礦用智慧型型乳化液泵站

礦用智慧型型乳化液泵站

《礦用智慧型型乳化液泵站》是淄博市博山防爆電器廠有限公司於2006年8月18日申請的專利,該專利的公布號為CN101126402,授權公布日為2008年2月20日,發明人是馮寶令、李金寶、李柏林、王志濤。

《礦用智慧型型乳化液泵站》屬於煤礦採掘安全生產設備,包括乳化液箱、乳化液泵、乳化液管路、乳化液泵站控制器,其特徵在於:乳化液泵站控制器包括主控制電路、輔助控制電路和PLC可程式控制器系統控制電路,乳化液箱內安裝有壓力感測器(8)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、油位感測器(18),乳化液泵(25)上安裝有溫度感測器(5),壓力感測器(8)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、油位感測器(18)、溫度感測器(5)通過電纜與乳化液泵站控制器連線。該泵站採用恆壓變數供液,變頻調速,智慧型化控制,雙泵相互自動切換,液位、油位自動控制,乳化液泵溫度自動監控,安全泄壓保護,自動配液,提高了液壓支架使用壽命,突出了煤礦井下防爆安全,工作性能可靠,泵站運行經濟節能。

2020年7月14日,《礦用智慧型型乳化液泵站》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

(概述圖為《礦用智慧型型乳化液泵站》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:礦用智慧型型乳化液泵站
  • 申請人:淄博市博山防爆電器廠有限公司
  • 申請日:2006年8月18日
  • 申請號:200610068517X
  • 公布號:CN101126402
  • 公布日:2008年2月20日
  • 發明人:馮寶令、李金寶、李柏林、王志濤
  • Int. Cl.:F15B1/00(2006.01)、F04D15/00(2006.01)、G05D27/00(2006.01)、E21D15/51(2006.01)
  • 地址:山東省淄博市博山區中心路125號
  • 代理機構:淄博科信專利商標代理有限公司
  • 代理人:孫愛華
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

煤炭是中國的基礎能源和各種工業的重要原料,近年來隨著國民經濟的快速發展,煤炭產品增長較快,如何保證採掘設備的可靠性、安全性、節能降耗、符合環保要求是保證煤炭行業可持續發展的重要環節,2006年之前礦用乳化液泵站存在的主要問題是,控制過程不能智慧型化,耗電量大,停機檢修時液壓系統不能自動泄壓,增加了設備和人員的不安全因素,液泵沒有溫度監控裝置,容易造成液泵損壞,液泵出現故障時不能自動切換啟用另一台液泵,乳化液配液處於人工操作,造成使用過程乳化液濃度不準,縮短了液壓支架使用壽命,液位報警不準確,不能與控制系統聯合工作,這些都已無法滿足當今社會對煤炭採掘設備的更高需求。

發明內容

專利目的

《礦用智慧型型乳化液泵站》的目的是克服已有礦用乳化液泵站設備存在的問題,提供一種工作過程智慧型化,耗電小,自動切換液泵,液泵有溫度監控,乳化液自動配液,液位自動控制,停機後液壓系統能自動泄壓的礦用智慧型型乳化液泵站。

