CN217682521U - 一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，包括：与乳化液泵站连通的进液模块；与工作面负载连通的出液模块；设置在所述进液模块与所述出液模块之间的反冲洗过滤单元；所述进液模块与出液模块中的至少一个设置有蓄能装置。本实用新型将反冲洗过滤单元与蓄能装置集成为一体，消除了工作面瞬时用液的响应延迟，解决了反冲洗过滤站在反冲洗过程中压力降低的问题；缓解泵站脉动、改善卸载阀卸荷频率，缓解系统管路顺势压降。从功能上看，提高了系统供液质量，保证了工作面自动控制系统的可靠性；另外，还简化了过滤站结构复杂，降低了设备成本，过滤站整体布局也更合理，节省了井下空间，便于管理维护。

Description

一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下综采设备技术领域，具体涉及一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置。

背景技术

随着煤矿智能化发展，电液控制系统及工作面自动化系统普遍得到应用，为了提高煤矿生产效率、降低吨煤成本，对支架移架速度以及工作面推进速度要求越来越高，特别是年产千万吨矿井和一次采全高煤矿工作面，要求采煤机自动跟机移架，对煤矿支架供液系统提出了新要求，要求满足大流量大采高支架快速供液，因此，煤矿供液系统从传统的泵站系统简单供液向大流量智能集成供液系统发展，泵站流量从400L/min发展到500、630、800甚至1250L/min，泵站压力等级由31.5MPa发展到37.5、40Mpa。

但在使用中发现，大流量泵站的使用，提高了工作面供液能力，大大改善了支架降移升速度，一定程度上缓解了工作面自动化过程中丢架、少架、移架不到位等问题，但是相对于乳化液泵站系统流量和压力的提升幅度，提升效果并不是很明显，与预期差距较大。通过对煤矿供液系统研究发现，造成跟机快速移架过程中移架不到位以及丢架少架问题的关键是，瞬时供液供液能力不足。具体的，就是作为供液系统负载的液压支架电液控换向阀瞬间开关过程中，整个供液系统的瞬时响应不仅受泵站流量压力影响，更受系统管路通径、管路长短以及布置方式（单进单回、双进双回、环形供液等）影响，特别是受系统高压反冲洗过滤装置影响明显。即，高精度反冲洗高压过滤站作为工作面介质清洁度保障的安全过滤装置，造成工作面瞬时用液响应延迟，成为了瞬时供液能力的瓶颈。

解决高精度反冲洗高压过滤站导致的系统瞬时供液能力不足的问题，常规的思路是加大过滤装置模块，但积木式加大装置会明显增加设备成本，也不适于在空间狭窄的煤矿井下环境中应用。因此，有必要采用新的思路来解决上述问题。

实用新型内容

为了煤矿供液系统需要瞬间大流量时过滤站响应不及时的问题，本实用新型提供了一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置。

本实用新型采用的技术方案如下：一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，包括：与乳化液泵站连通的进液模块；与工作面负载连通的出液模块；设置在所述进液模块与所述出液模块之间的反冲洗过滤单元；所述进液模块与出液模块中的至少一个设置有蓄能装置。

优选的：所述蓄能装置与所述出液模块连通。

优选的：所述反冲洗过滤单元包括依次连接的进液管路、主滤芯及出液管路，所述进液管路与所述出液管路分别与所述进液模块与所述出液模块连通，所述进液管路上通过三通连通有反冲洗排液管路；所述进液管路上设一号阀，所述反冲洗排液管路上设二号阀，所述一号阀与所述二号阀交错启闭。

优选的：所述出液管路上通过三通连通有控制管路，所述控制管路上设三号阀，所述三号阀作为所述一号阀与所述二号阀的先导控制阀。

优选的：所述控制管路上依次设有单向阀与精密过滤器。

优选的：所述反冲洗过滤单元包括两组并联的主滤芯及对应的进液管路、出液管路、控制管路。

优选的：所述反冲洗过滤单元的进出口分别设置有六号阀与四号阀；所述进液模块前设置有五号阀。

优选的：还包括机座，所述进液模块与所述出液模块分别布置在所述机座两侧，所述反冲洗过滤单元布置在所述机座的中部、位于所述进液模块与所述出液模块之间，所述蓄能装置呈横卧状布置在所述机座的后侧。

优选的：所述进液模块、所述出液模块与所述反冲洗过滤单元、所述蓄能装置之间采用硬管连接。

优选的：所述进液模块与所述出液模块之间并联有至少两组所述反冲洗过滤单元。

优选的：流量为1500~2000L/min的所述反冲洗过滤单元，所述蓄能装置配置为2*63L；流量为2500~3500L/min的所述反冲洗过滤单元，所述蓄能装置配置为2*100L。

