按出厂规定的箭头所示方向工作。5、该泵的体积比较大，且转速不能太高。•结构特点说明：•1、厂家要求用：N68#工业齿轮油作润滑油。•2、主轴的旋转方向，只能按出厂规定的箭头所示方向工作的原因：•①.齿轮啮合处、主轴的轴承等部位是采用飞溅的方式润滑，主轴反转后，飞溅效果不好，造成润滑不良而严重发热；•②.对于使用窝轮、窝杆或斜齿轮减速的泵，由于啮合间隙是经过调整和效准的，若反转工作，必然出现啮合状态不好，造成发热，甚至损坏啮合副。3、乳化液泵曲轴转速：无锡产XRB2B型泵为517次/分；南京六合产：BRW200/31.5型为：552次/分、BRW250/31.5型为：660次/分。四、乳化液泵站的组成：1、乳化液泵站：•一般由两台高压泵、一台乳化液箱组成。•一般情况下：一台泵工作，一台泵备用；必要时也可以两台泵同时向工作面供液。2、无锡产（三柱塞）乳化液泵：两泵一箱：由XRB2B型乳化液泵与XRXT型乳化液箱配套使用。3、南京六合产（五柱塞）乳化液泵：有两泵一箱、一泵一箱：由BRW200/31.5型（或BRW250/31.5型）乳化液泵与RX—1500型（或RX—1000、RX—1500A型）乳化液箱配套使用。乳化液泵站的使用情况说明：•1、枣矿集团各矿多数使用无锡产：三柱塞乳化液泵站（如：田陈矿）；•2、枣矿集团新招标采购的设备为：南京六合产：五柱塞乳化液泵站（如：已在付村煤业有限公司投入使用）。•3、下面将分别介绍：两种泵站的乳化液泵及乳化液箱的结构组成和主要性能规格等。五、三柱塞乳化液泵的组成（1）1、（三柱塞）乳化液泵：一般由电动机和三柱塞泵两大部件组成。2、乳化液泵分：⑴.箱体传动部分；⑵.泵头高压腔部分。见右图所示。三柱塞乳化液泵的组成说明•1—箱体；2—箱盖；3—后盖；4—连杆；5—曲轴；6—螺栓；7—轴瓦；8—主动轴；9—滑块；10—对开挡块；11—半球头；12—柱塞；13—套：14—缸套；15—挡圈；16—V型密封圈；17—排液阀堵；18—钢球3/4；19—导向套；20—阀座；21—吸液阀导向套；22—钢球；23—吸液阀阀塞；24—放油塞；25—半联轴节；26—轴承42211；27—安全阀；28—排液接头；29—吸液接头；30—轴承42609；31—轴承42014。五、三柱塞乳化液泵的组成（2）3、传动部分：主要由：箱体1、主动轴8、曲轴5、连杆4、滑块（十字头）9等组成。4、泵头高压腔部分：主要由：泵头体、吸液阀组、排液阀组、柱塞密封圈组件等组成。5、箱体：是安装主动轴、曲轴、连杆、滑块、泵头的基架，又是承受运动过程中反力矩的主要受力部件。五、三柱塞乳化液泵的组成⑶6、主动轴、曲轴、连杆：是变电动机旋转运动为柱塞的往复直线运动的传动部件。7、滑块（十字头）：是装在连杆与柱塞之间，用以承受侧压力、减轻V型密封圈的磨损。8、泵头体：是装吸、排液阀组；进、出液管的基体。是承受乳化液压力及液压冲击力的主要部件。9、吸排液阀组：是方向相反的三组单向阀。分别：起吸、排液作用。10、柱塞密封组件：由柱塞、密封圈、缸套等组成。它是产生高压乳化液的主要部件。六、XRB2B型乳化液泵站技术特征国产无锡XRB2B型乳化液泵站的技术特征：1、额定压力：————350×105帕（Pa）2、额定流量：————80升/分（L/min）3、柱塞直径：————32毫米（mm）4、柱塞行程：————70毫米（mm）5、柱塞往复次数：——517次/分（次/min）6、电动机功率：———75千瓦（kw）7、供电电压：————660伏（V）8、电动机转速：———1470转/分（r/min）9、乳化液箱容积：——630升（L）10、乳化液配比：———3%～5%技术特征说明：•1、自动卸载阀额定调定值：为泵站液压系统的额定压力。系统中压力达到额定值以后，使泵压力卸载，这样可以节省动力消耗，减少液压系统的发热。•2、安全阀：开启压力为泵站液压系统额定压力的110%。是用来自动卸载阀失去作用时，防止液压系统过载而设置的。3、绕组接法。4、四极电动机。5、配比需要：中性水。七、XRB2B型乳化液泵结构（1）如图6所示。七、XRB2B型乳化液泵结构（2）1、箱体内：有一对减速齿轮14和17、曲轴2连杆3、滑块4等；2、泵头21：内有柱塞5、缸套6、吸排液阀等3、泵的主轴：经一对正齿轮减速，带动曲轴以517转/分的速度旋转。