CN111677659B - 一种无人值守乳化液泵自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人值守乳化液泵自动控制系统，属于液压泵站技术领域，其包括：供压装置，包括乳化液泵和乳化液箱，所述乳化液泵的进液口与乳化液箱连通，所述乳化液泵的出液口连通有供液管，所述供液管安装有单向阀；控制装置，包括检测液压支柱内油压的检测组件和与检测组件电连接的PLC，所述PLC与乳化液泵的电机电连接，当所述检测组件检测压支柱内油压出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机工作；当所述检测组件检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机停至工作。本发明具有节省能耗效果。

Description

一种无人值守乳化液泵自动控制系统

技术领域

本发明涉及乳化液泵站技术领域，更具体地说，它涉及一种无人值守乳化液泵自动控制系统。

背景技术

乳化液泵站用于为矿井中液压支柱提供液压压力源，液压支柱是指利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的可缩性支柱。它与金属顶梁配套使用，也可以单独做点柱用，供煤矿一般机械化工作面支护顶板，或供综合机械化工作面端头支护以其他临时性支护。

目前，一种矿用乳化液泵站系统，包括顺次连通的乳化液箱、乳化液泵、供液管和注液枪。乳化液泵将乳化液箱中的乳化液输送至供液管中。供液管连通有卸载阀，所述卸载阀的进油口与供液管连通，其泄压口连通有回液管，所述回液管与乳化液箱连通。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：为了可以随时使用乳化液，乳化液泵需要24小时开启，从而导致能耗高的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种无人值守乳化液泵自动控制系统，具有节省能耗效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无人值守乳化液泵自动控制系统，包括：

供压装置，包括乳化液泵和乳化液箱，所述乳化液泵的进液口与乳化液箱连通，所述乳化液泵的出液口连通有供液管，所述供液管连通有卸载阀，所述卸载阀的进油口与供液管连通，其泄压口连通有回液管，所述回液管与乳化液箱连通,所述供液管一端连通有注液枪，所述供液管安装有单向阀，所述单向阀位于注液枪和卸载阀之间；

控制装置，包括检测液压支柱内油压的检测组件和与检测组件电连接的PLC，所述PLC与乳化液泵的电机电连接，当所述检测组件检测压支柱内油压出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机工作；当所述检测组件检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机停至工作。

通过采用上述技术方案，利用乳化液泵向供液管输入乳化液，使供液管内的压力增加，直至供液管内的压力达到额定压力，因为单向阀的作用下，此时即使乳化液泵停止工作，供液管内的乳化液也保持额定压力；当液压支柱使用时，利用注液枪为液压支柱注入乳化液，此时，供液管内的压力减小，检测组件检测压支柱内油压出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机工作，当检测组件检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机停至工作。不需要人员值守，液压泵也不用24小时全体开启，节省能耗。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括压力传感器，所述压力传感器连接于供液管。

通过采用上述技术方案，利用压力传感器检测供液管的压力，安装简单，检测准确。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括供液装置，所述供液装置包括与乳化液箱连通的进液管，所述进液管一端连通有比例混合器，所述比例混合器的进水口补水管，其吸液管进口连通有补液管，所述补液管连通有乳化液罐。

通过采用上述技术方案，乳化液箱内装有乳化液原液，当乳化液箱内的乳化液不足时，利用补水管为乳化液罐补充水，当水流经比例混合器时，会吸走一定量乳化液原液，使乳化液原液和水混合配比呈浓度较低的乳化液，从而为乳化液箱进行补充。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述补水管连通有开关阀，所述开关阀为电磁阀。

通过采用上述技术方案，电磁阀控制更加方便，使用简单。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括检测乳化液箱内液位高度的液位传感器，所述液位传感器与PLC电连接，所述PLC内预设有预设上限值和预设下限值，所述开关阀与PLC电连接，当所述液位传感器检测乳化液箱内液位高度低于预设下限值时，所述PLC控制开关阀开启；当所述液位传感器检测乳化液箱内液位高度高于预设上限值时，所述PLC控制开关阀关闭。

