RU195624U1

RU195624U1 - PUMPING STATION

Info

Publication number: RU195624U1
Application number: RU2019136447U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Даниилович Буялич; Виктор Прокопьевич Тациенко; Константин Александрович Бубнов; Кирилл Алексеевич Ананьев
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-02-03

Abstract

Насосная станция предназначена для подачи рабочей жидкости в виде масла в исполнительные гидравлические механизмы, работающие в условиях необходимости защиты от воспламенения, преимущественно в условиях подземных горных выработок при добыче полезного ископаемого с наличием взрывоопасной окружающей среды. Обеспечивается большая безопасность работы находящейся вблизи исполнительных механизмов горных машин насосной установки при использовании масла для питания исполнительных гидравлических механизмов в условиях наличия взрывоопасной окружающей среды с обеспечением тепловой защиты гидросистемы. Имеется гидронасос с приводом от двигателя, маслобак, напорная и всасывающая из маслобака масляные гидролинии гидронасоса, сливная в маслобак гидролиния, противоаварийное устройство. Двигатель выполнен в виде гидромотора, напорная и сливная гидролинии которого подключены, соответственно, к внешним подводящим и отводящим рабочую жидкость на водной основе напорной и сливной гидролиниям. Противоаварийное устройство имеет плавкий предохранитель, способный сообщать масляную напорную гидролинию гидронасоса с маслобаком, температура срабатывания которого имеет величину, меньшую температуры вспышки масла. 1 ил.The pump station is designed to supply the working fluid in the form of oil to the hydraulic actuators, operating in conditions of the need for protection against ignition, mainly in underground mining during mining with the presence of an explosive environment. Greater safety is ensured for the operation of the pumping unit located near the actuators of the mining machinery when using oil to power the actuator hydraulic mechanisms in the presence of an explosive environment with thermal protection of the hydraulic system. There is a hydraulic pump with an engine drive, an oil tank, a pressure line and oil pump lines sucking in from the oil tank, a drain line into the oil tank, and an emergency device. The engine is made in the form of a hydraulic motor, the pressure and drain hydraulic lines of which are connected, respectively, to the external water supply and discharge working fluid discharge and drain hydraulic lines. The emergency device has a fuse capable of communicating the oil pressure head hydraulic line of the hydraulic pump with the oil tank, the response temperature of which has a value lower than the flash point of the oil. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель предназначена для подачи рабочей жидкости в виде масла в исполнительные гидравлические механизмы, работающие в условиях необходимости защиты от воспламенения, преимущественно в условиях подземных горных выработок при добыче полезного ископаемого с наличием взрывоопасной окружающей среды.The proposed utility model is intended for supplying a working fluid in the form of oil to hydraulic actuators operating in conditions of the need for protection against ignition, mainly in underground mining during mining with an explosive atmosphere.

Проведение очистных работ требует использования безопасных энергоносителей в связи со сложными условиями применения в подземных условиях. Широкое применение в указанных условиях получила рабочая жидкость гидросистем на водной основе, а именно, водно-масляная эмульсия, которая подается по протяженным гидролиниям, и использование которой является более безопасным по сравнению с использованием масла, которое способно воспламеняться при высокой температуре. Однако расширение функциональных способностей исполнительных гидравлических механизмов сопряжено с необходимостью использования в качестве рабочей жидкости масла, которое, благодаря лучшим смазывающим свойствам и большей вязкости, обеспечивает более интенсивные режимы их работы.Conducting treatment works requires the use of safe energy sources due to the difficult conditions of use in underground conditions. Under these conditions, the working fluid of water-based hydraulic systems has gained widespread use, namely, water-oil emulsion, which is supplied via extended hydraulic lines, and the use of which is safer compared to the use of oil, which can ignite at high temperature. However, the expansion of the functional capabilities of the actuating hydraulic mechanisms is associated with the need to use oil as a working fluid, which, due to better lubricating properties and higher viscosity, provides more intensive modes of their operation.

Известен моторно-насосный агрегат, а именно, гидромуфта, содержащая насосное и моторное колеса, маслобак, тепловую защиту, выполненную в виде плавкого предохранителя, срабатывание которой способно сообщать рабочую полость гидромуфты с гидробаком по сливной гидролинии (а. с. СССР №348788, МПК F16D 33/08, опубл. 23.08.1972, Бюл. №25).A motor-pump assembly is known, namely, a hydraulic coupling containing pump and motor wheels, an oil tank, a thermal protection made in the form of a fuse, the actuation of which is able to communicate the working cavity of the hydraulic coupling with the hydraulic tank via a drain hydraulic line (a. USSR USSR No. 348788, MPK F16D 33/08, publ. 08.23.1972, Bull. No. 25).

