CN102120151A - 乳化液配置系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乳化液配置系统和方法。其中，系统包括配置水箱、自动配比仪，所述自动配比仪包括油泵、电磁阀和控制箱；所述油泵，两端分别通过管路与乳化油供应装置和所述配置水箱相连通，用于将所述乳化油供应装置中的乳化油泵入所述配置水箱中；所述电磁阀，两端分别通过管路与水供应装置和所述配置水箱连通，用于将所述水供应装置中的供应水加入所述配置水箱中；所述控制箱，分别与所述油泵和电磁阀连接，用于控制所述供应水和乳化油的加入量；所述配置水箱，用于将所述供应水和乳化油配成乳化液。本发明实施例的乳化液配置系统和方法，降低了职工的劳动强度，为综采工作面液压系统设备提供了高效、清洁、安全、可靠的高压乳化液。

Description

乳化液配置系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及煤矿综采工作面液压系统，特别涉及一种乳化液配置系统和方法。

背景技术

在煤矿综采工作面专列设备的安装设计和配置中，单体、液压支架等液压设备均需要高压乳化液，该高压乳化液的配置一般是通过人工在乳化液泵站的水箱中加入乳化油和水来完成的，再经两泵一箱的乳化液泵站增压后直接供给。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在实际的生产作业环境中，人工加乳化油和水配置乳化液，不但增加了作业人员的工作量，并且配置的乳化液容易出现浓度配比不均的现象；而该乳化液很容易使得液压设备及元器件锈蚀和损坏，进而导致整个液压系统漏液、窜液，工作性能不稳定，无法满足高产高效的综采工作面的生产需要。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种乳化液配置系统和方法，解决现有技术中人工配置乳化液效率低且浓度不均的问题，实现乳化液的自动配比，既提高乳化液配比的效率和质量，又减轻职工的劳动作业强度。

本发明实施例提供一种乳化液配置系统，包括配置水箱，还包括自动配比仪，所述自动配比仪包括油泵、电磁阀和控制箱；

所述油泵，一端通过管路与乳化油供应装置相连通，另一端通过管路与所述配置水箱相连通，用于将所述乳化油供应装置中的乳化油泵入所述配置水箱中；

所述电磁阀，一端通过管路与水供应装置连通，另一端通过管路与所述配置水箱连通，用于将所述水供应装置中的供应水加入所述配置水箱中；

所述控制箱，分别与所述油泵和电磁阀连接，用于根据预先设定的乳化液浓度控制所述供应水和乳化油的加入量；

所述配置水箱，用于将所述供应水和乳化油配成乳化液。

在此基础上，所述配置水箱内还可以设置有用于检测乳化液液位的液位传感器，所述液位传感器与所述控制箱连接。

还可以包括水过滤装置，所述水过滤装置与所述电磁阀连通，包括过滤网和排渣口；所述过滤网，用于对供应水进行粗过滤，除去所述供应水中的杂质；所述排渣口，设置在所述水过滤装置的底部，用于将所述杂质排出。

还可以包括软化水装置，所述软化水装置与所述电磁阀连通，包括树脂层和盐水箱；所述树脂层，用于对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子；所述盐水箱，与所述树脂层连通，内部装有食盐水，所述食盐水用于置换出所述树脂层吸附的硬度离子，对所述树脂层进行再生。

还可以包括反冲洗高压过滤装置，与所述配置水箱连通，包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器连接第一阀体控制机构，所述第二过滤器连接第二阀体控制机构；所述第一阀体控制机构和第二阀体控制机构用于分别控制所述第一过滤器和第二过滤器与所述配置水箱的连通或关闭。

本发明实施例还提供一种乳化液配置方法，包括：

自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油，所述供应水和乳化油的添加量按照预先设定的乳化液浓度进行控制；

配置水箱将所述供应水和乳化油进行配成所需的乳化液。

在此基础上，还包括：检测所述配置水箱中的乳化液液位，比较所述乳化液液位与设定乳化液液位；当所述乳化液液位低于设定乳化液液位时，向自动配比仪输出请求配置消息，通知所述自动配比仪启动向所述配置水箱中加供应水和乳化油；当所述乳化液液位等于或高于设定乳化液液位时，向自动配比仪输出请求关闭消息，通知所述自动配比仪停止向所述配置水箱中加供应水和乳化油。

在所述自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油之前还包括：对供应水进行粗过滤，除去所述供应水中的杂质。还包括，对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子。

在所述自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油之后还包括：对所述配置水箱输出的乳化液进行过滤。