技術方案

《礦用智慧型型乳化液泵站》採用的技術方案是:該礦用智慧型型乳化液泵站,包括乳化液箱、乳化液泵、乳化液管路、乳化液泵站控制器,其特徵在於:乳化液泵站控制器包括主控制電路、輔助控制電路和PLC可程式控制器系統控制電路,乳化液箱內安裝有壓力感測器、液位感測器、濃度感測器、油位感測器,乳化液泵上安裝有溫度感測器,壓力感測器、液位感測器、濃度感測器、油位感測器、溫度感測器通過電纜與乳化液泵站控制器連線。
乳化液箱上安裝有校油泵、配油泵、供油泵、泄壓電磁閥,校油泵、配油泵安裝在乳化液箱的後部位置,靠近貯油室、配液室,供油泵安裝在乳化液箱的後部外側位置,泄壓電磁閥在乳化液箱外部前面位置,連線在交替閥下面。當乳化液泵站停止工作、搬遷或維護時,通過泄壓電磁閥自動泄掉系統壓力,交替閥安裝於液箱前面的上部正中位,其主要作用是當兩台乳化液泵M1、M2交替工作時,可自動切斷一路高壓系統與備用泵的通路,或供兩台泵同時工作。
乳化液箱包括貯油室、配液室、沉澱室、純淨液室、蓋、過濾網、壓力感測器、磁性過濾器、液位感測器、濃度感測器、油位感測器、沉澱隔板,油位感測器安裝在乳化液箱內中下部,液位感測器安裝在乳化液箱內下部,距離箱底部230毫米左右,濃度感測器安裝在乳化液箱內下部,距離箱底部230毫米左右,壓力感測器安裝在交替閥的上面。
乳化液管路包括溫度感測器、高壓過濾器、泄壓電磁閥、壓力感測器、交替閥、供油電泵、油過濾器、磁性過濾器、吸液截止閥、液位感測器、濃度感測器、防爆電磁閥、蓄能器、油位感測器、支架回液口、沉澱隔板、水過濾器、配油泵、校油泵、出液口、乳化液泵、泵用安全閥、卸載閥、蓄能器、回液過濾器、溢流閥、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液泵電機M2,清水管路經水過濾器、防爆電磁閥連線配液室,供油電泵入口通過供油管接儲油桶,出口經油過濾器進入儲油室,油位感測器安裝在儲油室內,配油泵入口連線儲油室,出口連線配液室,乳化油經配油泵進入乳化液箱進行配液,配液清水經水過濾器、防爆電磁閥,控制流量後進入乳化液箱,同時由油位感測器將採集到的油位信號和液位感測器、濃度感測器採集到的液位和濃度信號送入泵站控制器,校油泵直接將乳化液噴入純淨液室,合格乳化液經吸液截止閥進入乳化液泵,在1號乳化液泵電機M1作用下液壓增高,經過泵用安全閥、卸載閥連線25升蓄能器,經高壓過濾器進入交替閥,經出液口將乳液輸送到液壓支架,同時交替閥上的壓力感測器將採集到的液壓信號送入泵站控制器,40升蓄能器連線在交替閥的後接口上,液壓支架的回液經支架回液口、回液過濾器回到乳化液箱內,40升蓄能器的作用是為了補充高壓系統中的漏損,減少卸載閥的動作次數,延長液壓系統中液壓元件的使用壽命,同時還能吸收高壓系統的壓力脈動,2號乳化液泵的連線同1號乳化液泵。
乳化液泵站主控制電路包括:真空斷路器觸點QF1-1、真空接觸器觸點KM1-1、KM2-1、KM3-1、KM4-1、交流接觸器觸點KM5-1、KM6-1、電機綜合保護器ADB8-1,ADB8-2、電動機綜合保護器觸點BH1、BH2、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液泵電機M2、供油泵電機M3、配液泵電機M4、校油泵電機M5、風冷電機M6、M7、電機電源變壓器BK2、熱繼電器FR1、FR2、FR1-1、FR2-1、延時啟動繼電器觸點KA7-1、中間繼電器觸點KA2-1、電抗器ZB、變頻器VVF、防爆電磁閥V1,真空斷路器觸點QF1-1一端接660伏特三相電源,另一端分別接真空接觸器觸點KM1-1、接電抗器ZB、接真空接觸器觸點KM2-1、接電機電源變壓器BK2輸入端,真空接觸器觸點KM1-1的另一端經電動機綜合保護器ADB8-1接1號乳化液泵電機M1,電抗器ZB的另一端經變頻器VVF和真空接觸器觸點KM3-1接1號乳化液泵電機M1,電抗器ZB的另一端經變頻器VVF和真空接觸器觸點KM4-1接2號乳化液泵電機M2,真空接觸器觸點KM2-1的另一端經電動機綜合保護器ADB8-2接2號乳化液泵電機M2,電機電源變壓器BK2輸出端分別通過交流接觸器觸點KM5-1和熱繼電器FR1接風冷電機M6、通過交流接觸器觸點KM6-1和熱繼電器FR2接電機風冷M7、通過交流接觸器觸點KM8-1接供油泵電機M3、通過交流接觸器觸點KM9-1接配油泵電機M4、通過繼電器觸點KA12-1接校油泵電機M5、通過中間繼電器KA2-1接防爆電磁閥V1,交流接觸器線圈KM5、KM6接變頻器VVF的FC腳,交流接觸器線圈KM5、KM6另一端依次串聯熱繼電器FR1-1、FR2-1,熱繼電器FR2-1另一端接電源線L21,變頻器VVF的FWD、CM腳並聯變頻延時啟動繼電器觸點KA7-1。
機械聯鎖開關KK2有三個位置:變頻,工頻,泄壓。為缺保設備在運行過程中不出現誤操作現象,系統在工頻運行或變頻運行時按動泄壓按鈕SB9都不能動作,只有乳化液泵M1,M2都停止工作時,機械聯鎖開關KK2在泄壓位置按動有效,動作過程:機械聯鎖開關KK2選擇在泄壓位置,按系統泄壓按鈕SB9,中間繼電器線圈KA11動作,泄壓電磁閥V2動作,將系統壓力直接卸載至液箱,系統壓力為零。
乳化液泵站輔助控制電路包括:機械聯鎖開關KK1、KK2、熔斷器RL1、RL2、變壓器BK1、輸出線圈L1、L2、L3、L4、L5、保護斷路器QF2-QF6、配油泵中間繼電器觸點KA1-1、供油泵中間繼電器觸點KA8-1、泄壓中間繼電器觸點KA11、KA11-1、配油泵交流接觸器KM9、供油泵交流接觸器KM8、泄壓電磁閥V2、真空斷路器QF1、合閘線圈Q1、分離線圈Q2、失壓線圈Q3、報警繼電器觸點KA9-1、報警燈HL1、自動校油繼電器KA10、KA10-1、1#變頻運行繼電器觸點KA3-1、2#變頻運行繼電器觸點KA4-1、1#工頻運行繼電器觸點KA5-1、2#工頻運行繼電器觸點KA6-1、真空接觸器KM1、KM2、KM3、KM4、系統泄壓按鈕SB9、合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11、自動校油按鈕SB12,機械聯動開關KK1一端接660伏特電源,另一端經熔斷器RL1、RL2接變壓器BK1輸入端,變壓器BK1的輸出線圈L1的1點經斷路器QF3相併聯的中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的一端,中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的另一端分別與交流接觸器線圈KM9、KM8、泄壓電磁閥V2串聯後,輸出端接輸出線圈L1的2點;變壓器BK1的輸出線圈L2的3點,經斷路器QF4與電源濾波器FL1、FL2的3腳連