Данная конструкция предназначена для обеспечения вращательного движения исполнительных механизмов машин, при этом в качестве рабочей жидкости может применяться как масло, так и водно-масляная эмульсия, однако ее недостатком является необходимость использования двигателя для насосного колеса, тепловая и искровая защита которого является нерешенной задачей, а также невозможность подачи масла исполнительным гидравлическим механизмам при необходимости обеспечения возвратно-поступательного движения их рабочего органа.This design is designed to provide rotational movement of the actuators of machines, while both oil and water-oil emulsion can be used as a working fluid, however, its drawback is the need to use an engine for the pump wheel, the thermal and spark protection of which is an unresolved problem, and also the inability to supply oil to the actuating hydraulic mechanisms, if necessary, to provide reciprocating motion of their working body.

Известна насосная установка, конструкция которой принята за прототип, содержащая гидронасос с приводом от электродвигателя, маслобак, напорную и всасывающую из маслобака масляные гидролинии гидронасоса, сливную в маслобак гидролинию, противоаварийное устройство, имеющее реле отключения приводящего в действие гидронасос электродвигателя при достижении предельно допустимого давления рабочей жидкости, (пат. РФ №2221166, МПК F04B 23/00, опубл. 10.01.2004, Бюл. №1).A known pump installation, the design of which is taken as a prototype, containing a hydraulic pump driven by an electric motor, an oil tank, a pressure line and oil pumping lines from a hydraulic pump, a drain line into an oil tank, an emergency device having a shut-off relay that activates the hydraulic pump when the maximum allowable working pressure is reached fluid, (US Pat. RF No. 2221166, IPC F04B 23/00, publ. 10.01.2004, Bull. No. 1).

В данной конструкции напорная и сливная гидролинии гидронасоса являются внешними отводящими на большое расстояние к исполнительным гидравлическим механизмам рабочую жидкость, в качестве которой может применяться как масло, так и водно-масляная эмульсия. При использовании масла является нерешенной задача тепловой защиты гидросистемы. Использование в гидролиниях большой протяженности больших объемов масла в качестве рабочей жидкости несет опасность его утечек при разгерметизации напорной и сливной гидролиний, а при использовании водно-масляной эмульсии неэффективна работа исполнительных механизмов интенсивной нагруженности. Недостатком данной конструкции также является необходимость использования для привода гидронасоса двигателя, тепловая и искровая защита которого является нерешенной задачей и актуальной в случае установки насосной станции вблизи исполнительных механизмов горных машин.In this design, the pressure and discharge hydraulic lines of the hydraulic pump are external working fluid that takes away a large distance to the hydraulic actuators, which can be used as oil or water-in-oil emulsion. When using oil, the unresolved problem of thermal protection of the hydraulic system. The use of large volumes of oil as a working fluid in long-distance hydraulic lines carries the risk of leakage during depressurization of the pressure and drain lines, and when using oil-water emulsions, intensive-load actuators are ineffective. The disadvantage of this design is the need to use an engine for the hydraulic pump drive, the thermal and spark protection of which is an unresolved problem and relevant if the pump station is installed near the actuators of mining machines.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение большей безопасной работы находящейся вблизи исполнительных механизмов горных машин насосной установки при использовании масла для питания исполнительных гидравлических механизмов в условиях наличия взрывоопасной окружающей среды с обеспечением тепловой защиты гидросистемы.The objective of the proposed utility model is to ensure greater safe operation of the pumping unit located near the actuators of mining machines when using oil to power the actuator hydraulic mechanisms in the presence of an explosive environment with thermal protection of the hydraulic system.

Для достижения указанного технического результата в насосной установке, содержащей гидронасос с приводом от двигателя, маслобак, напорную и всасывающую из маслобака масляные гидролинии гидронасоса, сливную в маслобак гидролинию, противоаварийное устройство, применены следующие новые признаки.In order to achieve the indicated technical result, in a pump installation containing a hydraulic pump driven by an engine, an oil tank, pressure lines and suction lines of an hydraulic pump from an oil tank, a hydraulic line draining into an oil tank, and an emergency device, the following new features were applied.

Двигатель выполнен в виде гидромотора, напорная и сливная гидролинии которого подключены, соответственно, к внешним подводящим и отводящим рабочую жидкость на водной основе напорной и сливной гидролиниям.The engine is made in the form of a hydraulic motor, the pressure and drain hydraulic lines of which are connected, respectively, to the external water supply and discharge working fluid discharge and drain hydraulic lines.

Противоаварийное устройство имеет плавкий предохранитель, способный сообщать масляную напорную гидролинию гидронасоса с маслобаком, температура срабатывания которого имеет величину, меньшую температуры вспышки масла.The emergency device has a fuse capable of communicating the oil pressure head hydraulic line of the hydraulic pump with the oil tank, the response temperature of which has a value lower than the flash point of the oil.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где изображена гидравлическая схема насосной станции.The proposed utility model is illustrated in the drawing, which shows the hydraulic circuit of the pumping station.

