CN201677384U - 矿用防爆水泥发泡机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用防爆水泥发泡机，特点是，它包括有防爆电机和液压系统，液压系统包括泵送系统、发泡系统及油箱，其中，泵送系统包括一个油泵，在油泵上通过油路连接有手动换向阀、液控换向阀、液动换向阀及两个主油缸，两个主油缸与液控换向阀之间设有压差感应阀及手动阀，发泡系统包括一个油泵及通过油路连接有手动换向阀、调速阀及液压马达，本实用新型采用全液压逻辑控制技术代替电气逻辑控制技术，杜绝了电气控制设备中的电器触点产生电火花的可能，能够满足煤矿井下使用的防爆安全要求，其整个系统逻辑稳定，安全可靠，体积小，结构紧凑，可以整机下井，适用于矿井下狭窄空间中的施工作业。

Description

矿用防爆水泥发泡机

技术领域

本实用新型矿用防爆水泥发泡机是为了适应市场的需求，开发的一种采用全液压逻辑控制技术的水泥发泡机，主要应用于煤矿井下发泡水泥的现场生产及输送，属矿用机械。

背景技术

随着国内煤炭行业的发展，煤矿井下隧道、泵房等支护结构的混凝土施工成为新的采煤工艺的一个必须环节，它能提高采煤效率，有利于煤矿的采煤安全。其中，支护结构与矿体之间的空隙部分需要予以填充，目前采取的是用水泥砂浆进行填充，施工难度大，效率低，工程质量较差；而如果采用发泡水泥对空隙部分进行填充，不论从成本角度考虑，还是施工速度的角度考虑，都是比较优秀的方法，是煤矿井下施工工艺的新的发展方向。

发明内容

为了顺应这一形式的发展，克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种能够满足煤矿井下施工防爆安全要求的矿用防爆水泥发泡机。

本实用新型的技术方案是：一种矿用防爆水泥发泡机，特点是，它包括有防爆电机和液压系统，液压系统包括泵送系统和发泡系统，两个系统共用一个液压油箱，其中，

泵送系统使用一个液压油泵，在该油泵上通过油路依次连接有手动换向阀、液控换向阀及液动换向阀，在液动换向阀上通过油路连接有两个主油缸，两个主油缸的活塞杆连接工作部件，此工作部件指的是向外泵送发泡水泥时用的输送活塞、输送缸等部件，两个主油缸与液控换向阀之间的油路上设有压差感应阀及手动阀；

发泡系统使用另一液压油泵，在该油泵上通过油路依次连接有手动换向阀、调速阀及液压马达，液压马达连接工作部件，此工作部件指的是制作发泡水泥时用的气泵、水泵、软管泵等部件；

上述两个液压油泵是由防爆电机同时驱动的双联齿轮泵。

本实用新型的防爆水泥发泡机采用全液压逻辑控制技术代替电气逻辑控制技术，省去了机械设备上常见的电器控制箱，杜绝了电气控制设备中的电气触点产生电火花的可能，避免了在煤矿施工中产生的安全隐患，能够满足煤矿井下使用的防爆安全要求；其整个系统逻辑稳定，安全可靠，体积小，结构紧凑，可以整机下井，适用于矿井下狭窄空间中的施工作业；而且该机维修方便，施工速度快，工人劳动强度小，使用该机制造的发泡水泥作填充材料，既节省了建筑材料，又减少了运输费用，降低了建筑成本。

下面结合附图及实施例对本实用新型做详细地解释说明。

附图说明

图1-本实用新型的结构示意图；

图2-本实用新型的液压原理图。

附图图面说明：

1防爆电机，2-1油泵，2-2油泵，3滤油器，4油冷却器，5溢流阀，6压力表，7手动换向阀，8液控换向阀，9液动换向阀，10-1单向阀，10-2单向阀，11手动阀，12-1主油缸，12-2主油缸，13-1压差感应阀，13-2压差感应阀，14溢流阀，15压力表，16手动换向阀，17调速阀，18液压马达，19油箱，20隔爆真空电磁启动器，21发泡系统，22混合器总成。