線,輸出線圈L2的4點與電源濾波器FL1、FL2的4腳連線;變壓器BK1輸出線圈L3的5點,經斷路器QF5分別連線真空斷路器QF1的合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11和失壓線圈Q3,合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11的另一端分別與合閘線圈Q1、分離線圈Q2串聯,合閘線圈Q1、分離線圈Q2和失壓線圈Q3的另一端分別與輸出線圈L3的6點連線;變壓器輸出線圈L4的7點,經斷路器QF6串聯中間繼電器觸點FA9-1、報警指示燈HL1接輸出線圈L4的8點;變壓器輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的13點,一路經中間繼電器觸點KA3-1串聯真空接觸器線圈KM3,另一路經中間繼電器觸點KA4-1串聯真空接觸器線圈KM4;輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的14點,一路經中間繼電器觸點KA5-1串聯真空接觸器線圈KM1,另一路經中間繼電器觸點KA6-1串聯真空接觸器線圈KM2;真空接觸器線圈KM1、KM2、KM3、KM4的另一端經斷路器QF2與輸出線圈L5的10點連線,機械聯鎖開關KK2的12點,在泄壓位置連線系統泄壓按鈕SB9,串聯中間繼電器線圈KA11,中間繼電器線圈KA11的另一端連線顯示屏XL的M腳,聯鎖開關KK2的11點連線自動校油按鈕SB12、串聯中間繼電器線圈KA10,中間繼電器線圈KA10的另一端連線顯示屏XL的M腳,中間繼電器觸點KA10-1並聯在自動校油按鈕SB12的兩端,聯鎖開關KK2的11點連線穩壓電源SI的正極L+。
系統控制電路包括:PLC可程式序控制器U1、數字量擴展模組U2、U3、顯示屏XL、電源濾波器FL1、FL2、穩壓電源SI、配油泵繼電器KA1、防爆電磁閥繼電器KA2、1#變頻運行繼電器KA3、2#變頻運行繼電器KA4、1#工頻運行繼電器KA5、2#工頻運行繼電器KA6、變頻延時啟動繼電器KA7、供油泵繼電器KA8、報警繼電器KA9、自動校油繼電器觸點KA10-2、校油泵繼電器KA12、溫度感測器R1、R2、溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器YO、液位感測器YE、壓力感測器YA、濃度感測器ZR、1#變頻啟動按鈕SB1、1#變頻停止按鈕SB2、2#變頻啟動按鈕SB3、2#變頻停止按鈕SB4、1#工頻啟動按鈕SB5、1#工頻停止按鈕SB6、2#工頻啟動按鈕SB7、2#工頻停止按鈕SB8,電源濾波器FL1、FL2的3、4腳分別接變壓器BK1輸出線圈L2的3、4點,電源濾波器FL1的1腳接穩壓電源SI的L1腳,電源濾波器FL1的2腳接穩壓電源SI的N腳,穩壓電源SI的L+腳接PLC可程式控制器U1的1L、2L、3L腳和擴展模組U2的RA、A+腳,穩壓電源SI的-M腳接PLC可程式控制器U1的2M腳和顯示屏XL的M腳,PLC可程式控制器U1的輸出端0.0腳接中間繼電器線圈KA1,0.1腳接中間繼電器線圈KA2,0.2腳接中間繼電器線圈KA3,0.3腳接中間繼電
器線圈KA4,0.4腳接中間繼電器線圈KA5,0.5腳接中間繼電器線圈KA6,0.6腳接中間繼電器線圈KA7,0.7腳接中間繼電器線圈KA8,1.0腳接中間繼電器線圈KA9,1.1腳接中間繼電器線圈KA12,中間繼電器線圈KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7、KA8、KA9、KA12A的另一端連線顯示屏XL的M腳和擴展模組U2、U3的A-腳,PLC可程式控制器U1的A腳接電源濾波器FL2的1腳,N腳接電源濾波器FL2的2腳,PLC可程式控制器U1的輸入端1M外接地,0.1腳接中間繼電器觸點KA10-2,0.2腳接1#變頻啟動按鈕SB1,0.3腳接1#變頻停止按鈕SB2,0.4腳接2#變頻啟動按鈕SB3,0.5腳接2#變頻停止按鈕SB4,0.6腳接1#工頻啟動按鈕SB5,0.7腳接1#工頻停止按鈕SB6,1.0腳接2#工頻啟動按鈕SB7,1.1腳接2#工頻停止按鈕SB8,中間繼電器觸點KA10-2和按鈕SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8的另一端連線穩壓電源SI的L+腳,PLC可程式控制器U1的接地腳、M腳、L+腳分別與擴展模組U2、U3的接地腳、M腳、L+腳連線,其中L+腳接電源SI的正極L+腳,擴展模組U2輸入端RA、A+兩腳接溫度變送器BSR1,溫度感測器R1接在溫度變送器BSR1上,RB、B+兩腳接溫度變送器BSR2,溫度感測器R2接在溫度變送器BSR2上,RC、C+兩腳接油位感測器YO,RD、D+兩腳接液位感測器YE,擴展模組U3的RA、A+兩腳接壓力感測器YA,RB、B+兩腳接濃度感測器ZR的3腳,B-腳接濃度感測器ZR的2腳,濃度感測器ZR的1腳和溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器YO、液位感測器YE、壓力感測器YA的另一腳連線穩壓電源SI的L+腳。穩壓電源SI為系統控制電路提供直流24V工作電源。
乳化液泵站採用變頻器調速壓力閉環運行方式,液壓系統可根據實際工作壓力(31.5兆帕)自動調節乳化液泵電機的轉速,使系統壓力保持在給定值,以求最大限度的節電,並使系統處於可靠的運行狀態。
工作原理:乳化液箱內的油位感測器、液位感測器、濃度感測器將採集的信息傳送到泵站控制器的PLC可程式控制器,由PLC可程式控制器發出控制指令,控制供油泵、配油泵、校油泵、供水電磁閥工作實現自動配液和液位自動控制,乳化液泵站設計為兩台乳化液泵工作,根據乳化液輸出壓力和故障信息決定是單台泵還是雙台泵工作,一台泵出現故障會自動切換到另一台泵,乳化液泵電力供給為變頻或工頻,正常工作為變頻,啟動電流小,綜合耗電量小,變頻電路出現故障自動切換為工頻電路供給,保障設備工作安全,安裝在交替閥上的壓力感測器將採集到的信息送入泵站控制器的PLC可程式控制器,由PLC可程式控制器發出控制指令,控制兩台乳化液泵實現單台或雙台工作,溫度感測器將乳化液泵的溫度信息送入泵站控制器,由PLC可程式控制器發出控制指令,控制乳化液泵是否工作,乳化液泵停機檢修時,安裝在交替閥上的泄壓電磁閥將實現液壓系統自動泄壓,保障設備和人員安全,乳化液泵將乳化液箱內的乳化液增壓,經卸載閥恆壓、高壓過濾器過濾、蓄能器穩壓送入煤井採掘面液壓支架,回收乳化液通過回液管返回乳化液箱內,乳化液泵站具用防爆安全功能,採用人機界面,通過液晶顯示屏顯示運行功能和運行參數。