本发明实施例的乳化液配置系统和方法，通过对供应水进行过滤，软化，自动配比和反冲洗高压过滤等处理，使得乳化液配比用水中的粗杂质得到了清除，水硬度得到了软化，乳化液能够按照浓度要求自动配成，同时乳化液中的杂质得到了有效的过滤和净化；从而降低了职工的劳动强度，净化了乳化液，减少了杂质污染，为综采工作面液压系统设备了提供高效、清洁、安全、可靠的高压乳化液，有效保护了系统设备及人身安全，满足了正常的生产需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明乳化液配置系统的结构示意图；

图2为本发明乳化液配置方法的流程示意图。

附图标记说明：

11-水过滤装置；12-软化水装置；13-自动配比仪；

14-乳化液泵站；15-反冲洗高压过滤装置；16-过滤网；

17-排渣口；18-主树脂罐；19-副树脂罐；

20-盐水箱；21-油泵；22-电磁阀；

23-控制箱；24-乳化油供应装置；25-配置水箱；

26-乳化泵；27-第一过滤器；28-第一阀体控制机构；

29-第二过滤器；30-第二阀体控制机构；31-进水通道；

32-出水通道；33-反冲洗输出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的主要技术方案为，在现有技术中包括配置水箱的乳化液配置系统的基础上，增加了乳化液的自动配比仪，该自动配比仪可以包括油泵、电磁阀和控制箱，其中，控制箱可以根据预先设定的乳化液浓度分别对油泵和电磁阀进行控制，调整油泵向配置水箱中的乳化油添加量，和电磁阀向配置水箱中的加水量，以使得配置水箱可以将乳化油和水配成生产所需的乳化液。上述过程中由于是由控制箱进行配比控制，从而减轻了人工劳动量，且配比质量较好。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明乳化液配置系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的乳化液配置系统可以包括水过滤装置11、软化水装置12、自动配比仪13、乳化液泵站14和反冲洗高压过滤装置15。

其中，水过滤装置11可以设置在供应水的进水管路上，其可以为一圆通，内部可以在中部截面位置设置一层过滤网16，过滤网16可以用于对最初供应的乳化液配比用水进行粗过滤，除去水中的大颗粒杂质。在该水过滤装置11的底部可以设置排渣口17，经由过滤网16过滤掉的杂质可以通过该排渣口17排出，排渣口17可以由一截止阀控制开闭。

软化水装置12可以与水过滤装置11连接，对水过滤装置11过滤后的供应水进行进一步的软化处理。其具体可以包括主树脂罐18、副树脂罐19，主树脂罐18中装有主树脂层，副树脂罐19中装有副树脂层，该主树脂层和副树脂层可以均用于对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子，例如，钙、镁离子。该软化水装置12中还可以包括盐水箱20，该盐水箱20中装有食盐水，可以用于冲洗主树脂罐18和副树脂罐19中的树脂层，将树脂层中吸附的钙、镁离子等硬度离子再置换出来，排出罐外，使树脂层恢复软化交换能力。此外，该软化水装置12中还可以包括水力控制阀，该水力控制阀可以分别连接主树脂罐18和副树脂罐19，可以使得两罐切换工作。

自动配比仪13的主要作用是，可以根据预先设定的乳化液浓度，自动控制水和乳化油的配比量，实现乳化液配比的自动化和精度性。具体的，其中可以包括油泵21、电磁阀22和控制箱23。其中，油泵21的一端可以通过管路与乳化油供应装置24(例如，乳化油桶)相连通，另一端可以通过管路与乳化液泵站14中的配置水箱25相连通，用于将乳化油供应装置24中的乳化油泵入配置水箱25中；电磁阀22可以一端通过管路与软化水装置12连通，另一端通过管路与配置水箱25连通，用于将软化水装置12软化后的供应水加入配置水箱25中。控制箱23可以分别与油泵21和电磁阀22连接，用于根据预先设定的乳化液浓度控制水和乳化油的加入量。

乳化液泵站14可以包括配置水箱25和乳化泵26，其中的配置水箱25可以将自动配比仪13中的油泵21和电磁阀22输送的水和乳化油配成生产所需的乳化液。且由于该水和乳化油的添加量是自动配比仪13中的控制箱23根据预先设定的乳化液浓度控制的，因此，所配成的乳化液是符合浓度要求的，配比均匀。配成后的乳化液可以通过乳化泵26增压为高压乳化液后输送到综采工作面的液压设备。此外，该配置水箱25中还可以包括液位传感器，例如，可以为浮球，其用于检测乳化液液位，且与自动配比仪13中的控制箱23连接。可以根据乳化液的液位，通过控制箱23控制油泵21和电磁阀22的开启和关闭。