具体实施方式

参见图1、图2，该机具有防爆电机1和液压系统，液压系统包括泵送系统和发泡系统，其中，

泵送系统包括液压油箱19、油泵2-1，在油泵2-1上通过油路依次连接有手动换向阀7、液控换向阀8、液动换向阀9，在液动换向阀9上通过油路连接有两个主油缸12-1及主油缸12-2，两个主油缸的活塞杆连接着工作部件，即向外泵送发泡水泥时用的输送活塞、输送缸等部件，两个主油缸与液控换向阀8之间的油路上设有压差感应阀及手动阀等。参考图2所示，泵送系统包括两套油路，一套是工作油路，图2中用实线标示部分，油路连接依次为油箱19、滤油器3、油泵2-1、手动换向阀7、液动换向阀9、主油缸(12-1、12-2)、溢流阀5和压力表6等；另一套是控制油路，图2中用虚线标示部分，油路连接依次为手动换向阀7、液控换向阀8、液动换向阀9、主油缸(12-1、12-2)、压差感应阀(13-1、13-2)、手动阀11等。

发泡系统包括油箱19、油泵2-2、通过油路依次连接的手动换向阀16、调速阀17、液压马达18以及油冷却器4，液压马达18连接着制作发泡水泥时用的气泵、水泵、软管泵等机载工作部件。

油泵2-1与油泵2-2为双联齿轮泵，由防爆电机1统一驱动。

液压工作原理简述：

泵送系统存在三个状态：泵送状态、试压状态，卸压状态。

一、泵送状态即正常输送发泡水泥的工作状态；

需要进入泵送状态时，将手动换向阀7的阀芯推到左位(设液控换向阀8也在左位)，油泵2-1泵出的高压油经过液控换向阀8的左位至液动换向阀9的左端y2处，推动液动换向阀9的阀芯使其移至左位，使油泵2-1泵出的高压油和右边主油缸12-2的有杆腔相通，推动右边主油缸12-2的活塞杆后退，同时通过封闭腔油液推动左边主油缸12-1的活塞杆前进；左边主油缸12-1的有杆腔的液压油则经过液动换向阀9、手动换向阀7回到油箱19中。

当右边主油缸12-2的活塞杆后退到压差感应阀13-2的开孔位置之后时，液压油经压差感应阀13-2流出部分油到液控换向阀8的右端x1处，推动阀芯移至右位，此时油泵2-1泵出的高压油经液控换向阀8的右位流到液动换向阀9的右端x2处，推动液动换向阀9的阀芯移至右位，使油泵2-1泵出的高压油通过油路与左主油缸12-1的有杆腔相通，推动左主油缸12-1的活塞杆后退，同时封闭腔的液压油推动右主油缸12-2的活塞杆前进，右主油缸12-2的有杆腔的液压油经过液动换向阀9、手动换向阀7回到油箱19中。

同样的，当左主油缸12-1的活塞杆后退到压差感应阀13-1的开孔位置之后时，液压油经压差感应阀13-1流出部分油到液控换向阀8的左端y1处，推动阀芯移至左位，油泵2-1泵出的高压油又经液控换向阀8的左位流到液动换向阀9的左端y2处，推动液动换向阀9的阀芯移至左位，使油泵2-1泵出的高压油又与右主油缸12-2的有杆腔相通，推动右主油缸12-2的活塞杆后退，同时封闭腔的液压油推动左主油缸12-1的活塞杆前进，左主油缸12-1的有杆腔的液压油经过液动换向阀9、手动换向阀7回到油箱19中；

如此循环往复，实现发泡水泥的不间断泵送。

在控制油路上可以分别设置两个单向阀10-1、10-2，起限压作用，将压差感应阀13-1、13-2流出的高压控制油限压，将多余的油液导入回油路中。

二、试压状态是活塞杆到头后不再换向，此时压力表显示系统调定的最高压力，此状态是用来更换活塞和检查液压系统压力；

需进入试压状态时，把手动阀11扳到右位，切断右主油缸12-2的压差感应阀13-2发出的信号油，此时若把手动换向阀7推到左位时(设液控换向阀8阀芯也在左位)，如上所述，右主油缸12-2的活塞杆后退，当活塞杆到头后，由于压差感应阀13-2发出的信号油被手动阀11切断，液控换向阀8不再换向，于是液动换向阀9也不再换向，活塞杆一直停留在极限状态，油缸压力一直保持在最高压力。