改善效果

與2006年之前的技術相比《礦用智慧型型乳化液泵站》所具有的有益效果是:該發明礦用智慧型型乳化液泵站採用恆壓變數供液,變頻調速,智慧型化控制,兩台乳化液泵相互自動切換,液位、油位自動控制,乳化液泵溫度自動監控,安全泄壓保護,自動配液,提高了液壓支架使用壽命,突出了煤礦井下防爆安全,工作性能可靠,操作使用合理,泵站運行經濟節能,顯著減輕了操作工人的勞動強度。

附圖說明

圖1為乳化液箱主視圖;
圖2為乳化液箱右視圖;
圖3為乳化液箱剖蓋左視圖;
圖4為乳化液箱俯視圖;
圖5為乳化液泵站液壓管路系統圖;
圖6為乳化液泵站主控制電路圖;
圖7為乳化液泵站輔助控制電路圖;
圖8為乳化液泵站系統控制電路圖。
圖1-8是《礦用智慧型型乳化液泵站》礦用智慧型型乳化液泵站最佳實施例,其中:1吸液斷路器 2回液斷路器 3蓋 4過濾網 5溫度感測器 6高壓過濾器 7泄壓電磁閥 8壓力感測器 9交替閥 10供油電泵 11油過濾器 12磁性過濾器 13吸液截止閥 14液位感測器15濃度感測器 16進水防爆電磁閥 1725升蓄能器 18油位感測器 19支架回液口20沉澱隔板 21水過濾器 22配油泵 23校油泵 24出液 25乳化液泵 26泵用安全閥 27卸載閥 28 40升蓄能器 29回液過濾器 30溢流閥 QF1、QF1-1真空斷路器 QF2-QF6保護斷路器 Q1合閘線圈 Q2分離線圈 Q3失壓線圈 KM1、KM1-1,KM2、KM2-1、KM3、KM3-1、KM4、KM4-1真空接觸器 KM5、KM5-1、KM6、KM6-1交流接觸器 ADB8-1、ADB8-2電機綜合保護器 BH1、BH2電動機綜合保護器觸點 M1 1號乳化液泵電機 M2 2號乳化液泵電機 M3供油泵 M4配油泵 M5校油泵 M6、M7風冷電機 BK1控制變壓器 BK2電機電源變壓器 FR1、FR1-1、FR2、FR2-1熱繼電器 ZB電抗器 VVF變頻器 V1防爆電磁閥 V2泄壓電磁閥KK1、KK2機械聯鎖開關 L1-L5輸出線圈 KM9、KM9-1配油泵交流接觸器 KM8、KM8-1供油泵交流接觸器 HL1報警燈 RL1、RL2熔斷器 U1 S7-200/224PLC可程式序控制器 U2-U3 EM231數字量擴展模組 XL顯示屏 FL1、FL2電源濾波器SI穩壓電源 KA1-KA12中間繼電器(其中:KA1、KA1-1配油泵繼電器 KA2、KA2-1防爆電磁閥繼電器 KA3、KA3-1 1#變頻運行繼電器 KA4、KA4-1 2#變頻運行繼電器 KA5、KA5-1 1#工頻運行繼電器 KA6、KA6-1 2#工頻運行繼電器 KA7、KA7-1變頻延時啟動繼電器 KA8、KA8-1供油泵繼電器 KA9、KA9-1報警繼電器KA10、KA10-1、KA10-2自動校油繼電器 KA11、KA11-1泄壓繼電器 KA12、KA12-1校油泵繼電器) R1、R2溫度感測器 BSR1、BSR2溫度變送器 YO油位感測器YE液位感測器 YA壓力感測器 ZR濃度感測器 SB1 1#變頻啟動按鈕 SB21#變頻停止按鈕 SB3 2#變頻啟動按鈕 SB4 2#變頻停止按鈕 SB5 1#工頻啟動按鈕 SB6 1#工頻停止按鈕 SB7 2#工頻啟動按鈕 SB8 2#工頻停止按鈕 SB9系統泄壓按鈕 SB10合閘按鈕 SB11分離按鈕 SB12自動校油按鈕。
附圖說明
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
礦用智慧型型乳化液泵站
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技術領域