4、主轴的轴承15：为单列向心短圆柱轴承；5、曲轴的轴承18：为双列向心球面轴承；6、曲轴：有三个直径为95毫米的曲拐，其上装有连杆3；7、柱塞3：其直径为32毫米，用38CrMoAl材料制成；8、吸、排液阀座17，阀芯16：可以相互通用，都是用9Cr18不绣钢制成，下部安装三组吸液阀，上部安装三组排液阀用螺堵12压紧。XRB2B型乳化液泵结构说明•1、一对正齿轮：小齿轮19齿、大齿轮54齿；•2、短圆柱轴承的型号为42310；•3、球面轴承型号为：3615；•4、在每个曲拐上：装有连杆3，连杆大头内装有高锡铝合金轴瓦。连杆小头内装有缸套，用圆柱销销在滑块4上；•5、柱塞：经氮化处理，其表面具有较高的硬度，并具有良好的耐磨性。6、三组排液阀腔用φ22通孔串联，由排液阀接头通外部管路，三组吸液阀腔同样用通孔串联，经进液孔23与箱体中的空腔接通，再由吸液接头与乳化液箱连接。八、乳化液箱：1、乳化液箱的作用是：储存、回收、过滤乳化液。并配有乳化液泵正常工作所必须的液压控制系统。它和乳化液泵共同组成工作面液压支架的动力源。2、XRXT型乳化液箱主要性能规格：①.工作容积（L）——————640②.蓄能器充气压力（Mpa）——额定压力63%③.卸载阀调压范围（Mpa）——9.8～34.3④.卸载阀恢复压力（Mpa）——调定压力的70%左右⑤.工作介质—————————乳化液⑥.外形尺寸（mm）——2130×720×1040⑦.重量（kg）————————5003、XRXT型乳化液箱的组成：主要由箱体、吸液软管、吸液断路器、卸载阀、交替阀、压力表开关、蓄能器、磁过滤器、过滤网槽、回液断路器等组成。4、乳化液箱分哪几个室（或腔）：有沉淀室、磁性过滤室和工作室。乳化液箱说明：•1、XRXT型乳化液箱与无锡XRB2、XRB2B型等乳化液泵配套使用。•2、XRXT型乳化液箱的组成：P159。•3、沉淀室：管路回液、卸载阀回液都直接进入此室。•4、磁性过滤室：室内装有磁性过滤器和过滤网槽。乳化液经磁性过滤室吸附掉悬浮的铁磁性微粒后，进入网式过滤槽，除去其他悬浮微粒和泡沫，最后进入工作室。•5、工作室：乳化液经吸液过滤器过滤后吸入乳化液泵。•6、吸液断路器、卸载阀等以后的内容：其他教师讲。九、乳化液的循环路线：新配制的乳化液↓支架用液→支架回路→沉淀室→消泡室→↑↓支架供液磁性过滤室↑↓乳化液泵←吸液断路器←工作室←过滤网槽十、南京六合乳化液泵站（1）1、BRW200/31.5型乳化液泵站的组成：由两台BRW200/31.5型乳化液泵和一台RX—1500型乳化液箱组成。(图七)十一、南京六合乳化液泵站（2）2、BRW200/31.5型乳化液泵（泵头）图八。南京六合乳化液泵站工作原理•BRW200/31.5型乳化液泵：系卧式五柱塞往复泵(图八)，由三相交流卧式四极防爆电动机驱动，经联轴器和一对斜齿圆柱齿轮减速，带动五曲拐曲轴旋转，再经连杆滑块(十字头)带动柱塞作往复运动，使工作液体经吸液阀吸入，排液阀排出，从而使电能转换成液压能,输出高压液体供液压支架工作。泵的高压排出口处装有调整好的高压安全阀和自动卸载阀(压力控制阀)，从而保证了液压系统工作的可靠性。十二、南京六合乳化液泵组：泵组的主要参数：泵站型号参数名称BRW200/31.5BRW250/31.5公称流量L/min200250公称压力Mpa31.531.5柱塞直径mm4040柱塞行程mm6262柱塞数目55曲轴转速r/min552660电机功率kw125160供电电压V1140/6601140/660泵组外形尺寸（带电机）2400×960×11002400×960×1100泵组重量kg30003000配套液箱容积L15002000工作介质含3~5%乳化油中性水溶液十三、南京六合乳化液箱：RX—1500型乳化液箱：1、液箱有效容积：1500L；2、吸液过滤精度：473μm；3、高压过滤精度：40μm；4、吸液口：通过吸液阀与φ76吸液软管连接5、高压过滤进口：与32通径的K型高压软管连接；6、泵卸载回液口：与50通径的K型高压软管连接；7、向支架系统供液（高压供液出口）：在交替阀上通过出口截止球阀与32通径的K型高压软管连接；8、支架系统回液口：与B40型高压软管连接；9、配液口：与19通径的K型高压软管连接十四、南京六合泵站结构说明（1）1、机械传动部分：①.BRW200/31.5型乳化液泵：为卧式五柱塞往复泵。由卧式四极防爆电动机驱动，经连轴器带动一级斜齿圆柱齿轮减速，并带动曲轴旋转。②.曲轴：