RU2165528C1 - Powered support pumping plant - Google Patents
Powered support pumping plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165528C1 RU2165528C1 RU2000103898A RU2000103898A RU2165528C1 RU 2165528 C1 RU2165528 C1 RU 2165528C1 RU 2000103898 A RU2000103898 A RU 2000103898A RU 2000103898 A RU2000103898 A RU 2000103898A RU 2165528 C1 RU2165528 C1 RU 2165528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- pressure
- hydraulic
- input
- hydraulic pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к очистным комплексам и агрегатам для выемки полезных ископаемых. The invention relates to the mining industry, and in particular to treatment plants and aggregates for the extraction of minerals.
Известна насосная станция СНГ механизированной крепи (1), содержащая главный объемный гидронасос с постоянным рабочим объемом и приводом от асинхронного электродвигателя, обратный гидроклапан, включенный в напорную гидролинию, автомат разгрузки, предохранительный гидроклапан, датчик давления, подключенный к напорной гидролинии. Known pumping station CIS mechanized lining (1), containing the main volumetric hydraulic pump with a constant displacement and driven by an asynchronous electric motor, a check valve included in the pressure line, an unloading machine, a safety valve, a pressure sensor connected to the pressure line.
Недостатками данной насосной станции является то, что в диапазоне рабочих давлений жидкости, верхний предел которых ограничивается автоматом разгрузки гидронасоса, а также предохранительным гидроклапаном, подача гидронасоса изменяется незначительно в связи с утечками. Кроме того, действительная подача гидронасоса уменьшается по мере износа качающего узла. Все это приводит к недогрузке гидронасоса при пониженных нагрузках и давлениях рабочей жидкости, снижению КПД гидронасоса и электродвигателя, увеличению потерь энергии и удельных затрат энергии на крепление 1 м2 площади очистного забоя.The disadvantages of this pumping station is that in the range of working fluid pressures, the upper limit of which is limited by the hydraulic pump unloading machine, as well as by the safety hydraulic valve, the hydraulic pump supply varies slightly due to leaks. In addition, the actual flow of the hydraulic pump decreases as the pump assembly wears out. All this leads to underloading of the hydraulic pump at reduced loads and pressures of the working fluid, reducing the efficiency of the hydraulic pump and electric motor, increasing energy losses and specific energy costs for attaching 1 m 2 of the face.
Известна насосная станция СНУ-9 механизированной крепи (2), содержащая главный объемный гидронасос с постоянным рабочим объемом и приводом от асинхронного электродвигателя, расходомер, обратный гидроклапан, включенный в напорную гидролинию, автомат разгрузки и предохранительный гидроклапан, подключенные к напорной и сливной гидролиниям между гидронасосом и обратным гидроклапаном, датчик давления, соединенный с напорной гидролинией. Known pumping station SNU-9 of a powered roof support (2), comprising a main volumetric hydraulic pump with a constant displacement and a drive from an asynchronous electric motor, a flow meter, a non-return valve included in the pressure head hydraulic line, an unloading machine and a safety hydraulic valve connected to the pressure and drain hydraulic lines between the hydraulic pump and a non-return hydraulic valve, a pressure sensor connected to the pressure hydraulic line.
Недостатком данной насосной станции, как и предыдущей, является то, что в силу переменного и случайного характера нагрузок давление рабочей жидкости изменяется в широком диапазоне, а подача насосной станции вплоть до срабатывания автомата разгрузки или предохранительного клапана остается практически неизменной. Поэтому главный гидронасос и асинхронный электродвигатель зачастую недогружены, что приводит к снижению их КПД, увеличению потерь энергии и удельных затрат энергии на крепление 1 м2 площади очистного забоя.The disadvantage of this pumping station, as well as the previous one, is that due to the variable and random nature of the loads, the pressure of the working fluid varies over a wide range, and the supply of the pumping station, up to the operation of the unloading machine or safety valve, remains almost unchanged. Therefore, the main hydraulic pump and asynchronous electric motor are often underloaded, which leads to a decrease in their efficiency, an increase in energy losses and specific energy costs for attaching 1 m 2 of the face.