《礦用智慧型型乳化液泵站》屬於煤礦採掘安全生產設備,具體涉及一種煤礦採掘支架使用的礦用智慧型型乳化液泵站。

權利要求

1、礦用智慧型型乳化液泵站,包括乳化液箱、乳化液泵、乳化液管路、乳化液泵站控制器,其特徵在於:乳化液泵站控制器包括主控制電路、輔助控制電路和PLC可程式控制器系統控制電路,乳化液箱內安裝有壓力感測器(8)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、油位感測器(18),乳化液泵(25)上安裝有溫度感測器(5),壓力感測器(8)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、油位感測器(18)、溫度感測器(5)通過電纜與乳化液泵站控制器連線。
2、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:乳化液泵站主控制電路包括:真空斷路器觸點QF1-1、真空接觸器觸點KM1-1、KM2-1、KM3-1、KM4-1、交流接觸器觸點KM5-1、KM6-1、電機綜合保護器ADB8-1,ADB8-2、電動機綜合保護器觸點BH1、BH2、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液泵電機M2、供油泵電機M3、配液泵電機M4、校油泵電機M5、風冷電機M6、M7、電機電源變壓器BK2、熱繼電器FR1、FR2、FR1-1、FR2-1、延時啟動繼電器觸點KA7-1、中間繼電器觸點KA2-1、電抗器ZB、變頻器VVF、防爆電磁閥V1,真空斷路器觸點QF1-1一端接660V三相電源,另一端分別接真空接觸器觸點KM1-1、接電抗器ZB、接真空接觸器觸點KM2-1、接電機電源變壓器BK2輸入端,真空接觸器觸點KM1-1的另一端經電動機綜合保護器ADB8-1接1號乳化液泵電機M1,電抗器ZB的另一端經變頻器VVF和真空接觸器觸點KM3-1接1號乳化液泵電機M1,電抗器ZB的另一端經變頻器VVF和真空接觸器觸點KM4-1接2號乳化液泵電機M2,真空接觸器觸點KM2-1的另一端經電動機綜合保護器ADB8-2接2號乳化液泵電機M2,電機電源變壓器BK2輸出端分別通過交流接觸器觸點KM5-1和熱繼電器FR1接風冷電機M6、通過交流接觸器觸點KM6-1和熱繼電器FR2接電機風冷M7、通過交流接觸器觸點KM8-1接供油泵電機M3、通過交流接觸器觸點KM9-1接配油泵電機M4、通過繼電器觸點KA12-1接校油泵電機M5、通過中間繼電器KA2-1接防爆電磁閥V1,交流接觸器線圈KM5、KM6接變頻器VVF的FC腳,交流接觸器線圈KM5、KM6另一端依次串聯熱繼電器FR1-1、FR2-1,熱繼電器FR2-1另一端接電源線L21,變頻器VVF的FWD、CM腳並聯變頻延時啟動繼電器觸點KA7-1。
3、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:乳化液泵站輔助控制電路包括:機械聯鎖開關KK1、KK2、熔斷器RL1、RL2、變壓器BK1、輸出線圈L1、L2、L3、L4、L5、保護斷路器QF2-QF6、配油泵中間繼電器觸點KA1-1、供油泵中間繼電器觸點KA8-1、泄壓中間繼電器觸點KA11、KA11-1、配油泵交流接觸器KM9、供油泵交流接觸器KM8、泄壓電磁閥V2、真空斷路器QF1、合閘線圈Q1、分離線圈Q2、失壓線圈Q3、報警繼電器觸點KA9-1、報警燈HL1、自動校油繼電器KA10、KA10-1、1#變頻運行繼電器觸點KA3-1、 2#變頻運行繼電器觸點KA4-1、1#工頻運行繼電器觸點KA5-1、2#工頻運行繼電器觸點KA6-1、真空接觸器KM1、KM2、KM3、KM4、系統泄壓按鈕SB9、合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11、自動校油按鈕SB12,機械聯動開關KK1一端接660伏特電源,另一端經熔斷器RL1、RL2接變壓器BK1輸入端,變壓器BK1的輸出線圈L1的1點經斷路器QF3相併聯的中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的一端,中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的另一端分別與交流接觸器線圈KM9、KM8、泄壓電磁閥V2串聯後,輸出端接輸出線圈L1的2點;變壓器BK1的輸出線圈L2的3點,經斷路器QF4與電源濾波器FL1、FL2的3腳連線,輸出線圈L2的4點與電源濾波器FL1、FL2的4腳連線;變壓器BK1輸出線圈L3的5點,經斷路器QF5分別連線真空斷路器QF1的合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11和失壓線圈Q3,合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11的另一端分別與合閘線圈Q1、分離線圈Q2串聯,合閘線圈Q1、分離線圈Q2和失壓線圈Q3的另一端分別與輸出線圈L3的6點連線;變壓器輸出線圈L4的7點,經斷路器QF6串聯中間繼電器觸點FA9-1、報警指示燈HL1接輸出線圈L4的8點;變壓器輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的13點,一路經中間繼電器觸點KA3-1串聯真空接觸器線圈KM3,另一路經中間繼電器觸點KA4-1串聯真空接觸器線圈KM4;輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的14點,一路經中間繼電器觸點KA5-1串聯真空接觸器線圈KM1,另一路經中間繼電器觸點KA6-1串聯真空接觸器線圈KM2;真空接觸器線圈KM1、KM2、KM3、KM4的另一端經斷路器QF2與輸出線圈L5的10點連線,機械聯鎖開關KK2的12點,在泄壓位置連線系統泄壓按鈕SB9,串聯中間繼電器線圈KA11,中間繼電器線圈KA11的另一端連線顯示屏XL的M腳,聯鎖開關KK2的11點連線自動校油按鈕SB12、串聯中間繼電器線圈KA10,中間繼電器線圈KA10的另一端連線顯示屏XL的M腳,中間繼電器觸點KA10-1並聯在自動校油按鈕SB12的兩端,聯鎖開關KK2的11點連線穩壓電源SI的正極L+。
4、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:PLC可程式控制器系統控制電路包括:PLC可程式序控制器U1、數字量擴展模組U2、U3、顯示屏XL、電源濾波器FL1、FL2、穩壓電源SI、配油泵繼電器KA1、防爆電磁閥繼電器KA2、1#變頻運行繼電器KA3、2#變頻運行繼電器KA4、1#工頻運行繼電器KA5、2#工頻運行繼電器KA6、變頻延時啟動繼電器KA7、供油泵繼電器KA8、報警繼電器KA9、自動校油繼電器觸點KA10-2、校油泵繼電器KA12、溫度感測器R1、R2、溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器Y0、液位感測器YE、壓力感測器YA、濃度感測器ZR、1#變頻啟動按鈕SB1、1#變頻停止按鈕SB2、2#變頻啟動按鈕SB3、2#變頻停止按鈕SB4、1#工頻啟動按鈕SB5、1#工頻停止按鈕SB6、2#工頻啟動按鈕SB7、2#工頻停止按鈕SB8,電源濾波器FL1、FL2的3、4腳分別接變壓 器BK1輸出線圈L2的3、4點,電源濾波器FL1的1腳接穩壓電源SI的L1腳,電源濾波器FL1的2腳接穩壓電源SI的N腳,穩壓電源SI的L+腳接PLC可程式控制器U1的11、2L、3L腳和擴展模組U2的RA、A+腳,穩壓電源SI的-M腳接PLC可程式控制器U1的2M腳和顯示屏XL的M腳,PLC可程式控制器U1的輸出端0.0腳接中間繼電器線圈KA1,0.1腳接中間繼電器線圈KA2,0.2腳接中間繼電器線圈KA3,0.3腳接中間繼電器線圈KA4,0.4腳接中間繼電器線圈KA5,0.5腳接中間繼電器線圈KA6,0.6腳接中間繼電器線圈KA7,0.7腳接中間繼電器線圈KA8,1.0腳接中間繼電器線圈KA9,1.1腳接中間繼電器線圈KA12,中間繼電器線圈KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7、KA8、KA9、KA12A的另一端連線顯示屏XL的M腳和擴展模組U2、U3的A-腳,PLC可程式控制器U1的A腳接電源濾波器FL2的1腳,N腳接電源濾波器FL2的2腳,PLC可程式控制器U1的輸入端1M外接地,0.1腳接中間繼電器觸點KA10-2,0.2腳接1#變頻啟動按鈕SB1,0.3腳接1#變頻停止按鈕SB2,0.4腳接2#變頻啟動按鈕SB3,0.5腳接2#變頻停止按鈕SB4,0.6腳接1#工頻啟動按鈕SB5,0.7腳接1#工頻停止按鈕SB6,1.0腳接2#工頻啟動按鈕SB7,1.1腳接2#工頻停止按鈕SB8,中間繼電器觸點KA10-2和按鈕SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8的另一端連線穩壓電源SI的L+腳,PLC可程式控制器U1的接地腳、M腳、L+腳分別與擴展模組U2、U3的接地腳、M腳、L+腳連線,其中L+腳接電源SI的正極L+腳,擴展模組U2輸入端RA、A+兩腳接溫度變送器BSR1,溫度感測器R1接在溫度變送器BSR1上,RB、B+兩腳接溫度變送器BSR2,溫度感測器R2接在溫度變送器BSR2上,RC、C+兩腳接油位感測器Y0,RD、D+兩腳接液位感測器YE,擴展模組U3的RA、A+兩腳接壓力感測器YA,RB、B+兩腳接濃度感測器ZR的3腳,B-腳接濃度感測器ZR的2腳,濃度感測器ZR的1腳和溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器Y0、液位感測器YE、壓力感測器YA的另一腳連線穩壓電源SI的L+腳。
5、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:乳化液箱上安裝有校油泵(23)、配油泵(22)、供油泵(10)、泄壓電磁閥(7),校油泵(23)、配油泵(22)安裝在乳化液箱的後部,靠近儲油室、配液室,供油泵(10)安裝在乳化液箱的後部外側,泄壓電磁閥(7)在乳化液箱外部前面,連線在交替閥(9)下面。
6、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:乳化液箱包括儲油室、配液室、沉澱室、純淨液室、蓋(3)、過濾網(4)、壓力感測器(8)、磁性過濾器(12)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、油位感測器(18)、沉澱隔板(20),油位感測器(18)安裝在乳化液箱內中下部,液位感測器(14)、濃度感測器(15)安裝在乳化液箱內下部,壓力感測器(8)安裝在交替閥(9)的上面。
7、根據權利要求1所述的礦用智慧型型乳化液泵站,其特徵在於:乳化液管路包括溫度感測器(5)、高壓過濾器(6)、泄壓電磁閥(7)、壓力感測器(8)、交替閥(9)、供油電泵(10)、油過濾器(11)、磁性過濾器(12)、吸液截止閥(13)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)、防爆電磁閥(16)、蓄能器(17)、油位感測器(18)、支架回液口(19)、沉澱隔板(20)、水過濾器(21)、配油泵(22)、校油泵(23)、出液口(24)、乳化液泵(25)、泵用安全閥(26)、卸載閥(27)、蓄能器(28)、回液過濾器(29)、溢流閥(30)、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液泵電機M2、供油電泵(10)入口通過供油管連線儲油桶,出口經油過濾器(11)連線儲油室,油位感測器(18)安裝在儲油室內,配油泵(22)入口連線儲油室,出口連線配液室,清水管路經水過濾器(21)、防爆電磁閥(16)連線配液室,油位感測器(18)、液位感測器(14)、濃度感測器(15)與泵站控制器相連,校油泵(23)入口連線儲油室,出口連線純淨液室,吸液截止閥(13)入口連線純淨液室,出口連線乳化液泵(25),經過泵用安全閥(26)、卸載閥(27)連線蓄能器(17),經高壓過濾器(6)接交替閥(9),交替閥(9)的出液口(24)經管路連線液壓支架,交替閥(9)上的壓力感測器(8)連線泵站控制器,蓄能器(28)連線在交替閥(9)的後接口上,液壓支架的回液口經支架回液口(19)、回液過濾器(29)連線乳化液箱。