Насосная станция содержит гидронасос 1 с приводом от двигателя, выполненного в виде гидромотора 2, маслобак 3, напорную 4 и всасывающую 5 из маслобака 3 масляные гидролинии гидронасоса 1, сливную 6 в маслобак 3 гидролинию.The pump station contains a hydraulic pump 1 driven by a motor made in the form of a hydraulic motor 2, an oil tank 3, a pressure 4 and a suction 5 from the oil tank 3, the oil lines of the hydraulic pump 1, and the drain 6 into the oil tank 3.

Напорная 7 и сливная 8 гидролинии гидромотора 2 подключены, соответственно, к внешним подводящим и отводящим рабочую жидкость на водной основе напорной 9 и сливной 10 гидролиниям. Рабочей жидкостью на водной основе может быть, например, водно-масляная эмульсия, вода с естественными примесями.Pressure 7 and drain 8 of the hydraulic motor 2 are connected, respectively, to the external water supply and discharge working fluid based on pressure 9 and drain 10 hydraulic lines. A water-based working fluid may be, for example, a water-in-oil emulsion, water with natural impurities.

Применено противоаварийное устройство, которое имеет плавкий предохранитель 11, способный сообщать масляную напорную 4 гидролинию гидронасоса 1 с маслобаком 3, температура срабатывания которого имеет величину, меньшую температуры вспышки масла, при которой обеспечивается работа исполнительного гидравлического механизма по условию пожарной безопасности.An emergency device is used, which has a fuse 11, capable of communicating the oil pressure head 4 of the hydraulic pump 1 with the oil tank 3, the response temperature of which has a value lower than the flash point of the oil at which the hydraulic actuator is operated according to the fire safety condition.

Для увеличения надежности и долговечности гидросистемы может быть применен фильтр 12, установленный в сливную 6 в маслобак 3 гидролинию. Для предотвращения перегрузок и чрезмерного повышения давления в напорной 4 гидролинии гидронасоса 1 противоаварийное устройство может содержать, в частном случае, переливной или предохранительный клапан 13, способный сообщать напорную 4 гидролинию гидронасоса 1 со сливной 6 в маслобак 3 гидролинией. Для отключения и включения насосной станции может быть использован гидравлический кран 14, установленный в напорной 7 гидролинии гидромотора 2. Для контроля наличия давления в напорной 4 гидролинии гидронасоса 1 может быть применен манометр 15, а плавкий предохранитель 11 может быть выполнен с сигнализатором срабатывания. Для отключения работы насосной станции может быть применены средства автоматического срабатывания и остановки гидромотора 2.To increase the reliability and durability of the hydraulic system can be applied a filter 12 installed in the drain 6 in the oil tank 3 hydraulic line. To prevent overloads and an excessive increase in pressure in the pressure head 4 of the hydraulic pump 1, the emergency device may contain, in the particular case, an overflow or safety valve 13, capable of communicating the pressure 4 of the hydraulic pump 1 with the drain 6 to the oil tank 3 by the hydraulic line. To turn off and turn on the pumping station, a hydraulic valve 14 can be used installed in the pressure head 7 of the hydraulic motor 2. To control the pressure in the pressure 4 of the hydraulic pump 1, a pressure gauge 15 can be used, and a fuse 11 can be made with a trip indicator. To disable the operation of the pumping station, means of automatic actuation and stop of the hydraulic motor 2 can be applied.

Насосная станция может иметь металлическое основание (на чертеже не показано), на котором установлены элементы, позиции которых указаны на чертеже представленной гидросхемы, кроме внешних подводящих и отводящих рабочую жидкость на водной основе напорной 9 и сливной 10 гидролиний.The pumping station may have a metal base (not shown in the drawing), on which elements are installed, the positions of which are indicated on the drawing of the hydraulic circuit shown, in addition to external water supplying and discharging hydraulic fluid based on pressure 9 and drain 10 hydraulic lines.

Работает насосная станция следующим образом.The pumping station operates as follows.

Рабочая жидкость на водной основе подается по подводящей напорной 9 гидролинии к гидромотору 2 непосредственно или посредством открытия крана 14, приводя в действие гидромотор 2 и на выходе попадая в отводящую рабочую жидкость на водной основе сливную 10 гидролинию. Гидромотор 2 приводит в действие гидронасос 1, который подает масло по напорной гидролинии 4 гидронасоса 1 к исполнительному гидравлическому механизму (на чертеже не показан).A water-based working fluid is supplied via a supply pressure line 9 to the hydraulic motor 2 directly or by opening the valve 14, actuating the hydraulic motor 2 and, at the outlet, entering the water-based water-based outlet working fluid, the drain 10 hydraulic line. The hydraulic motor 2 drives the hydraulic pump 1, which delivers the oil through the pressure line 4 of the hydraulic pump 1 to the hydraulic actuator (not shown).