由于井下作业环境中的杂质容易使得乳化液不清洁因此，可以在乳化液泵站14之后，再连接反冲洗高压过滤装置15，该反冲洗高压过滤装置15可以对乳化液泵站14生成的高压乳化液进行再过滤。具体的，其可以为DFGLZ01型反冲洗模块，可以包括两组相对独立的过滤器件，每一组过滤器件都均包括过滤器和阀体控制机构。例如，如图1所示，第一组过滤器件可以包括第一过滤器27和与其连接的第一阀体控制机构28；第二组过滤器件可以包括第二过滤器29和与其连接的第二阀体控制机构30。该第一阀体控制机构28和第二阀体控制机构30可以用于分别控制第一过滤器27和第二过滤器29与进水通道31的连通或关闭。该进水通道31可以通过乳化泵26与配置水箱25相连通。

下面再详细描述利用本实施例的乳化液配置系统进行乳化液配置的具体过程：

乳化液配比供应水从供水管流出后，从水过滤装置11下端的进口流入水过滤装置11中，经过过滤网16的过滤后，从上端出口流出到软化水装置12中。过滤网16可以将供应水中的大颗粒杂质去除掉，当过滤网16上的杂质过多时，可以关闭水过滤装置11连接供水管的进水口截止阀，打开排渣口17的截止阀，水过滤装置11中的水可以在自身重力下冲洗过滤网16，将杂质冲走。

经水过滤装置11过滤后的供应水接着进入软化水装置12中，例如，可以进入主树脂罐18中，水中的硬度离子(钙、镁离子)可以被主树脂罐18中的树脂层交换吸附，同时释放出等物质量的钠离子。当树脂层吸收一定量的钙、镁离子后，就必须再生。此时，可以用盐水箱20中的食盐水，冲洗树脂层，把树脂层上的钙、镁离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂层就又恢复了软化交换的能力。此外，进一步的，树脂罐有出水、再生、反洗、备用和正洗五种状态过程，当主树脂罐18中的树脂层吸附大量的硬度离子，需要进行再生时，可以采用备用的副树脂罐19中的树脂层进行工作。具体的，可以利用水力控制阀内的两个涡轮在水流的推动下，分别带动两组齿轮，巧妙地根据累积流量的变化，驱动不同通道的阀门开闭，自动完成树脂罐的运行、再生、清洗、排污以及盐箱补水的循环过程，在两罐之间自动切换，双罐组合在一起，可以确保不间断地供应软水。

通过增加上述的水过滤和软化步骤，降低了工作用水的杂质和硬度，保证了管路、设备不会在长期使用过程中出现水垢、杂质而堵塞管路、缸体等现象。处理后的供应水进入自动配比仪13，该自动配比仪13中可以有两路管路，其中一路为水管路，该水管路上的电磁阀22与软化水装置12的供水管路相连通，另一路为乳化油管路，该乳化油管路上的油泵21与乳化油供应装置24(乳化油桶)相连通；上述两路管路的出口管路都连接至乳化液泵站14的配置水箱25中。启动控制箱23上的自动按钮，控制箱23可以控制电磁阀22开始自动向配置水箱25进水，并控制油泵21自动开始向配置水箱25中供油。通过事先设定好的配比参数，水和乳化油可以按比例进入配置水箱25中，进行乳化液配比，这样可以确保配置水箱25中得到的即为所需浓度的乳化液，例如浓度为3～5％的乳化液。

在自动配比仪13中的控制箱23开始工作的同时，配置水箱25中的液位传感器例如浮球也开始工作，实时检测配置水箱25中的乳化液液位。当乳化液液位高于设定值时，液位传感器可以通知控制箱23，控制箱23将控制电磁阀22和油泵21，停止向配置水箱25中加水和乳化油。当乳化液液位低于设定值时，液位传感器可以通知控制箱23，控制箱23将重新启动电磁阀22和油泵21，开始向配置水箱25中加水和乳化油。通过设置液位传感器，实现了乳化液配比的自动启动和停止。

配置完成的乳化液经过乳化泵26的增压后，可以进入反冲洗高压过滤装置15。如图1所示，正常工作时，第一阀体控制机构28将第一过滤器27和进水通道31连通组成第一通路，第二阀体控制机构30将第二过滤器29和进水通道31连通组成第二通路，乳化液可以通过阀体控制机构中的L型通道顺利地同时流经两个过滤器，为液压系统提供较为清洁的工作介质液体。该第一通路和第二通路的出口均与出水通道32连通，该出水通道32可以将第一过滤器27和第二过滤器29过滤后的乳化液输送至综采工作面。