實施方式

下面結合圖1-8對《礦用智慧型型乳化液泵站》做進一步的說明:
如圖1-4所示,乳化液箱包括:貯油室、配液室、沉澱室、純淨液室、吸液斷路器1、回液斷路器2、蓋3、過濾網4、高壓過濾器6、泄壓電磁閥7、壓力感測器8、交替閥9、供油泵10、油過濾器11、磁性過濾器12、吸液截止閥13、液位感測器14、濃度感測器15、進水防爆電磁閥16、25升蓄能器17、油位感測器18、支架回液口19、沉澱隔板20、配油泵22、校油泵23、出液口24、40升蓄能器28,乳化液箱內從後往前依次排列為儲油室、配液室、磁性過濾器12、過濾網4、液位感測器14、濃度感測器15、沉澱室、沉澱隔板19、純淨液室,防爆電磁閥16、校油泵23、配油泵22、供油泵10、安裝在乳化液箱的最後部位置,靠近儲油室、配液室,吸液斷路器1、回液斷路器2、高壓過濾器6、泄壓電磁閥7、壓力感測器8、交替閥9安裝在乳化液箱的前面位置,交替閥9安裝於乳化液箱前面的上部正中位,交替閥9左右兩端連線高壓過濾器6,壓力感測器8安裝在交替閥9上面,泄壓電磁閥7安裝在交替閥9下面,交替閥9後出口連線蓄能器28,40升蓄能器28的作用是為了補充高壓系統中的漏損,減少卸載閥的動作次數,延長液壓系統中液壓元件的使用壽命,同時還能吸收高壓系統的壓力脈動,蓄能器28前出口為通往支架的出液口24,油位感測器18安裝在液箱中下部,液位感測器14安裝在液箱下部,距離液箱底部230毫米左右,濃度感測器15安裝在液箱下部,距離液箱底部230毫米左右,壓力感測器8、液位感測器14、濃度感測器15、油位感測器18通過電纜與乳化液泵站控制器連線。
如圖5所示,乳化液管路包括:溫度感測器5、高壓過濾器6、泄壓電磁閥7、壓力感測器8、交替閥9、供油電泵10、油過濾器11、磁性過濾器12、吸液截止閥13、液位感測器14、濃度感測器15、進水防爆電磁閥16、25升蓄能器17、油位感測器18、支架回液口19、沉澱隔板20、水過濾器21、配油泵22、校油泵23、出液口24、乳化液泵25、泵用安全閥26、卸載閥27、40升蓄能器28、回液過濾器29、溢流閥30、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液泵電機M2,供油電泵10入口通過供油管接儲油桶,出口經油過濾器11進入儲油室,油位感測器18安裝在儲油室內,配油泵22入口連線儲油室,出口連線配液室,乳化油經配油泵22進入乳化液箱進行配液,配液清水經水過濾器21、防爆電磁閥16,控制流量後進入乳化液箱,同時由油位感測器18將採集到的油位信號和液位感測器14、濃度感測器15採集到的液位和濃度信號送入乳化液泵站控制器,校油泵23直接將乳化液噴入純淨液室,合格乳化液經吸液截止閥13進入乳化液泵25,在1號乳化液泵電機M1作用下液壓增高,經過泵用安全閥26、卸載閥27連線25升蓄能器17,經高壓過濾器6進入交替閥9,經出液口24將乳液輸送到液壓支架,同時交替閥9上的壓力感測器8將採集到的液壓信號送入乳化液泵站控制器,40升蓄能器28連線在交替閥9的後接口上,液壓支架的回液經支架回液口19、回液過濾器29回到乳化液箱內,40升蓄能器28的作用是為了補充高壓系統中的漏損,減少卸載閥的動作次數,延長液壓系統中液壓元件的使用壽命,同時還能吸收高壓系統的壓力脈動,2號乳化液泵M2的連線同1號乳化液泵。
如圖6-8所示,乳化液泵站控制器包括:真空斷路器QF1、QF1-1、保護斷路器QF2-QF6、合閘線圈Q1、分離線圈Q2、失壓線圈Q3、真空接觸器KM1、KM1-1,KM2、KM2-1、KM3、KM3-1、KM4、KM4-1、交流接觸器KM5、KM5-1、KM6、KM6-1、電機綜合保護器ADB8-1,ADB8-2、電動機綜合保護器觸點BH1、BH2、1號乳化液泵電機M1、2號乳化液電機M2、供油泵電機M3、配液泵電機M4、校油泵M5、風冷電機M6、M7、電機電源變壓器BK2、熱繼電器FR1、FR1-1、FR2、FR2-1、電抗器ZB、變頻器VVF、防爆電磁閥V1、泄壓電磁閥V2、機械聯鎖開關KK1、KK2、控制變壓器BK1、輸出線圈L1-L5、配油泵交流接觸器KM9、KM9-1、供油泵交流接觸器KM8、KM8-1、報警燈HL1、熔斷器RL1、RL2、S7-200/224PLC可程式序控制器U1、EM231數字量擴展模組U2-U3、顯示屏XL、電源濾波器FL1、FL2、穩壓電源SI、配油泵繼電器KA1、KA1-1、防爆電磁閥繼電器KA2、KA2-1、1#變頻運行繼電器KA3、KA3-1、2#變頻運行繼電器KA4、KA4-1、1#工頻運行繼電器KA5、KA5-1、2#工頻運行繼電器KA6、KA6-1、變頻延時啟動繼電器KA7、KA7-1、供油泵繼電器KA8、KA8-1、報警繼電器KA9、KA9-1、自動校油繼電器KA10、KA10-1、KA10-2、泄壓繼電器KA11、KA11-1、校油泵繼電器KA12、KA12-1、溫度感測器R1、R2、溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器YO、液位感測器YE、壓力感測器YA、濃度感測器ZR、1#變頻啟動按鈕SB1、1#變頻停止按鈕SB2、2#變頻啟動按鈕SB3、2#變頻停止按鈕SB4、1#工頻啟動按鈕SB5、1#工頻停止按鈕SB6、2#工頻啟動按鈕SB7、2#工頻停止按鈕SB8、系統泄壓按鈕SB9、合閘按鈕SB10、分離按鈕SB11、自動校油按鈕SB12。
乳化液泵站主控制電路,660伏特三相電源通過真空斷路器觸點QF1-1進入,工頻1路,三相電源通過真空接觸器觸點KM1-1、經電動機綜合保護器ADB8-1進入1號乳化液泵電機M1,變頻1路,三相電源通過電抗器ZB、變頻器VVF進入真空接觸器觸點KM3-1到1號乳化液泵電機M1,變頻2路,三相電源通過電抗器ZB、變頻器VVF進入真空接觸器觸點KM4-1到2號乳化液泵電機M2,工頻2路,三相電源通過真空接觸器觸點KM2-1、經電動機綜合保護器ADB8-2進入2號乳化液泵電機M2,風冷電機迴路,三相電源進入電機電源變壓器BK2,其三相輸出端接交流接觸器觸點KM5-1、KM6-1,經熱繼電器FR1、FR2進入風冷電機M6、M7,風冷電機輔助迴路,交流接觸器線圈KM5、KM6接變頻器VVF的FC腳,交流接觸器線圈KM5、KM6另一端依次串聯熱繼電器FR1-1、FR2-1,熱繼電器FR2-1另一端接電源線L21,變頻器VVF的FWD、CM腳並聯變頻延時啟動繼電器觸點KA7-1,電機電源變壓器BK2的三相電源輸出分別通過交流接觸器觸點KM8-1進入供油泵電機M3;通過交流接觸器觸點KM9-1進入配油泵電機M4;通過中間繼電器觸點KA12-1進入校油泵電機M5;通過中間繼電器觸點KA2-1接防爆電磁閥V1。