优选的：所述进液模块与所述出液模块均采用液压多通块。

本实用新型具有如下有益效果：

1.解决了智能化工作面在快速移架过程中瞬间用液量较大、高压过滤站阻力造成供液瓶颈影响整个供液系统的技术难题，消除了工作面瞬时用液时系统的响应延迟；

2.解决了反冲洗过滤站在反冲洗过程中压力降低、反冲洗效果变弱的问题，利于改善反冲洗效果，从而改善滤芯的工况，延长滤芯使用寿命；

3.消除了传统泵站蓄能装置受后续过滤装置以及管路沿程阻力影响的缺陷，不仅能缓解泵站脉动、改善卸载阀卸荷频率，还能缓解系统管路顺势压降；

4.解决了目前高压过滤站高压大流量、高强度与过滤面积有限之间矛盾，避免为满足瞬时过液能力造成过滤站结构复杂，从而降低了设备成本；

5.反冲洗过滤单元与蓄能装置的集成，不但提高了系统供液质量，而且过滤站整体布局更合理，有利于减小井下设备布置空间，便于管理维护。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的整体管路图。

图2是本实用新型实施例一中反冲洗过滤单元的管路图。

图3是本实用新型实施例一的正视示意图。

图4是本实用新型实施例一的俯视示意图。

图5是本实用新型实施例一的右视示意图。

图6是本实用新型实施例二的整体管路图。

图7是本实用新型实施例三的整体管路图。

图8是本实用新型实施例四的俯视示意图。

图中：进液模块1，五号阀101，进液压力表102，进液压力传感器103；出液模块2，出液压力表201，出液压力传感器202；反冲洗过滤单元3，进液管路301、主滤芯302、出液管路303、反冲洗排液管路304、一号阀305、二号阀306、控制管路307、三号阀308、单向阀309、精密过滤器310、六号阀311、四号阀312；蓄能装置4；机座5。

具体实施方式

下面结合实施例与附图，对本实用新型作进一步说明。

实施例一。

如图1~5所示，为一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，包括一基座5，基座5上分别布置进液模块1与出液模块2，进液模块1与出液模块2均为液压多通块，二者之间并联有两组反冲洗过滤单元3，特别的，出液模块2上连通有两台蓄能装置4。如图4所示，进液模块1与出液模块2分别布置在基座5的两侧，反冲洗过滤单元3布置在基座5的中部，而两台蓄能装置4呈横卧状布置在基座5的后侧。

实施例一在出液模块2上连通蓄能装置4，具有多个作用：首先，解决了智能化工作面快速移架过程中瞬间用液量较大，高压过滤站阻力造成供液瓶颈，影响整个供液系统的技术难题，从而消除了工作面瞬时用液响应延迟；其次，解决了反冲洗过滤站在反冲洗过程中压力降低，反冲洗效果变弱的问题，利于改善反冲洗效果；再次，消除了传统泵站蓄能装置受后续过滤装置以及管路沿程阻力影响的缺陷，不仅能缓解泵站脉动、改善卸载阀卸荷频率，还能缓解系统管路顺势压降；最后，解决了目前高压过滤站高压大流量、高强度与过滤面积有限之间矛盾，避免为满足瞬时过液能力造成过滤站结构复杂，降低了设备成本。整体上看，实施例一简化了设备，提高了系统供液质量，保证了工作面自动控制系统的可靠性。

本实施例一为一体化装置，如图3~5所示，进液模块1与出液模块2均采用液压多通块，与反冲洗过滤单元3、蓄能装置4一起安装在基座5上，进液模块1、出液模块2与反冲洗过滤单元3、蓄能装置4之间优选硬管直接相连。此种结构的反冲洗过滤单元3和蓄能装置4的有机高效结合，还实现各模块之间的最近互通，保证效果的最大化。另外，通过多通块进液、出液，不但可以实现多组反冲洗过滤单元3之间的流量自动匹配，同时可以实现多泵站液体的汇集，避免反冲洗过滤单元3出现使用情况不均的情况。

实施例一中，如图1所示，在进液模块1前设置五号阀101，五号阀101为截止阀，可以实现多泵站之间的隔离和维护。如图2所示，反冲洗过滤单元3的进出口分别设置有六号阀311与四号阀312，六号阀311与四号阀312同样为截止阀，用于单个反冲洗过滤单元3的隔离及维护，以方便更换主滤芯302。

实施例一中，通过测试及动态特性研究，针对630L/min泵站，工作面配备大采高一次采全高支架，电液控换向阀流量在500L/min以上的工作面工业系统，过滤站流量在1500~2000L/min时，蓄能装置配置为2*63L，过滤站流量在2500~3500L/min时，蓄能装置配置为2*100L，可以最大化的实现高压过滤站参数匹配，实现经济效益最大化。