Хотя наличие расходомера в насосной станций СНУ-9 позволяет визуально периодически контролировать подачу гидронасоса, однако непрерывный контроль за действительной подачей гидронасоса отсутствует, поэтому не исключается возможность работы насосной станции при повышенных затратах энергии. Although the presence of a flow meter in the pumping station SNU-9 allows you to visually periodically monitor the flow of the hydraulic pump, there is no continuous monitoring of the actual flow of the hydraulic pump, so the possibility of the pumping station working at high energy costs is not ruled out.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение КПД насосной станции механизированной крепи за счет снижения потерь энергии, а также уменьшение удельных затрат энергии на крепление 1 м2 площади очистного забоя.The objective of the invention is to increase the efficiency of the pumping station mechanized lining by reducing energy losses, as well as reducing the specific energy costs for attaching 1 m 2 the area of the working face.
Поставленная задача решается таким образом, что в насосную станцию механизированной крепи, содержащую главный объемный гидронасос с постоянным рабочим объемом и приводом от асинхронного электродвигателя, расходомер, обратный гидроклапан, включенный в напорную гидролинию, автомат разгрузки и предохранительный гидроклапан, подключенные к напорной и сливной гидролиниям перед обратным гидроклапаном, датчик давления, соединенный с напорной гидролинией, введены блок ограничения, блок перемножения, блок сравнения, блок задания и преобразователь частоты, причем расходомер включен в напорную гидролинию между гидронасосом и предохранительным гидроклапаном и связан со входом блока ограничения, выходы датчика давления и блока ограничения соединены со входами блока перемножения, выход которого соединен со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания, а выход блока сравнения соединен со входом преобразователя частоты, выход которого связан с асинхронным электродвигателем привода главного гидронасоса. The problem is solved in such a way that in the pumping station of the mechanized lining, containing the main volumetric hydraulic pump with a constant displacement and driven by an asynchronous electric motor, a flowmeter, a non-return valve included in the pressure line, an unloading machine and a safety valve connected to the pressure and drain hydraulic lines before by a non-return hydraulic valve, a pressure sensor connected to the pressure hydraulic line, a restriction block, a multiplication block, a comparison block, a reference block and a transform a frequency generator, the flowmeter being connected to the pressure line between the hydraulic pump and the safety valve and connected to the input of the restriction unit, the outputs of the pressure sensor and the restriction unit are connected to the inputs of the multiplication unit, the output of which is connected to the input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the reference unit, and the output of the comparison unit is connected to the input of the frequency converter, the output of which is connected to the asynchronous electric motor of the drive of the main hydraulic pump.
Сущность данного изобретения поясняется чертежом, где изображена схема насосной станции механизированной крепи. The essence of this invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a pumping station mechanized lining.
Насосная станция механизированной крепи содержит главный объемный гидронасос 1 с постоянным рабочим объемом, соединенный с напорной гидролинией 2, в которую включен расходомер 3. К напорной гидролинии 2 и сливной гидролинии 4 подключены предохранительный гидроклапан 5 и автомат разгрузки 6. В напорную гидролинию 2 включен обратный гидроклапан 7 и подключен датчик давления 8, выход которого соединен со входом блока перемножения 9. Расходомер 3 включен в напорную гидролинию 2 между гидронасосом 1 и предохранительным гидроклапаном 5 и связан со входом блока ограничения 10, выход которого соединен со вторым входом блока перемножения 9. Выход блока перемножения 9 и выход блока задания 11 соединены со входами блока сравнения 12, выход которого связан со входом преобразователя частоты 13, выход которого соединен с асинхронным электродвигателем 14, связанным с гидронасосом 1. The pumping station of the mechanized lining contains the main volumetric hydraulic pump 1 with a constant displacement connected to the pressure line 2, into which the flow meter 3 is connected. A pressure relief valve 5 and an unloading device 6 are connected to the pressure line 2 and the drain line 4. A check valve is included in the pressure line 2 7 and a pressure sensor 8 is connected, the output of which is connected to the input of the multiplication unit 9. A flow meter 3 is included in the pressure hydraulic line 2 between the hydraulic pump 1 and the safety hydraulic valve 5 and is connected to the course of the restriction unit 10, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit 9. The output of the multiplication unit 9 and the output of the task unit 11 are connected to the inputs of the comparison unit 12, the output of which is connected to the input of the frequency converter 13, the output of which is connected to an induction motor 14 connected to hydraulic pump 1.