三相電源可為1400V,根據設計系統需要採用。
乳化液泵站輔助控制電路,660伏特電源進入機械聯動開關KK1,經熔斷器RL1、RL2進入控制變壓器BK1輸入端,變壓器BK1的輸出線圈L1的1點經斷路器QF3相併聯的中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的一端,中間繼電器觸點KA1-1、KA8-1、KA11-1的另一端分別與交流接觸器線圈KM9、KM8、泄壓電磁閥V2串聯後,輸出端接輸出線圈L1的2點;變壓器BK1的輸出線圈L2的3點,經斷路器QF4與電源濾波器FL1、FL2的3腳連線,輸出線圈L2的4點與電源濾波器FL1、FL2的4腳連線;變壓器BK1輸出線圈L3的5點,經斷路器QF5分別連線真空斷路器QF1的合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11和失壓線圈Q3,合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11的另一端分別與合閘線圈Q1、分離線圈Q2串聯,合閘按鈕SB10、分閘按鈕SB11和失壓線圈Q3的另一端分別與輸出線圈L3的6點連線;變壓器輸出線圈L4的7點,經斷路器QF6串聯中間繼電器觸點FA9-1、報警指示燈HL1接輸出線圈L4的8點;變壓器輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的13點,一路經中間繼電器觸點KA3-1串聯真空接觸器線圈KM3,另一路經中間繼電器觸點KA4-1串聯真空接觸器線圈KM4;輸出線圈L5的9點,經機械聯鎖開關KK2的14點,一路經中間繼電器觸點KA5-1串聯真空接觸器線圈KM1,另一路經中間繼電器觸點KA6-1串聯真空接觸器線圈KM2;真空接觸器線圈KM1、KM2、KM3、KM4的另一端經斷路器QF2與輸出線圈L5的10點連線,機械聯鎖開關KK2的12點,在泄壓位置連線系統泄壓按鈕SB9,串聯中間繼電器線圈KA11,中間繼電器線圈KA11的另一端連線顯示屏XL的M腳,聯鎖開關KK2的11點連線自動校油按鈕SB12、串聯中間繼電器線圈KA10,中間繼電器線圈KA10的另一端連線顯示屏XL的M腳,中間繼電器觸點KA10-1並聯在自動校油按鈕SB12的兩端,聯鎖開關KK2的11點連線穩壓電源SI的正極L+。
機械聯鎖開關KK2有三個位置:變頻,工頻,泄壓。為缺保設備在運行過程中不出現誤操作現象,系統在工頻運行或變頻運行時按動泄壓按鈕SB9都不能動作,只有乳化液泵電機M1,M2都停止工作時,機械聯鎖開關KK2在泄壓位置按動有效,動作過程:機械聯鎖開關KK2選擇在泄壓位置,按系統泄壓按鈕SB9,中間繼電器線圈KA11動作,泄壓電磁閥V2動作,將系統壓力直接卸載至乳化液箱,系統壓力為零。
系統控制電路,穩壓電源SI的L1腳接電源濾波器FL1的1腳,穩壓電源SI的N腳接電源濾波器FL1的2腳,穩壓電源SI的L+腳接PLC可程式控制器U1的1L、2L、3L腳和擴展模組U2的RA、A+腳,穩壓電源SI的-M腳接PLC可程式控制器U1的2M腳和顯示屏XL的M腳,PLC可程式控制器U1的輸出端0.0腳接中間繼電器線圈KA1,作用控制配油泵,0.1腳接中間繼電器線圈KA2,作用控制防爆電磁閥,0.2腳接中間繼電器線圈KA3,作用控制1號變頻迴路,0.3腳接中間繼電器線圈KA4,作用控制2號變頻迴路,0.4腳接中間繼電器線圈KA5,作用控制1號工頻迴路,0.5腳接中間繼電器線圈KA6,作用控制2號工頻迴路,0.6腳接中間繼電器線圈KA7,作用控制變頻延時啟動,0.7腳接中間繼電器線圈KA8,作用控制供油泵,1.0腳接中間繼電器線圈KA9,作用控制報警迴路,1.1腳接中間繼電器線圈KA12,作用控制校油泵迴路,中間繼電器線圈KA1-KA12的另一端連線顯示屏XL的M腳和擴展模組U2、U3的A-腳,PLC可程式控制器U1的A腳接電源濾波器FL2的1腳,N腳接電源濾波器FL2的2腳,PLC可程式控制器U1的輸入端1M外接地,0.1腳接中間繼電器觸點KA10-2,作用控制校油泵,0.2腳接1#變頻啟動按鈕SB1,0.3腳接1#變頻停止按鈕SB2,0.4腳接2#變頻啟動按鈕SB3,0.5腳接2#變頻停止按鈕SB4,0.6腳接1#工頻啟動按鈕SB5,0.7腳接1#工頻停止按鈕SB6,1.0腳接2#工頻啟動按鈕SB7,1.1腳接2#工頻停止按鈕SB8,中間繼電器觸點KA10-2和按鈕SB1-SB8的另一端連線穩壓電源SI的L+腳,PLC可程式控制器U1的接地腳、M腳、L+腳分別與擴展模組U2、U3的接地腳、M腳、L+腳連線,其中L+腳接電源SI的正極L+腳,擴展模組U2輸入端RA、A+兩腳接溫度變送器BSR1,溫度感測器R1接在溫度變送器BSR1上,RB、B+兩腳接溫度變送器BSR2,溫度感測器R2接在溫度變送器BSR2上,RC、C+兩腳接油位感測器YO,RD、D+兩腳接液位感測器YE,擴展模組U3的RA、A+兩腳接壓力感測器YA,RB、B+兩腳接濃度感測器ZR的3腳,B-腳接濃度感測器ZR的2腳,濃度感測器ZR的1腳和溫度變送器BSR1、BSR2、油位感測器YO、液位感測器YE、壓力感測器YA的另一腳連線穩壓電源SI的L+腳,穩壓電源SI為系統控制電路提供直流24伏特工作電源。
工作過程:
控制系統總電源開關機械聯鎖開關KK1接通,按動按鈕SB10閉合,真空斷路器線圈Q1接通、QF1-1接通,主迴路接通電源;反之,按鈕SB11閉合,真空接觸器分離,線圈Q2接通,主迴路斷開電源。真空斷路器觸點QF1-1動作接通電源,配液系統將自動運行。首先通過安裝在儲油箱上的油位感測器18檢測油箱是否缺油。檢測信號進入PLC可程式序控制器擴展模組U2,使供油泵10自動從油箱抽油。經過油過濾器11到達儲油箱。當油位到達設定值後,供油泵10停止運行,顯示器XL顯示油位正常。系統根據液位感測器14輸出信號,經PLC可程式序控制器U1、擴展模組U2判斷乳化液箱內的乳化液量。如果低於預先設定的低液位置,進水防爆電磁閥16和配油泵22自動打開並運行。配油泵22進油量根據配液量的總容積比的5%進油。按比例95:5配製乳化液體,在乳化液箱的配液室充分混合。液體從配液室溢出口流經磁性過濾器12,經過兩層過濾網4流向沉澱室,經過沉澱隔板20進入純淨液室。液位增至設定值時,液位感測器14發出信號,經PLC可程式序控制器U1輸出點0.0、0.1斷開配油泵22、進水防爆電磁閥16。當液面重新降至低壓位時,自動配液系統重新開始依次往復循環。
供液系統工作過程:乳化液處在某個低於設定的最低液位時,乳化液泵25受欠液位保護不能開機。當液位到達設定值時,乳化液泵25通過按鈕SB1接通PLC可程式序控制器U1輸入點0.2,通過PLC可程式序控制器U1輸出端0.2接通中間繼電器KA3線圈,觸點KA3-1觸點閉合,接通真空接觸器KM3的線圈,觸點KM3-1閉合,1號乳化液泵電機M1在變頻器VVF控制下運行。乳化液泵25經吸液截止閥13吸入工作液,從而使電能轉換成液壓能,輸出高壓液體,經過設有安全閥26,卸載閥27,溢流閥30,蓄能器17的高壓管道,通過高壓過濾器6進入交替閥9,40升蓄能器28是為了補充高壓系統中的漏損,減少卸載閥27的動作次數,延長液壓系統中液壓元件的使用壽命,同時還能吸收高壓系統的壓力脈動。穩定的工作液由交替閥9的出液口24供液壓支架工作。系統壓力感測器8按裝在交替閥9上面取液壓控制信號,傳輸給PLC可程式序控制器擴展模組U3,經過PLC可程式序控制器U1信號程式控制,變頻器VVF實現閉環控制,當系統壓力低於設定點28.5兆帕時,乳化液泵25在變頻器VVF控制下,迅速回響提高轉速,補償系統需要的壓力,當系統壓力達到31.5兆帕時,流量減小或停止供液,變頻器VVF低頻驅動液泵25。如果系統3分鐘後壓力達不到31.5兆帕,在PLC可程式序控制器U1控制下輸出接點0.4接通中間繼電器KA5線圈,觸點KA5-1閉合,真空接觸器KM1線圈接通,觸點KM1-1閉合,乳化液泵25工頻運行。PLC可程式序控制器U1在接通接點0.4輸出之前經過計算,真空接觸器KM3比真空接觸器KM1超前動作完成切換後,PLC可程式序控制器U1輸出接點0.3接通KA4線圈,觸點KA4-1接通,真空接觸器KM4線圈接通,觸點KM4-1閉合,二號乳化液泵電機M2在變頻器VVF控制下,變頻啟動投入運轉,向出液口24供液,滿足流量要求。雙泵供液至系統壓力達到31.5兆帕後,工頻運行乳化液泵25由PLC可程式序控制器U1輸出點0.4斷開中間繼電器KA5線圈,觸點KA5-1斷開,真空接觸器KM1線圈斷電,觸點KM1-1斷開,乳化液泵25停止運行,系統在單台乳化液泵恆壓變數供液狀態下運行。當壓力感測器8,變頻器VVF出現故障時,為不影響正常採煤生產,將機械聯鎖開關KK2選擇工頻運行,按動1#工頻啟動按鈕SB5接通PLC可程式序控制器U1輸入接點0.6,輸出接點0.4接通。中間繼電器KA4線圈接通,觸點KA4-1接通,真空接觸器KM1線圈接通,觸點KM1-1閉合,一號乳化液泵25運轉。按動2#工頻啟動按鈕SB7,接通PLC可程式序控制器U1輸入接點1.0,輸出接點0.5接通,中間繼電器KA6線圈接通,觸點KA6-1接通,真空接觸器KM2線圈接通,觸點KM2-1閉合,二號乳化液泵M2運轉,也可兩台泵組同時運轉。在工頻運行線路中,當1-2#兩台乳化液泵電機M1,M2過流,過載,堵轉,斷相,欠壓,漏電,其中一項故障出現時,電機綜合保護器ADB8-1,ADB8-2將斷開串接在真空接觸器KM1線圈,KM2線圈兩組觸點BH1,BH2,故障發生時能夠迅速停機,並在顯示屏XL顯示故障原因。
由交替閥9的出液口24輸向採煤工作面支架的工作液由液壓缸通過分配閥流回支架回液口19,經過回液過濾器29進入乳化液箱沉澱室。
乳化油和自來水按5:95比例投入乳化液箱,在循環使用中為確保自動配液真實性,系統自動跟蹤配液過程,濃度感測器15實時監控乳化液的濃度,並顯示在顯示屏XL上。配液完成後,如果乳化液實際濃度達不到3-5度時,濃度感測器15將信號傳輸至PLC可程式序控制器U3的B+、B-,PLC可程式序控制器U1輸出點1.1接通中間繼電器KA12線圈,觸點KA12-1接通校油泵23開始運轉,向乳化液箱供油,當濃度感測器15檢測乳化液達到濃度值,將信號傳輸給PLC可程式序控制器擴展模組U3的B+,B-,再通過PLC可程式序控制器U1程式控制輸出點1.1斷開中間繼電器KA12線圈,觸點KA12-1斷開,校油泵23停止運轉。
當設備停止運行時,管路系統仍保持高液壓31.5兆帕,如果誤操作,會造成人身傷害。應將機械聯鎖開關KK2選擇在卸壓位置,按動泄壓按鈕SB9接通中間繼電器KA11線圈,觸點KA11-1閉合,卸壓電磁閥7打開,系統壓力為0。
當一號乳化液泵25長期運行,由於潤滑室缺油、油路堵塞或煤礦井下坑道斜面大等造成一號乳化液泵25運行過熱,控制器將根據一號乳化液泵25上的溫度感測器5輸入的信號,由PLC可程式序控制器做出判斷。當溫度70度時報警提示操作人員檢查發熱原因,當一號乳化液泵25運行溫度超過90度時,運行一號乳化液泵25停止工作,延時六秒鐘另一台乳化液泵電機自動啟動運行。
該泵站具有遠程監控功能,用乙太網與全礦管理計算機控制系統連成一體,實現數據共享,使各級主管理部門能方便實時地對礦井安全情況了如指掌,並通過上位計算機裝有的人機界面監控軟體,通訊軟體,實現遙控操作,提高系統控制能力及靈活性。系統具有保密功能,三級口令保護機制,從而防止非操作人員的誤操作。

榮譽表彰

2020年7月14日,《礦用智慧型型乳化液泵站》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

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