CN113786774A - 一种自动配比乳化液的泵箱 - Google Patents

一种自动配比乳化液的泵箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动配比乳化液的泵箱,包括箱体、调节器和电机,箱体顶部设有注入管和回流管,箱体底部一侧设有出口管,调节器固连在注入管上,出口管与液压系统注入口相连,回流管与液压系统流出口相连,电机固连在调节器一侧;调节器包括壳体、调节块和封盖,壳体底部开设有出油孔道,出油孔道与注入管螺纹连接以将壳体固定在箱体上;壳体顶部间隔固连有注水管和乳化油管;调节块滑动连接在壳体内,调节块上开设有两个注油孔,两个注油孔均为扇形,两个注油孔上端口分别与注水管和乳化油管相通,两个注油孔下端口与出油孔道相通;封盖固连在壳体位于调节块滑动方向的两端面上,本发明具有调节水和乳化油的进入量,实现自动配比的优点。

Description

一种自动配比乳化液的泵箱
技术领域
本发明涉及矿用设备技术领域,尤其涉及一种自动配比乳化液的泵箱。
背景技术
乳化液是煤矿液压设备的传动介质,在液压系统中起血液作用,乳化液浓度过高或过低都不利于设备性能的使用。随着综采技术的发展,具有先导操作的液压系统的支架被越来越多的矿山所使用。作为液压支架工作介质,乳化液由于它的黏度小、防腐、防锈、润滑效果好,价格低廉等特点,在煤矿井下得到了广泛应用。乳化液性能的好坏及浓度大小的控制对液压支架千斤顶、操作阀、液压锁、高压管、密封圈等液压元件的使用寿命起到直接作用。
传统的乳化液配液方式有两种,分别为:
(1)人工配液:作业人员直接在工作面把水和乳化油按一定的比例混合。工作原理是根据喷射泵原理。引射流体中性水通过配液的喷嘴以高速喷入混合室在该处造成真空,将抽吸乳化油到主喷射流中,使水与乳化油充分混合成一定比例浓度的乳化液。为调节浓度,在被引射的乳化液管路上设置了可变节流装置,在配液过程中通过调节节流装置来改变乳化液的浓度比例。此方法主要是依靠操作者的经验,操作容易简便,但所配置的乳化液精度差。
(2)自动配液:自动配液与人工配液的主要区别是,浮子阀取代了手工配液方式中的截止阀,根据液位自动配置乳化液。在低位时系统连通,向乳化液箱注液,当液位达到控制的最高液位时,系统自动关闭,停止供液。在供液过程中,自动完成乳化油和中性水的混合。此自动配置乳化液的精度差,无法满足《煤矿安全规程》对乳化液的浓度3%~5%的要求,而且出现过配比不及时,乳化液泵吸空造成设备损坏的现象。
因此,针对以上不足,需要提供一种自动配比乳化液的泵箱。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的配液方式不能稳定保证乳化液配比浓度保持在3%~5%的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种自动配比乳化液的泵箱,包括箱体、调节器和电机,箱体顶部设有注入管和回流管,箱体底部一侧设有出口管,调节器固连在注入管上,出口管与液压系统注入口相连,回流管与液压系统流出口相连,电机固连在调节器一侧;调节器包括壳体、调节块和封盖,壳体底部开设有出油孔道,出油孔道与注入管螺纹连接以将壳体固定在箱体上;壳体顶部间隔固连有注水管和乳化油管;调节块滑动连接在壳体内,调节块上开设有两个注油孔,两个注油孔均为扇形,两个注油孔上端口分别与注水管和乳化油管相通,两个注油孔下端口与出油孔道相通;封盖固连在壳体位于调节块滑动方向的两端面上。
作为对本发明的进一步说明,优选地,两个注油孔分置在调节块对称面两侧,两个注油孔的夹角端均正对调节块对称面,两个注油孔与调节块对称面间距不同。
作为对本发明的进一步说明,优选地,注水管正下方的注油孔与调节块对称面的间距最小。
作为对本发明的进一步说明,优选地,扇形的注油孔分为三部分,分别为等边三角形段、矩形段和半圆形段,所述半圆形段的口径与注水管或乳化油管内径相同;矩形段长度与半圆形段的直径相同,矩形段宽度大于半圆形段的半径,矩形段长度端一侧与半圆形段的直边部相连通,矩形段长度端另一侧与等边三角形段底边部相连通。