Насосная станция механизированной крепи работает следующим образом. Гидронасос 1 с постоянным рабочим объемом и приводом от асинхронного электродвигателя 14 подает рабочую жидкость в напорную гидролинию 2 через расходомер 3 и обратный гидроклапан 7. Предохранительный гидроклапан 5 предназначен для защиты гидронасоса 1 от перегрузок. Автомат разгрузки 6 служит для автоматического переключения гидронасоса 1 при достижении определенного давления с работы в гидросистему через напорную гидролинию 2 на работу на слив через сливную гидролинию 4 и наоборот. При срабатывании автомата разгрузки 6 давление у гидронасоса 1 понижается до минимального значения. Давление срабатывания автомата разгрузки 6 несколько ниже давления срабатывания предохранительного гидроклапана 5. The pumping station of the powered roof supports is as follows. A hydraulic pump 1 with a constant displacement and a drive from an asynchronous electric motor 14 supplies the working fluid to the pressure line 2 through a flow meter 3 and a non-return valve 7. A safety hydraulic valve 5 is designed to protect the hydraulic pump 1 from overloads. The unloading machine 6 is used to automatically switch the hydraulic pump 1 when a certain pressure is reached from working in the hydraulic system through the pressure hydraulic line 2 to working on the drain through the drain hydraulic line 4 and vice versa. When the unloading machine 6 is activated, the pressure at the hydraulic pump 1 decreases to the minimum value. The response pressure of the unloading machine 6 is slightly lower than the response pressure of the safety hydraulic valve 5.
При изменении давления рабочей жидкости в напорной гидролинии 2 в некотором диапазоне ниже давления срабатывания автомата разгрузки 6 пропорциональный сигнал с выхода датчика давления 8 поступает на вход блока перемножения 9. Одновременно с выхода расходомера 3 сигнал, пропорциональный действительной подаче гидронасоса 1, поступает на вход блока ограничения 10, с выхода которого сигнал поступает на второй вход блока перемножения 9. С выхода блока перемножения 9 сигнал, пропорциональный действительной полезный мощности гидронасоса 1, поступает на вход блока сравнения 12, на другой вход которого с блока задания 11 поступает сигнал, пропорциональный заданной полезной мощности гидронасоса 1. Сигнал с выхода блока сравнения 12 поступает на преобразователь частоты 13, который изменяет частоту вращения асинхронного электродвигателя 14 в большую или меньшую сторону. В результате увеличивается или уменьшается действительная подача гидронасоса 1, а его полезная мощность остается постоянной. Блок ограничения 10 с нелинейной характеристикой ограничивает максимальное значение сигнала, пропорционального действительной подаче рабочей жидкости гидронасосом 1 исходя из допускаемой максимальной скорости выполнения рабочих операций по передвижке секций механизированной крепи и забойного конвейера. Поэтому при уменьшении нагрузки и давления рабочей жидкости ниже допускаемого уровня подача гидронасоса 1 и скорость выполнения рабочих операций практически не изменяются. When the pressure of the working fluid in the pressure line 2 is lower than the response pressure of the unloading machine 6, the proportional signal from the output of the pressure sensor 8 is fed to the input of the multiplication unit 9. Simultaneously, from the output of the flow meter 3, a signal proportional to the actual flow of the hydraulic pump 1 is fed to the input of the restriction unit 10, the output of which the signal is supplied to the second input of the multiplication unit 9. From the output of the multiplication unit 9, a signal proportional to the actual useful power of the hydraulic pump 1, post flushes the input of the comparison unit 12, the other input of which a reference block 11 receives a signal proportional to a predetermined net power pump 1. The output of comparator 12 is supplied to frequency converter 13 which changes the rotational speed of the induction motor 14 in the upward or downward. As a result, the actual delivery of the hydraulic pump 1 increases or decreases, and its net power remains constant. The restriction unit 10 with a non-linear characteristic limits the maximum signal value proportional to the actual supply of the working fluid by the hydraulic pump 1 based on the allowable maximum speed of work operations for moving sections of the powered roof support and the face conveyor. Therefore, with a decrease in the load and pressure of the working fluid below the permissible level, the flow of the hydraulic pump 1 and the speed of the work operations are practically unchanged.