通过采用上述技术方案，实现了自动补水，解放人力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述比例混合器包括三通管，所述三通管呈同轴的两个管体内分别同轴固定连接有喷嘴和扩管体，所述喷嘴和扩管体均呈喇叭状，所述喷嘴和扩管体的小径端相互靠颈，并且两者留有间隙，所述喷嘴的小径端的管径小径小于扩管体的小径端的管径，所述三通管上与扩管体中心轴线呈垂直的管体为吸液管，连通有喷嘴的管体为三通管的进水口，连通有所述扩管体的管体为三通管的出水管。

通过采用上述技术方案，水从喷嘴进入扩管体，因为流体的快速流动，使得喷嘴和扩管体之间形成负压区，在负压区的作用下，乳化液罐内的乳化液原液进入负压区中，然后随着水进入乳化液箱内，实现了乳化液的配比和混和。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷嘴和扩管体之间同轴设置有混合环，所述混合环侧壁周向开设有多个混合孔。

通过采用上述技术方案，使乳化液原液和水充分混和。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷嘴内同轴转动连接叶轮，所述叶轮侧壁周向固定连接有多个第一磁铁，所述混合环周向固定连接有多个第二磁铁，所述第一磁铁的一端和第二磁铁的磁极相互靠近，所述第一磁铁靠近第二磁铁的磁极的极性呈交替设置，所述第二磁铁靠近第一磁铁的磁极的极性呈交替设置。

通过采用上述技术方案，水推动叶轮转动，因为第一磁铁和第二磁铁的作用下，混合环也开始转动，从而使乳化液原液和水更加充分混和。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述混合孔呈倾斜设置，所述混合孔的倾斜方向平行于叶轮叶片的倾斜方向。

通过采用上述技术方案，因为混液环不停的转动，所以当乳化液原液进入倾斜设置的混合孔，可以为其转动提供动力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩管体内同轴转动连接叶轮。

通过采用上述技术方案，利用叶轮进一步混合乳化液原液和水。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

其一，当液压支柱使用时，利用注液枪为液压支柱注入乳化液，此时，供液管内的压力减小，检测组件检测压支柱内油压出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机工作，当检测组件检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵的电机停至工作。不需要人员值守，液压泵也不用24小时全体开启，节省能耗；

其二，当乳化液箱内的乳化液不足时，利用补水管为乳化液罐补充水，当水流经比例混合器时，会吸走一定量乳化液原液，使乳化液原液和水混合配比呈浓度较低的乳化液，从而为乳化液箱进行补充；

其三，当所述液位传感器检测乳化液箱内液位高度低于预设下限值时，PLC控制开关阀开启；当所述液位传感器检测乳化液箱内液位高度高于预设上限值时，PLC控制开关阀关闭，实现了自动补水，解放人力。

附图说明

图1为本实施例的管路连接示意图；

图2为本实施例用于展示控制装置的线框图；

图3为本实施例用于展示比例混合器的剖面图；

图4为图3的A部放大图。

附图标记：100、供压装置；101、供液装置；102、控制装置；103、乳化液泵；104、乳化液箱；106、供液管；107、注液枪；108、单向阀；109、卸载阀；110、回液管；111、进液管；112、比例混合器；113、补水管；114、补液管；115、乳化液罐；116、开关阀；117、检测组件；118、压力传感器；119、液位传感器；120、三通管；121、喷嘴；122、扩管体；123、混合环；124、混合孔；125、叶轮；126、第一磁铁；127、第二磁铁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，为本发明公开的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，包括：

供压装置100，用于为液压支柱提供带有压力的乳化液，从而使液压支柱工作；

供液装置101，为供压装置100补充消耗的乳化液；

控制装置102，用于控制供压装置100和供液装置101的启停，实现了自动控制。

如图1所示，供压装置100包括乳化液泵103和乳化液箱104。乳化液泵103有两个，并且两者的进液口通过一个三通接头与乳化液箱104连通。两个乳化液泵103的出液口通过一个三通接头连通有供液管106。供液管106一端连通有注液枪107，利用注液枪107与液压支柱连通。供液管106安装有单向阀108。利用乳化液泵103向供液管106输入乳化液，使供液管106内的压力增加，直至供液管106内的压力达到额定压力，因为单向阀108的作用下，此时即使乳化液泵103停止工作，供液管106内的乳化液也保持额定压力。