实施例一中，如图2所示，为反冲洗过滤单元3的管理原理图。具体的，反冲洗过滤单元3包括依次连接的进液管路301、主滤芯302及出液管路303，进液管路301与出液管路303分别与进液模块1与出液模块2连通，进液管路301上通过三通连通有反冲洗排液管路304；进液管路301上设一号阀305，反冲洗排液管路304上设二号阀306，一号阀305与二号阀306交错启闭；出液管路303上通过三通连通有控制管路307，控制管路307上设三号阀308，三号阀308通常为电磁阀，为一号阀305与二号阀306的先导控制阀。一号阀305开启、二号阀306闭合时，主滤芯302过滤；一号阀305闭合、二号阀306开启时，主滤芯302反冲洗。一号阀305受三号阀308先导控制，通过一个控制活塞，实现两位两通阀的启闭；一号阀305具有进液开启功能，即控制活塞的控制液体撤离，一号阀305就会在进液的作用下快速复位开启。二号阀306同样受三号阀308先导控制。一号阀305、二号阀306与三号阀308可以采用组合阀的形式，也可采用多串阀芯配合实现功能。申请人的在先申请（专利名：反冲洗高压过滤站主体，专利申请号：2022103710863）公开了一种插装式阀芯组件及对应的反冲洗高压过滤站主体，也可应用到实施例一中。

实施例一中，如图2所示，控制管路307上在三号阀308之前依次设置有单向阀309与精密过滤器310。单向阀309对三号阀308起压力保护作用，避免反冲洗过程中系统压力减小导致三号阀308出现误操作；而精密过滤器310则对反冲洗液起到精过滤作用，以保证反冲洗的效果。

实施例一中，如图2所示，反冲洗过滤单元3包括两组并联的主滤芯302及对应的进液管路301、出液管路303、控制管路307，即反冲洗过滤单元3为双联过滤器，其两个主滤芯302具有左侧过滤、右侧反冲洗，左侧反冲洗、右侧过滤，左右侧同时过滤三种工作状态。实施例一通过三号阀308来先导控制一号阀305与二号阀306的动作，进而实现对两个主滤芯302工作状态的调整。具体的，两个三号阀308可通过手动控制，也可通过控制系统定时反冲洗，还可以根据出液压力传感器202的信号进行压差顺序反冲洗动作（出液压力低于设定值时顺序动作），都能够实现对两个主滤芯302的依次反冲清洗。

实施例二、实施例三。

图6、图7分别为实施例二、实施例三的管路图。实施例二中蓄能装置4连通在进液模块1上。通常来说，如果工作面较小或波动较小，但泵站波动较大，就采用实施例二的形式，反之则采用实施例一的形式。而实施例三中，进液模块1与出液模块2上均设置有蓄能装置4，则是实施例一与实施例二的折中方式。

实施例四。

图8为实施例四的俯视图，与实施例一相比，增加了一组并联的反冲洗过滤单元3，由原来的双模块调整为三模块，当然，也可以增加更多的模块。此种模块化的过滤站蓄能供液一体化装置，能很方便根据工作面或泵站调整模块数量，因此具有很好的适应性与通用性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。其他由本实用新型的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于，包括：与乳化液泵站连通的进液模块（1）；与工作面负载连通的出液模块（2）；设置在所述进液模块（1）与所述出液模块（2）之间的反冲洗过滤单元（3）；所述进液模块（1）与出液模块（2）中的至少一个设置有蓄能装置（4）。

2.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述蓄能装置（4）与所述出液模块（2）连通。

3.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述反冲洗过滤单元（3）包括依次连接的进液管路（301）、主滤芯（302）及出液管路（303），所述进液管路（301）与所述出液管路（303）分别与所述进液模块（1）与所述出液模块（2）连通，所述进液管路（301）上通过三通连通有反冲洗排液管路（304）；所述进液管路（301）上设一号阀（305），所述反冲洗排液管路（304）上设二号阀（306），所述一号阀（305）与所述二号阀（306）交错启闭。

4.根据权利要求3所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述出液管路（303）上通过三通连通有控制管路（307），所述控制管路（307）上设三号阀（308），所述三号阀（308）作为所述一号阀（305）与所述二号阀（306）的先导控制阀。

5.根据权利要求4所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述控制管路（307）上依次设置有单向阀（309）与精密过滤器（310）。

6.根据权利要求3~5中任一项所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述反冲洗过滤单元（3）包括两组并联的主滤芯（302）及对应的进液管路（301）、出液管路（303）、控制管路（307）。

7.根据权利要求6中所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述反冲洗过滤单元（3）的进出口分别设置有六号阀（311）与四号阀（312）；所述进液模块（1）前设置有五号阀（101）。

8.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：还包括机座（5），所述进液模块（1）与所述出液模块（2）分别布置在所述机座（5）两侧，所述反冲洗过滤单元（3）布置在所述机座（5）的中部、位于所述进液模块（1）与所述出液模块（2）之间，所述蓄能装置（4）呈横卧状布置在所述机座（5）的后侧。

9.根据权利要求8所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述进液模块（1）、所述出液模块（2）与所述反冲洗过滤单元（3）、所述蓄能装置（4）之间采用硬管连接。

10.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述进液模块（1）与所述出液模块（2）之间并联有至少两组所述反冲洗过滤单元（3）。

11.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：流量为1500~2000L/min的所述反冲洗过滤单元（3），所述蓄能装置（4）配置为2*63L；流量为2500~3500L/min的所述反冲洗过滤单元（3），所述蓄能装置（4）配置为2*100L。

12.根据权利要求1所述的煤矿高压过滤蓄能供液一体化装置，其特征在于：所述进液模块（1）与所述出液模块（2）均采用液压多通块。

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