上述阀体控制机构可以控制乳化液的流动方向，当某一过滤器上的杂质太多时，例如，当第一过滤器27上的杂质太多时，可以转动第一阀体控制机构28的开关手柄，使得第一阀体控制机构28连通第一过滤器27和反冲洗输出口33，而关闭第一过滤器27和进水通道31的连通。如图1中的虚线箭头所示，此时，从进水通道31输送的乳化液经第二过滤器29过滤后，一部分经出水通道32输出至综采工作面，另一部分流经第一过滤器27，对第一过滤器27进行反冲洗后，将其中的杂质通过反冲洗输出口33带到该反冲洗高压过滤装置15外。对于第二过滤器29的清洗方法与第一过滤器27相同，只需通过转动第二阀体控制机构30的开关手柄，使得第二阀体控制机构30连通第二过滤器29和反冲洗输出口33，而关闭第二过滤器29和进水通道31的连通即可。两个过滤器的过滤网可以交替清洗，使该反冲洗高压过滤装置可以交替循环工作。

通过对乳化泵26增压后的高压乳化液进行过滤、净化，之后输送到综采工作面，供液压设备使用，提高了乳化液的内在清洁度，可以有效防止管路和阀件堵塞、损坏甚至系统瘫痪事故的发生，保证管路的畅通、无堵塞；从而减少了高压胶管炸裂、漏夜，系统设备损坏，各类元件密封维修工程和各种千斤顶串液无法伸缩等现象，降低系统故障率，增加液压系统设备寿命，降低系统生产使用和维护成本，证了液压系统的通畅性、稳定性和安全性。

本实施例的乳化液配置系统，通过增设水过滤装置，软化水装置，自动配比仪和反冲洗高压过滤装置等结构，使得乳化液配比用水中的粗杂质得到了清除，水硬度得到了软化，乳化液能够按照浓度要求自动配成，同时乳化液中的杂质得到了有效的过滤和净化；从而降低了职工的劳动强度，净化了乳化液，减少了杂质污染，为综采工作面液压系统设备了提供高效、清洁、安全、可靠的高压乳化液，有效保护了系统设备及人身安全，满足了正常的生产需要。

在上述乳化液配置系统的基础上，本发明实施例还提供了一种乳化液配置方法。在该方法中，自动配比仪可以向配置水箱中加水和乳化油，所述水和乳化油的添加量按照预先设定的乳化液浓度进行控制；配置水箱将所述水和乳化油进行配成所需的乳化液。

图2为本发明乳化液配置方法的流程示意图，如图2所示，本实施例中的方法作简单描述，具体的步骤可以参见上述乳化液配置系统实施例和图1中的相关说明，该乳化液配置方法可以包括以下步骤：

步骤201、对供应水进行粗过滤，除去所述供应水中的杂质。

乳化液配比供应水从供水管流出后，可以采用水过滤装置对该供应水进行过滤，除去供应水中的大颗粒杂质。该大颗粒杂质可以通过水过滤装置底部的排渣口排出。

步骤202、对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子。

该步骤可以减少供应水中的硬度离子，例如，钙、镁离子。具体实施中，可以采用树脂层交换吸附供应水中的钙、镁离子，同时释放出等物质量的钠离子。在树脂层吸收一定量的钙、镁离子后，可以用食盐水冲洗树脂层，将树脂层上的钙、镁离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂层就又恢复了软化交换的能力。

步骤203、自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油，所述供应水和乳化油的添加量按照预先设定的乳化液浓度进行控制。

可以通过电气设计与控制，使用控制箱控制电磁阀和油泵，使得电磁阀和油泵可以分别将适量的供应水和乳化油按浓度比例要求自动吸入乳化液的配置水箱，配成生产所需的乳化液。

步骤204、配置水箱将所述供应水和乳化油进行配成所需的乳化液。

配置水箱可以将供应水和乳化油配成所需的乳化液，由于步骤203中是利用控制箱自动控制供应水和乳化油的吸入量，因此，可以保证配置水箱配制得到的乳化液是符合生产所需浓度要求的乳化液。

此外，配置水箱可以通过设置在其内的液位传感器，例如，浮球，进行乳化液液位检测，比较所述乳化液液位与设定乳化液液位。当配置水箱中的乳化液降到设定最低液位之下时，液位传感器可以向自动配比仪输出请求配置消息，通知电控系统开启，电控系统可以自动吸乳化油和供应水，配置乳化液；当乳化液升至设定最高液位之上(即等于或高于设定乳化液液位)时，液位传感器可以向自动配比仪输出请求关闭消息，通知电控系统关闭，电控系统可以自动停止吸乳化油和供应水。该过程减少了职工的劳动强度，且保证了乳化液的浓度要求。