За счет включения расходомера 3 в напорную гидролинию 2 между гидронасосом 1 и предохранительным гидроклапаном 5 также ограничивается подача гидронасоса 1 при срабатывании предохранительного гидроклапана 5 или автомата разгрузки 6. By including the flow meter 3 in the pressure line 2 between the hydraulic pump 1 and the safety valve 5, the flow of the hydraulic pump 1 is also limited when the safety valve 5 or the unloading machine 6 is triggered.
При выполнении операций по опусканию и распору перекрытий секций механизированной крепи, их передвижке, а также передвижке забойного конвейера нагрузки и давление рабочей жидкости носят случайный характер и изменяются в широком диапазоне. Работа гидронасоса с постоянным рабочим объемом и приводом от нерегулируемого асинхронного электродвигателя с параметрами, отличающимися от номинальных, приводит к снижению КПД гидронасоса и электродвигателя и увеличению потерь энергии. Вместе с тем, хотя насосная станция зачастую недогружена по мощности, ее подача остается практически неизменной, как и скорость выполнения операций по передвижке секций крепи и конвейера, т.е. скорость крепления очистного забоя. When performing operations on lowering and spreading the ceilings of the sections of powered roof supports, their movement, as well as the movement of the downhole conveyor, the load and pressure of the working fluid are random in nature and vary over a wide range. The operation of a hydraulic pump with a constant displacement and a drive from an unregulated asynchronous electric motor with parameters different from the nominal ones leads to a decrease in the efficiency of the hydraulic pump and electric motor and to an increase in energy losses. At the same time, although the pumping station is often underloaded in terms of power, its supply remains almost unchanged, as does the speed of operations to move the lining and conveyor sections, i.e. face fastening speed.
Снижение потерь энергии в гидронасосе и электродвигателе обеспечивается за счет расширения области работы насосной станции с постоянной мощностью при высоком КПД при одновременном повышении скорости крепления очистного забоя при пониженных нагрузках и давлениях рабочей жидкости, что в целом приводит к снижению удельных затрат энергии на крепление 1 м2 площади очистного забой.Reducing energy losses in the hydraulic pump and electric motor is ensured by expanding the area of operation of the pumping station with constant power at high efficiency while increasing the fastening speed of the working face at reduced loads and pressures of the working fluid, which generally leads to a decrease in the specific energy consumption for fixing 1 m 2 square treatment face.
Это достигается регулированием частоты вращения асинхронного электродвигателя и гидронасоса с постоянным рабочим объемом так, чтобы полезная мощность гидронасоса, равная произведению значений подачи и рабочего давления жидкости, оставалась постоянной в определенном диапазоне изменения давлений. При этом подача гидронасоса изменяется от минимального значения при срабатывании автомата разгрузки насоса до максимального значения, определяемого допускаемой скоростью выполнения рабочих операций по передвижке крепи и забойного конвейера. This is achieved by adjusting the speed of the asynchronous electric motor and the hydraulic pump with a constant displacement so that the net power of the hydraulic pump, equal to the product of the supply and the working pressure of the liquid, remains constant in a certain range of pressure changes. In this case, the flow of the hydraulic pump changes from the minimum value when the automatic pump unloading is triggered to the maximum value determined by the permissible speed of work on moving the lining and the face conveyor.
Регулирование частоты вращения электродвигателя и связанного с ним гидронасоса достигается с помощью преобразователя частоты переменного тока, подводимого к асинхронному электродвигателю, частота вращения которого изменяется таким образом, чтобы в определенном диапазоне давлений рабочей жидкости действительная полезная мощность гидронасоса оставалась постоянной за счет изменения действительной подачи рабочей жидкости. The frequency of rotation of the electric motor and the associated hydraulic pump is controlled by means of an AC frequency converter supplied to the asynchronous electric motor, the frequency of rotation of which is changed in such a way that, in a certain pressure range of the working fluid, the actual useful power of the hydraulic pump remains constant due to a change in the actual supply of the working fluid.