Если исполнительный гидравлический механизм осуществляет свою работу, то масло по сливной 6 гидролинии попадает через фильтр 12 в маслобак 3, откуда по всасывающей 5 гидролинии попадает в гидронасос 1. Если имеются перерывы в работе исполнительного гидравлического механизма без остановки работы насосной станции, то масло через переливной или предохранительный клапан 13 также попадает в маслобак 3.If the hydraulic actuator performs its work, then the oil through the drain 6 of the hydraulic line enters the oil tank 3 through the filter 12, from where it enters the hydraulic pump 1 through the suction 5 of the hydraulic pump 1. If there are interruptions in the operation of the hydraulic actuator without stopping the pump station, oil through the overflow or the safety valve 13 also enters the oil tank 3.

Для остановки работы насосной станции может быть использован кран 14, с помощью которого перекрывают напорную 7 гидролинию гидромотора 2, либо может быть прекращена подача рабочей жидкости на водной основе к гидромотору 2 другим способом.To stop the operation of the pumping station, a crane 14 can be used to shut off the pressure line 7 of the hydraulic motor 2, or the flow of water-based working fluid to the hydraulic motor 2 can be stopped in another way.

При больших нагрузках на исполнительном гидравлическом механизме при его интенсивном использовании, либо при его длительном бездействии, когда масло перекачивается гидронасосом 1 через переливной или предохранительный клапан 13 в маслобак 3 достаточно продолжительное время, вследствие большого сопротивления движению масла в этих случаях, может происходить повышение температуры масла. Если температура масла достигает значения температуры срабатывания плавкого предохранителя 11, происходит его срабатывание и масло, выходя из гидронасоса 1, по пути наименьшего сопротивления, через плавкий предохранитель 11, попадает в маслобак 3, в результате чего сопротивление движению масла уменьшается и нагрев его уменьшается или прекращается. При этом уменьшается давление в напорной 4 гидролинии гидронасоса 1, что определяют по показаниям манометра 15 и/или сигнализации предохранительного клапана 14, а также по факту прекращения работы исполнительного гидравлического механизма.With heavy loads on the actuating hydraulic mechanism during its intensive use, or during prolonged inactivity, when the oil is pumped by the hydraulic pump 1 through the overflow or safety valve 13 into the oil tank 3 for a sufficiently long time, due to the high resistance to the movement of the oil in these cases, the oil temperature may increase . If the oil temperature reaches the temperature of the fuse 11, it is triggered and the oil exits the hydraulic pump 1, along the path of least resistance, through the fuse 11, enters the oil tank 3, as a result of which the resistance to movement of the oil decreases and its heating decreases or stops . In this case, the pressure in the pressure head 4 of the hydraulic pump 1 decreases, which is determined by the readings of the pressure gauge 15 and / or the alarm of the safety valve 14, as well as by the fact of the termination of the operation of the hydraulic actuator.

Затем краном 14 перекрывают напорную 7 гидролинию гидромотора 2 или прекращают подачу рабочей жидкости на водной основе другим способом и производят выяснение причин срабатывания плавкого предохранителя И, который заменяют или приводят в рабочее состояние.Then, the valve 14 shuts off the pressure line 7 of the hydraulic motor 2 or stops the flow of the water-based working fluid in another way and determines the causes of the operation of the fuse And, which is replaced or brought into working condition.

Таким образом, вследствие того, что температура срабатывания плавкого предохранителя 11 имеет величину, меньшую температуры вспышки масла, при которой обеспечивается работа исполнительного гидравлического механизма по условию пожарной безопасности, решают задачу тепловой защиты, что совместно с подводом энергии, приводящей в действие насосную станцию, в виде потока рабочей жидкости на водной основе, обеспечивает большую безопасность работы находящейся вблизи исполнительных механизмов горных машин насосной установки во взрывоопасной окружающей среде.Thus, due to the fact that the operating temperature of the fuse 11 has a value lower than the flash point of the oil, which ensures the operation of the hydraulic actuator according to the fire safety condition, they solve the problem of thermal protection, which, together with the supply of energy that drives the pump station, in the form of a water-based working fluid flow, provides greater safety for the operation of the pumping unit located near the actuators of mining machines in explosive environment.

Claims

A pump station containing an engine-driven hydraulic pump, an oil tank, a pressure pump and oil pump hydraulic lines, an oil drain line into an oil tank, an emergency device, characterized in that the engine is designed as a hydraulic motor, the pressure and drain lines of which are connected, respectively, to external inlet and outlet of a water-based working fluid, pressure and drain hydraulic lines, the emergency device has a fuse capable of communicating an oil pressure hydraulic line hydraulic pump with oil tank, the response temperature of which has a value less than the flash point of the oil.