如图1所示，供液管106安装有卸载阀109，卸载阀109的进油口与供液管106连通，其泄压口连通有回液管110。回液管110与乳化液箱104连通,卸载阀109位于单向阀108和乳化液泵103之间。乳化液泵103在工作，当供液管106内的压力过高时，乳化液会通过卸载阀109流入乳化液箱104中，避免供液管106中的压力过高。

如图1所示，供液装置101包括与乳化液箱104连通的进液管111，进液管111一端连通有比例混合器112，比例混合器112的进水口连通有补水管113，其吸液管进口连通有补液管114，补液管114连通有乳化液罐115。补水管113安装有开关阀116，开关阀116为电磁阀。乳化液箱104内装有乳化液原液，当乳化液箱104内的乳化液不足时，利用补水管113为乳化液罐115补充水，当水流经比例混合器112时，会吸走一定量乳化液原液，使乳化液原液和水混合配比呈浓度较低的乳化液，从而为乳化液箱104进行补充。

如图2所示，控制装置102包括检测组件117以及与检测组件117电连接的PLC。检测组件117包括压力传感器118，压力传感器118连接于供液管106。PLC与乳化液泵103的电机电连接，当压力传感器118检测压支柱内油压出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机工作。当压力传感器118检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机停至工作。T在本实施例中为3分钟。当液压支柱使用时，利用注液枪107为液压支柱注入乳化液，此时，供液管106内的压力减小，压力传感器118检测压支柱内油压出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机工作，当检测组件117检测压支柱内油压在3分钟时间内没有出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机停至工作。不需要人员值守，液压泵也不用24小时全体开启，节省能耗。

如图2所示，检测组件117还包括液位传感器119，液位传感器119固定连接于乳化液箱104内，用于检测乳化液箱104内液位高度。液位传感器119与PLC电连接，PLC内预设有预设上限值和预设下限值，开关阀116与PLC电连接，当液位传感器119检测乳化液箱104内液位高度低于预设下限值时，PLC控制开关阀116开启；当液位传感器119检测乳化液箱104内液位高度高于预设上限值时，PLC控制开关阀116关闭。

如图3所示，比例混合器112包括三通管120，三通管120呈同轴的两个管体内分别同轴固定连接有喷嘴121和扩管体122，三通管120上与扩管体122中心轴线呈垂直的管体为吸液管，连通有喷嘴121的管体为三通管120的进水口，连通有扩管体122的管体为三通管120的出水管。喷嘴121和扩管体122均呈喇叭状，喷嘴121和扩管体122的小径端相互靠颈，并且两者留有间隙，喷嘴121的小径端的管径小径小于扩管体122的小径端的管径。水从喷嘴121进入扩管体122，因为流体的快速流动，使得喷嘴121和扩管体122之间形成负压区，在负压区的作用下，乳化液罐115内的乳化液原液进入负压区中，然后随着水进入乳化液箱104内，实现了乳化液的配比和混和。

如图4所示，喷嘴121和扩管体122之间同轴转动有混合环123，混合环123侧壁周向开设有多个混合孔124。乳化液原液可以从混合孔124进入喷嘴121和扩管体122之间间隙，并且与水混合。

如图4所示，喷嘴121和扩管体122内均同轴转动连接叶轮125。叶轮125侧壁周向固定连接有多个第一磁铁126，混合环123周向固定连接有多个第二磁铁127，第一磁铁126的一端和第二磁铁127的磁极相互靠近，第一磁铁126靠近第二磁铁127的磁极的极性呈交替设置，第二磁铁127靠近第一磁铁126的磁极的极性呈交替设置。水推动叶轮125转动，因为第一磁铁126和第二磁铁127的作用下，混合环123也开始转动，从而使乳化液原液和水更加充分混和。混合孔124呈倾斜设置，所述混合孔124的倾斜方向平行于叶轮125叶片的倾斜方向，因为混液环不停的转动，所以当乳化液原液进入倾斜设置的混合孔124，可以为其转动提供动力。

本实施例的具体工作原理：利用乳化液泵103向供液管106输入乳化液，使供液管106内的压力增加，直至供液管106内的压力达到额定压力，因为单向阀108的作用下，此时即使乳化液泵103停止工作，供液管106内的乳化液也保持额定压力。