作为对本发明的进一步说明,优选地,出油孔道呈倒梯形状,出油孔道顶部宽度等于注水管或乳化油管的内径,出油孔道顶部长度为注水管和乳化油管内腔圆上分布点的最大间距值。
作为对本发明的进一步说明,优选地,调节块靠近电机一侧固连有螺纹管,螺纹管穿过封盖伸出壳体外,螺纹管内端面开设有螺纹,电机输出端处转动连接有螺纹杆,螺纹杆插入螺纹管内与螺纹管螺纹连接。
作为对本发明的进一步说明,优选地,调节块另一侧固连有导向杆,导向杆穿过封盖伸出壳体外,螺纹管和导向杆长度均大于调节块的行程。
作为对本发明的进一步说明,优选地,壳体中部开设有上下两端面为平面,左右两侧面为圆弧面的空腔,调节块外形与壳体中部空腔外形相同;壳体两端部开设有柱状空腔,所述柱状空腔口径大于壳体中部空腔口径;封盖为T形柱状结构,封盖外径小的圆柱端嵌入所述柱状空腔内,封盖外径大的圆柱端抵接在壳体外并通过螺栓使封盖和壳体固连。
作为对本发明的进一步说明,优选地,封盖嵌入壳体内的外端面和内端面均插接有密封垫,密封垫分别与壳体、螺纹管和导向杆抵接。
作为对本发明的进一步说明,优选地,封盖内侧面固连有锥形套,所述锥形套包覆在螺纹管和导向杆外壁面上。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点:
本发明通过新设计一种配液装置,既能保证乳化液的配比浓度在3%~5%,提高液压支架中液压系统的工作效率,增加乳化液配比及时性,稳定性,保证监测供液装置齐全,还避免乳化液泵工作时,出现乳化泵吸空故障的发生,降低了职工劳动强度,保证我矿安全生产。
附图说明
图1是本发明的总装效果图;
图2是本发明的侧视图;
图3是本发明的后视图;
图4是本发明的调节器剖面图;
图5是本发明的调节器横截面图。
图中:1、箱体;11、底座;12、注入管;13、出口管;14、回流管;15、支座;2、调节器;20、出油孔道;21、壳体;22、调节块;23、封盖;24、注油孔;25、注水管;26、乳化油管;27、螺纹管;28、导向杆;29、密封垫;3、电机;31、螺纹杆。
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的一部分实施例,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做出创造性劳动的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。
一种自动配比乳化液的泵箱,结合图1、图3,包括箱体1、调节器2和电机3,箱体1为筒形或方形壳体,箱体1内部中空,箱体1底部固连有底座11,用于支撑箱体1。箱体1顶部设有注入管12和回流管14,箱体1底部一侧设有出口管13,调节器2固连在注入管12上,出口管13与液压系统注入口相连,回流管14与液压系统流出口相连,以实现乳化液的循环使用;电机3固连在调节器2一侧。
结合图4、图5,调节器2包括壳体21、调节块22和封盖23,壳体21底部开设有出油孔道20,出油孔道20与注入管12螺纹连接以将壳体21固定在箱体1上;壳体21顶部间隔固连有注水管25和乳化油管26,注水管25内可流动有清水,乳化油管26内可流动有乳化油。调节块22滑动连接在壳体21内,调节块22上开设有两个注油孔24,两个注油孔24均为扇形,两个注油孔24上端口分别与注水管25和乳化油管26相通,两个注油孔24下端口与出油孔道20相通;封盖23固连在壳体21位于调节块22滑动方向的两端面上。
结合图2、图4,壳体21中部开设有上下两端面为平面,左右两侧面为圆弧面的空腔,调节块22外形与壳体21中部空腔外形相同;既能使调节块22在壳体21内滑动且不会发生翻转。壳体21两端部开设有柱状空腔,所述柱状空腔口径大于壳体21中部空腔口径;封盖23为T形柱状结构,封盖23外径小的圆柱端嵌入所述柱状空腔内,封盖23外径大的圆柱端抵接在壳体21外并通过螺栓使封盖23和壳体21固连,以使壳体21封闭,避免清水或乳化油溢出壳体21外。