步骤205、对所述配置水箱输出的乳化液进行过滤净化。

配置完成的乳化液经过乳化泵的增压后，高压乳化液可以进入对称的两组反冲洗模块，即反冲洗高压过滤装置。该反冲洗高压过滤装置的结构和原理可以参见图1所示，对乳化液进行杂质过滤，得到清洁、高效、可靠的高压乳化液，输出到工作面的液压设备。

本实施例的乳化液配置方法，通过对供应水进行过滤，软化，自动配比和反冲洗高压过滤等处理，使得乳化液配比用水中的粗杂质得到了清除，水硬度得到了软化，乳化液能够按照浓度要求自动配成，同时乳化液中的杂质得到了有效的过滤和净化；从而降低了职工的劳动强度，净化了乳化液，减少了杂质污染，为综采工作面液压系统设备了提供高效、清洁、安全、可靠的高压乳化液，有效保护了系统设备及人身安全，满足了正常的生产需要。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种乳化液配置系统，包括配置水箱，其特征在于，还包括自动配比仪，所述自动配比仪包括油泵、电磁阀和控制箱；

所述油泵，一端通过管路与乳化油供应装置相连通，另一端通过管路与所述配置水箱相连通，用于将所述乳化油供应装置中的乳化油泵入所述配置水箱中；

所述电磁阀，一端通过管路与水供应装置连通，另一端通过管路与所述配置水箱连通，用于将所述水供应装置中的供应水加入所述配置水箱中；

所述控制箱，分别与所述油泵和电磁阀连接，用于根据预先设定的乳化液浓度控制所述供应水和乳化油的加入量；

所述配置水箱，用于将所述供应水和乳化油配成乳化液。

2.根据权利要求1所述的乳化液配置系统，其特征在于，所述配置水箱内还设置有用于检测乳化液液位的液位传感器，所述液位传感器与所述控制箱连接。

3.根据权利要求1所述的乳化液配置系统，其特征在于，还包括水过滤装置，所述水过滤装置与所述电磁阀连通，包括过滤网和排渣口；

所述过滤网，用于对供应水进行粗过滤，除去所述供应水中的杂质；

所述排渣口，设置在所述水过滤装置的底部，用于将所述杂质排出。

4.根据权利要求1所述的乳化液配置系统，其特征在于，还包括软化水装置，所述软化水装置与所述电磁阀连通，包括树脂层和盐水箱；

所述树脂层，用于对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子；

所述盐水箱，与所述树脂层连通，内部装有食盐水，所述食盐水用于置换出所述树脂层吸附的硬度离子，对所述树脂层进行再生。

5.根据权利要求1所述的乳化液配置系统，其特征在于，还包括反冲洗高压过滤装置，与所述配置水箱连通，包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器连接第一阀体控制机构，所述第二过滤器连接第二阀体控制机构；所述第一阀体控制机构和第二阀体控制机构用于分别控制所述第一过滤器和第二过滤器与所述配置水箱的连通或关闭。

6.一种乳化液配置方法，其特征在于，包括：

自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油，所述供应水和乳化油的添加量按照预先设定的乳化液浓度进行控制；

配置水箱将所述供应水和乳化油配成所需的乳化液。

7.根据权利要求6所述的乳化液配置方法，其特征在于，还包括：

检测所述配置水箱中的乳化液液位，比较所述乳化液液位与设定乳化液液位；

当所述乳化液液位低于设定乳化液液位时，向自动配比仪输出请求配置消息，通知所述自动配比仪启动向所述配置水箱中加供应水和乳化油；当所述乳化液液位等于或高于设定乳化液液位时，向自动配比仪输出请求关闭消息，通知所述自动配比仪停止向所述配置水箱中加供应水和乳化油。

8.根据权利要求6所述的乳化液配置方法，其特征在于，在所述自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油之前还包括：

对供应水进行过滤，除去所述供应水中的杂质。

9.根据权利要求6所述的乳化液配置方法，其特征在于，在所述自动配比仪向配置水箱中加供应水和乳化油之前还包括：

对供应水进行软化，吸附所述供应水中的硬度离子。

10.根据权利要求6所述的乳化液配置方法，其特征在于，在所述配置水箱将所述供应水和乳化油配成所需的乳化液之后还包括：

对所述配置水箱输出的乳化液进行过滤。

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