当液压支柱使用时，利用注液枪107为液压支柱注入乳化液，此时，供液管106内的压力减小，检测组件117检测压支柱内油压出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机工作，当检测组件117检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，PLC输出控制信号控制乳化液泵103的电机停至工作。不需要人员值守，液压泵也不用24小时全体开启，节省能耗。

当所述液位传感器119检测乳化液箱104内液位高度低于预设下限值时，所述PLC控制开关阀116开。补水管113为乳化液罐115补充水，当水流经比例混合器112时，会吸走一定量乳化液原液，使乳化液原液和水混合配比呈浓度较低的乳化液，从而为乳化液箱104进行补充。当所述液位传感器119检测乳化液箱104内液位高度高于预设上限值时，所述PLC控制开关阀116关闭。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于，包括：

供压装置（100），包括乳化液泵（103）和乳化液箱（104），所述乳化液泵（103）的进液口与乳化液箱（104）连通，所述乳化液泵（103）的出液口连通有供液管（106），所述供液管（106）连通有卸载阀（109），所述卸载阀（109）的进油口与供液管（106）连通，其泄压口连通有回液管（110），所述回液管（110）与乳化液箱（104）连通,所述供液管（106）一端连通有注液枪（107），所述供液管（106）安装有单向阀（108），所述单向阀（108）位于注液枪（107）和卸载阀（109）之间；

控制装置（102），包括检测供液管（106）内油压的检测组件（117）以及与检测组件（117）电连接的PLC，所述PLC与乳化液泵（103）的电机电连接，当所述检测组件（117）检测压支柱内油压出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵（103）的电机工作；当所述检测组件（117）检测压支柱内油压在T时间内没有出现波动，所述PLC输出控制信号控制乳化液泵（103）的电机停至工作；

还包括供液装置（101），所述供液装置（101）包括与乳化液箱（104）连通的进液管（111），所述进液管（111）一端连通有比例混合器（112），所述比例混合器（112）的进水口补水管（113），其吸液管进口连通有补液管（114），所述补液管（114）连通有乳化液罐（115）；

所述比例混合器（112）包括三通管（120），所述三通管（120）呈同轴的两个管体内分别同轴固定连接有喷嘴（121）和扩管体（122），所述喷嘴（121）和扩管体（122）均呈喇叭状，所述喷嘴（121）和扩管体（122）的小径端相互靠近，并且两者留有间隙，所述喷嘴（121）的小径端的管径小径小于扩管体（122）的小径端的管径，所述三通管（120）上与扩管体（122）中心轴线呈垂直的管体为吸液管，连通有喷嘴（121）的管体为三通管（120）的进水口，连通有所述扩管体（122）的管体为三通管（120）的出水管；

所述喷嘴（121）和扩管体（122）之间同轴设置有混合环（123），所述混合环（123）侧壁周向开设有多个混合孔（124）；

所述喷嘴（121）内同轴转动连接叶轮（125），所述叶轮（125）侧壁周向固定连接有多个第一磁铁（126），所述混合环（123）周向固定连接有多个第二磁铁（127），所述第一磁铁（126）的一端和第二磁铁（127）的磁极相互靠近，所述第一磁铁（126）靠近第二磁铁（127）的磁极的极性呈交替设置，所述第二磁铁（127）靠近第一磁铁（126）的磁极的极性呈交替设置。

2.根据权利要求1所述的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于：所述检测组件（117）包括压力传感器（118），所述压力传感器（118）连接于供液管（106）。

3.根据权利要求1所述的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于：所述补水管（113）连通有开关阀（116），所述开关阀（116）为电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于：所述检测组件（117）包括检测乳化液箱（104）内液位高度的液位传感器（119），所述液位传感器（119）与PLC电连接，所述PLC内预设有预设上限值和预设下限值，所述开关阀（116）与PLC电连接，当所述液位传感器（119）检测乳化液箱（104）内液位高度低于预设下限值时，所述PLC控制开关阀（116）开启；当所述液位传感器（119）检测乳化液箱（104）内液位高度高于预设上限值时，所述PLC控制开关阀（116）关闭。

5.根据权利要求1所述的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于：所述混合孔（124）呈倾斜设置，所述混合孔（124）的倾斜方向平行于叶轮（125）叶片的倾斜方向。

6.根据权利要求1所述的一种无人值守乳化液泵自动控制系统，其特征在于：所述扩管体（122）内同轴转动连接叶轮（125）。

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