Предлагаемое введение в насосную станцию механизированной крепи дополнительных элементов позволяет повысить ее КПД за счет уменьшения потерь энергии при работе гидронасоса и электродвигателя в режиме постоянной мощности, а также снизить удельные затраты энергии на крепление 1 м2 площади очистного забоя.The proposed introduction to the pumping station of mechanized lining of additional elements allows to increase its efficiency by reducing energy losses during operation of the hydraulic pump and electric motor in constant power mode, as well as to reduce the specific energy consumption for attaching 1 m 2 of the face.
Список литературы
1. Пономаренко Ю.Ф. Насосы и насосные станции механизированных крепей. - М.: Недра, 1983, с 120-126.List of references
1. Ponomarenko Yu.F. Pumps and pumping stations for powered roof supports. - M .: Nedra, 1983, from 120-126.
2. Хорин В. Н. Расчет и конструирование механизированных крепей. - М.: Недра, 1988, с. 138-147. 2. Khorin VN Calculation and design of mechanized roof supports. - M .: Nedra, 1988, p. 138-147.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000103898A RU2165528C1 (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Powered support pumping plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000103898A RU2165528C1 (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Powered support pumping plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165528C1 true RU2165528C1 (en) | 2001-04-20 |
Family
ID=20230756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000103898A RU2165528C1 (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Powered support pumping plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165528C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743741C1 (en) * | 2020-10-30 | 2021-02-25 | Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") | Pumping station control device |
| CN116624375A (en) * | 2023-06-06 | 2023-08-22 | 北京金河水务建设集团有限公司 | Transition process field test method and system for high-lift pump station |
-
2000
- 2000-02-16 RU RU2000103898A patent/RU2165528C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХОРИН В.Н. Расчет и конструирование механизированных крепей. - М.: Недра, 1988, с. 138 - 147. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743741C1 (en) * | 2020-10-30 | 2021-02-25 | Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") | Pumping station control device |
| CN116624375A (en) * | 2023-06-06 | 2023-08-22 | 北京金河水务建设集团有限公司 | Transition process field test method and system for high-lift pump station |
| CN116624375B (en) * | 2023-06-06 | 2024-04-30 | 北京金河水务建设集团有限公司 | Transition process field test method and system for high-lift pump station |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA011044B1 (en) | Control system for a pump | |
| CN104141603B (en) | There is the control system of water pump of energy-conserving action | |
| CN201851432U (en) | Hydraulic system | |
| CN201559977U (en) | Belt self-control tensioner of belt conveyer | |
| WO2008090761A1 (en) | Hydraulic drive device | |
| CN103081348A (en) | Improved method to save energy for devices with rotating or reciprocating masses | |
| RU2165528C1 (en) | Powered support pumping plant | |
| CN106988982A (en) | A kind of emulsion liquid-feed device | |
| AU2015275758B2 (en) | Method for shutting off a pump as well as pump station arrangement | |
| CN204060636U (en) | Dive oily multistage lifting type oil pumping system in down-hole | |
| CN100462571C (en) | Dual-pump driven hydraulic station for horizontal spiral centrifuge complete set system | |
| RU2017134501A (en) | HIGH PRESSURE FLUID SYSTEM | |
| CN204985117U (en) | Hydraulic oil pumping lifting device driving system | |
| CN106437636A (en) | Intelligent variable-parameter oil production energy-saving controller | |
| CN109488257A (en) | A kind of hydraulic pumping unit of pressure complementation | |
| CN104355256A (en) | Protection method for pressurized steel wire rope of piling machinery | |
| RU161429U1 (en) | DRAG PUMP DRIVE DRIVE | |
| CN102733447B (en) | Intelligent water supplying device for high-speed water bearing | |
| US20230287775A1 (en) | Automatically controlling a power ramp rate of a motor of a pump system | |
| CN106638787B (en) | Water system blank pipe is poured water control method | |
| CN107420071A (en) | A kind of hydraulic pumping unit energy conserving system | |
| RU2238433C1 (en) | Pumping plants | |
| GB2170869A (en) | Pumping systems | |
| RU2133890C1 (en) | Plant for preparation of working fluid for hydraulic systems of powered supports | |
| CN104847719B (en) | Closed oil pump hydraulic system and engineering machinery having same |