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掘进机液压泵水系统的改进设计与应用
作者:管理员    发布于:2014-10-27 16:02:39    文字:【】【】【
摘要:以下是三一掘进机配件有限公司对掘进机液压泵水系统的改进设计与应用的分析。
以下是三一掘进机配件有限公司对掘进机液压泵水系统的改进设计与应用的分析。
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在煤矿掘进作业中,由于掘进机截割时会产生大量的粉尘,严重一线工人的职业健康,因此降尘技术显得尤为重要,目前喷雾降尘是最为常见的除尘方法之一。掘进机的喷雾系统一般由内、外喷雾系统两部分组成,外喷雾系统因其工艺简单、安装方便,在掘进工作中得到普遍应用,但灭尘效果不佳;而内喷雾系统的喷嘴布置在截割头上,除能够第一时间降尘外,还可以为截齿降温,具有良好的使用效果。但是,内喷雾系统工艺复杂、维护困难,密封要求较高。现阶段绝大部分掘进机采用格来圈式密封或U型密封圈对配水盘上的进水通道两侧密封,该种密封结构承受压力小,易磨损,运行一段时间磨损后没有补偿能力,导致内喷雾用水泄漏严重,无法使用。这一直是阻碍掘进机实现长效内喷雾的一个难题,同时保证水质的纯净也是保证水系统长效使用的基本保障,鉴于此,设计一种保证掘进机长效喷雾的水系统是一个值得我们探讨的课题。 
  2.设计方案 
  本次掘进机水系统与现使用掘进机水系统不同点在于:一是进水处选用反冲洗过滤器,保证了水质的纯净,避免了喷嘴的堵塞;二是内喷雾采用自动补偿结构设计,能在密封介质磨损的情况下借助巧妙的设计实现自动补偿,达到长效喷雾的效果,具体设计如下: 
  2.1.进水处反冲洗设计 
  掘进机水系统要想保证长效使用,需要在水质、水压密封上做文章,掘进机水系统外接水源为防尘水,水质一般较差,灰尘颗粒一旦进入喷嘴易造成堵塞,不仅使内喷雾系统雾化效果差,而且会使高水基密封填料持续承受高压,容易造成泄漏。因此本次设计选用反冲洗过滤器,外接防尘水通过反冲洗过滤器滤芯对水中杂质进行物理过滤,当水流通过进水接头进入过滤器内,然后通过分流到两个转向球阀,通过球阀进入过滤腔,经过滤芯过滤后汇流到出水口接头,达到水质要求后进入管路,设计要求进水压力不得低于。 
  2.2.内喷雾系统设计 
  内喷雾系统是掘进机水系统的核心部分,如何使内喷长效喷雾也一直是困扰业界的难题。本次内喷设计采取 密闭壳体密封自动补偿式内喷雾装置。 它是一种承压能力高、具有密封自动补偿功能的内喷雾装置,能使内喷雾密封在出现泄漏的情况下实现状态可逆,从而使整个内喷雾系统实现长效使用,为掘进工作面的灭尘提供了可靠保障。该装置在掘进机截割臂内的主轴上采用10×10高水基复合密封填料环作为密封件。密封填料环的两端加设两个环形油缸活塞对密封材料进行磨损补偿,油缸的单侧补偿量为5mm,补偿总量为密封填料宽度的1/4。主轴转动时,高水基复合密封填料环可起到有效密封作用,防止高压内喷雾水泄漏。当运行一段时间或在漏水检测口发现漏水后,通过单向阀注油嘴经配水盘筒体上与环形油缸活塞缸体相通的轴向通道,打入油脂,推动两环形油缸向内侧相向运动,对高水基复合密封填料施加压力,补偿磨损部分,从而达到继续密封的效果 
  综上所述,防尘水经过反冲洗过滤器过滤后分两路分别进入内、外喷雾系统,进水压力3-8Mpa,外喷雾系统通过减压后进入冷却器,经过截割电机后至外喷雾头喷嘴实现喷雾;内喷水经过主轴达到截割头腔室内,通过喷嘴实现喷雾降尘。水系统原理图如下: 
  3.应用 
  此设计也在协庄煤矿得到应用,通过实践证明,经过反冲洗过滤器过滤后的水质确保符合喷雾要求;式内喷雾装置是一种设计理念科学、使用效果可靠的掘进机内喷雾装置,为使本系统正常发挥作用,应在使用维护中做到以下几点: 
  3.1.正确设定和控制水压。内喷水压过高会对密封填料造成损害甚至产生泄漏。水压过低雾化不充分,降尘效果差。密封填料的承压能力一般在30~40bar,当外来水压低于30~40bar时,应设升压泵将压力提高。而当外来水压高于30~40bar时,则应设减压阀将水压降低。 
  3.2.确保喷嘴密封良好、通道畅通。内喷雾的灭尘效果与喷雾水的雾化效果和喷射距离成正比,当喷嘴与螺纹密封不好时,会产生大量滴漏,影响雾化效果。而当喷嘴堵塞不通时,不仅使内喷雾水无法雾化,而且会使高水基密封填料持续承受高压,容易造成泄漏。因此,在生产过程中应及时检查喷嘴的状态,及时检漏、及时疏通,确保喷雾水雾化正常。 
  3. 3.坚持正常使用内喷雾,内喷雾的正常使用是一个良性循环的结果。当掘进机工作,截割头旋转时,主轴与高水基密封填料之间会产生剧烈摩擦和大量高温。正常使用内喷雾,水会对主轴和密封填料进行润滑和降温,从而延长高水基密封填料的使用寿命。而当主轴在没有内喷雾水的状态下旋转时,与密封填料之间产生的高温在长时间作用下,会使高水基密封填料硬化、剥落,从而影响密封效果和使用的持久性。 
  结语: 
  综上所述,掘进机水系统的改进设计有效保证了内外喷雾的正常使用,尤其是内喷的设计使用效果良好,既能够对内喷高压水进行有效密封,又能按要求对填料密封进行有效补偿,保证内喷连续使用的降尘效果保障了一线工人的职业健康,在煤矿生产中有很好的推广前景。
脚注信息

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