结合图4、图5,扇形的注油孔24分为三部分,分别为等边三角形段、矩形段和半圆形段,所述半圆形段的口径与注水管25或乳化油管26内径相同;矩形段长度与半圆形段的直径相同,矩形段宽度大于半圆形段的半径,矩形段长度端一侧与半圆形段的直边部相连通,矩形段长度端另一侧与等边三角形段底边部相连通。并且两个注油孔24分置在调节块22对称面两侧,两个注油孔24的等边三角形的夹角端均正对调节块22对称面,两个注油孔24与调节块22对称面间距不同。其中注水管正下方的注油孔与调节块对称面的间距最小。
通过设计非常规的注油孔24结构,能够使调节块22移动时控制水和乳化油的进液量,即调节块22向靠近注水管25方向移动时,注油孔24的等边三角形段位于注水管25的正下方,另一个注油孔24的半圆形段位于乳化油管26的正下方,此时乳化油通过注油孔24的进入出油孔道20的流量最大,而清水则流量最小,结合两个注油孔24与调节块22对称面间距不同的特点,通过调节合适的调节块22位置,即可使清水和乳化油的注入比例达到要求,进而使进入箱体1内混合的乳化液配比浓度控制在3%~5%之间。
结合图4、图5,出油孔道20呈倒梯形状,出油孔道20顶部宽度等于注水管25或乳化油管26的内径,出油孔道20顶部长度为注水管25和乳化油管26内腔圆上分布点的最大间距值,既能使清水和乳化油能顺利流入箱体1内,还可降低清水反流向乳化油管26或乳化油反流向注水管25的概率,使得配液工作能够顺利进行。
结合图2、图4,调节块22靠近电机3一侧固连有螺纹管27,螺纹管27穿过封盖23伸出壳体21外,螺纹管27内端面开设有螺纹,电机3输出端处转动连接有螺纹杆31,螺纹杆31插入螺纹管27内与螺纹管27螺纹连接。设置螺纹杆31和螺纹管27,使得电机3可控制调节块22的移动,实际使用时电机3应为步进电机,通过单片机或PLC进行控制,结合编程计算能够精准控制调节块22的位置,以达到所需的配比浓度。调节块22另一侧固连有导向杆28,导向杆28穿过封盖23伸出壳体21外,螺纹管27和导向杆28长度均大于调节块22的行程。设置导向杆28配合螺纹管27稳定调节块22的运动方向,避免调节块22与壳体21单侧内腔壁产生压力而提高调节块22的滑动摩擦力使得调节块22移动位置产生误差,进而确保电机3能够准确调节调节块22的位置。
结合图4、图5,封盖23嵌入壳体21内的外端面和内端面均插接有密封垫29,密封垫29分别与壳体21、螺纹管27和导向杆28抵接,以进一步避免漏液情况的产生。此外封盖23内侧面固连有锥形套,所述锥形套包覆在螺纹管27和导向杆28外壁面上,用以刮下附着在螺纹管27和导向杆28表面上的液体,以降低螺纹管27和导向杆28在壳体21外还粘连液体而更易生锈的风险,提高调节器2的使用寿命。
综上所述,本发明的自动配比装置使用效果好。以工作面的水质情况及液压支架的工况设定了乳化液浓度以后,自动配比装置可以根据所设定的参数自动配液并保证3%~5%的浓度,乳化液质量分数误差保证在0.3%以内,既保护了液压支架立柱千斤顶、操作阀,液压锁,安全阀等液压元部件不受损坏,又减少了乳化油的浪费,极大地减轻了工人的劳动强度,提高了经济效益和社会效益。
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)