若把手动换向阀7推到右位时，(设液控换向阀8阀芯也在左位)，左主油缸12-1的活塞杆后退，当活塞杆到头后，由于压差感应阀13-1发出的信号油进入液控阀8的左端，此时因液控换向阀8阀芯已在左位，液控换向阀8不换向，于是液动换向阀9也不再换向，活塞杆停留在极限状态，油缸压力一直保持在最高压力。

三、卸压状态是指在电机启动时，手动换向阀7处在中位，油泵2-1泵出的液压油直接经手动换向阀7回到油箱19，压力表6的压力指示为零，此时系统处于工作等待状态。

溢流阀5在系统中起保护作用，当系统压力高于调定压力时，溢流阀把多余的油液溢流回油箱，使系统压力始终不超过设定的压力，保障液压系统不受损坏。

发泡系统有两个状态，工作状态和卸压状态。

一、工作状态：

发泡系统中，手动换向阀16是两位换向阀，当防爆电机1启动后，若扳动手动换向阀16到左位时，油泵2-2吸出的液压油经过手动换向阀16的左位，再经过调速阀17，流经液压马达18、手动换向阀16和油冷却器4回到油箱19中，从而实现了把液压能转化成机械能。液压马达18转速的快慢通过调速阀17来调节。

二、卸压状态

当防爆电机1启动后，若手动换向阀16处于右位时，油泵2-2泵出的液压油经手动换向阀16的右位，再流经油冷却器4，回到油箱19中，此时系统的压力为零，此状态为工作等待状态。

溢流阀14在系统中起保护作用，当系统压力高于调定压力时，溢流阀14把多余的液压油溢流回油箱，使系统压力始终不超过设定的压力，保障液压系统不受损坏。系统中，油冷却器4采用列管式或风冷式油冷却器，以使液压系统油温不超过正常的工作范围。

参见图1，本实用新型的整机外形尺寸可以为2200x1500x1580，结构紧凑，布局合理，适合在狭窄煤矿里施工。通过防爆电机带动油泵转动，油泵的液压油通过高压胶管分别进入两个手动换向阀(7、16)，一个手动换向阀通过高压胶管控制油缸的动作；另一手动换向阀通过高压胶管控制液压马达的转动，液压马达通过皮带传动带动发泡系统21中的气泵、水泵、软管泵等转动，把水、发泡剂通过水泵、软管泵压入发泡器中混合，经发泡器产生密集泡沫，泡沫再经过胶管导入混合器总成22中与水泥浆混合，从而产生发泡水泥。油冷却器4的一端与手动换向阀16的回油管相连接，另一端与油箱19相连，使系统中的液压油冷却后回到油箱中，保证液压油温度不超过规定值。

本实用新型的泵送系统和发泡系统采用各自独立的液压油路：泵送系统采用独创的全液压逻辑控制换向技术，功能完善，安全可靠，无需电气控制系统支持，满足煤矿防爆安全要求；发泡部分采用液压马达驱动，能耐受恶劣工作环境，过载能力强，稳定可靠。整个液压系统的操纵全部采用手动阀控制，操纵简单，维修方便，整台设备除了防爆电机和启动器外无其它电气设备，防爆电机1的启动器采用矿用隔爆真空电磁启动器20，从而避免了因为产生电火花给煤矿施工带来的安全隐患。

Claims (1)

1.一种矿用防爆水泥发泡机，其特征是，具有防爆电机(1)和液压系统，液压系统包括泵送系统、发泡系统以及油箱(19)，其中，

泵送系统包括油泵(2-1)，在油泵(2-1)上通过油路依次连接有手动换向阀(7)、液控换向阀(8)、液动换向阀(9)，在液动换向阀(9)上通过油路连接有两个主油缸，两个主油缸的活塞杆连接工作部件，两个主油缸与液控换向阀(8)之间的油路上设有压差感应阀及手动阀(11)，

发泡系统包括油泵(2-2)，在油泵(2-2)上通过油路依次连接有手动换向阀(16)、调速阀(17)及液压马达(18)，液压马达(18)连接工作部件，

防爆电机(1)与油泵(2-1)(2-2)相连接。

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