1.一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:包括箱体(1)、调节器(2)和电机(3),箱体(1)顶部设有注入管(12)和回流管(14),箱体(1)底部一侧设有出口管(13),调节器(2)固连在注入管(12)上,出口管(13)与液压系统注入口相连,回流管(14)与液压系统流出口相连,电机(3)固连在调节器(2)一侧;调节器(2)包括壳体(21)、调节块(22)和封盖(23),壳体(21)底部开设有出油孔道(20),出油孔道(20)与注入管(12)螺纹连接以将壳体(2)固定在箱体(1)上;壳体(21)顶部间隔固连有注水管(25)和乳化油管(26);调节块(22)滑动连接在壳体(21)内,调节块(22)上开设有两个注油孔(24),两个注油孔(24)均为扇形,两个注油孔(24)上端口分别与注水管(25)和乳化油管(26)相通,两个注油孔(24)下端口与出油孔道(20)相通;封盖(23)固连在壳体(21)位于调节块(22)滑动方向的两端面上。
2.根据权利要求1所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:两个注油孔(24)分置在调节块(22)对称面两侧,两个注油孔(24)的夹角端均正对调节块(22)对称面,两个注油孔(24)与调节块(22)对称面间距不同。
3.根据权利要求2所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:注水管(25)正下方的注油孔(24)与调节块(22)对称面的间距最小。
4.根据权利要求3所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:扇形的注油孔(24)分为三部分,分别为等边三角形段、矩形段和半圆形段,所述半圆形段的口径与注水管(25)或乳化油管(26)内径相同;矩形段长度与半圆形段的直径相同,矩形段宽度大于半圆形段的半径,矩形段长度端一侧与半圆形段的直边部相连通,矩形段长度端另一侧与等边三角形段底边部相连通。
5.根据权利要求1所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:出油孔道(20)呈倒梯形状,出油孔道(20)顶部宽度等于注水管(25)或乳化油管(26)的内径,出油孔道(20)顶部长度为注水管(25)和乳化油管(26)内腔圆上分布点的最大间距值。
6.根据权利要求1所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:调节块(22)靠近电机(3)一侧固连有螺纹管(27),螺纹管(27)穿过封盖(23)伸出壳体(21)外,螺纹管(27)内端面开设有螺纹,电机(3)输出端处转动连接有螺纹杆(31),螺纹杆(31)插入螺纹管(27)内与螺纹管(27)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:调节块(22)另一侧固连有导向杆(28),导向杆(28)穿过封盖(23)伸出壳体(21)外,螺纹管(27)和导向杆(28)长度均大于调节块(22)的行程。
8.根据权利要求1所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:壳体(21)中部开设有上下两端面为平面,左右两侧面为圆弧面的空腔,调节块(22)外形与壳体(21)中部空腔外形相同;壳体(21)两端部开设有柱状空腔,所述柱状空腔口径大于壳体(21)中部空腔口径;封盖(23)为T形柱状结构,封盖(23)外径小的圆柱端嵌入所述柱状空腔内,封盖(23)外径大的圆柱端抵接在壳体(21)外并通过螺栓使封盖(23)和壳体(21)固连。
9.根据权利要求8所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:封盖(23)嵌入壳体(21)内的外端面和内端面均插接有密封垫(29),密封垫(29)分别与壳体(21)、螺纹管(27)和导向杆(28)抵接。
10.根据权利要求9所述的一种自动配比乳化液的泵箱,其特征在于:封盖(23)内侧面固连有锥形套,所述锥形套包覆在螺纹管(27)和导向杆(28)外壁面上。
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