新型充填生产用液压控制阀的设计

　　0 引言

　　随着国家对煤矿开采沉陷防治的要求不断加大，充填生产工艺得到了不断推广，越来越多的煤矿生产矿井开始采用充填生产工艺来进行采煤生产。在充填生产工艺中，充填物为固液混合流体介质，在输送过程中，固液混合流体介质输送的控制及关启的控制元件为阀门，因固液混合流体介质由砂石，水泥，水等物质组成，在阀门刚刚开启或即将关闭时由于输送的膏体在沙子，破碎的煤矸石，水等压力作用，使得阀芯磨损严重，使用一段时间后阀芯损坏致使填充膏体密封不严，从而导致漏液，影响正常生产。

　　1 工作原理

　　通过了解分析，根据充填采煤工艺管道的特殊结构形式，决定设计采用液压控制阀，为提高该阀启闭功能的可靠性，采用双油缸控制。工作原理是：由乳化液泵将加压乳化液经过控制部分进入油缸，使得油缸可以进行伸缩动作，依靠油缸的伸缩来控制阀门的开启，从而可以控制填充膏体的输送量。当进行充填作业时，油缸活塞杆伸出，打开阀芯，充填物通过阀门，进行充填生产；当需要停止充填作业时，油缸活塞杆收回，从而关闭阀芯,阻止充填物通过。控制油缸活塞杆伸缩的长短可以控制充填物的流量，从而达到科学合理进行充填作业。该阀体结构，有利于提高阀芯的关闭和开启的速度，在速度控制方面液压缸的速度是由乳化液的流量多少控制，可实现多种速度的变换，而且采用乳化液为工作介质，与液压支架共用，具有良好的实用性。

　　2 结构特点

　　液压控制阀的结构如图1所示。

　　阀芯5由销轴3铰接到连接杆9，连接杆9由螺栓10联接到上连接板1形成一个整体；阀体4由螺栓6联接到下连接板7形成一个整体；密封装?置2由螺栓6联接到阀体4上，密封装置2密封连接杆9处防止泄漏；液压缸11分别由销轴12铰接在上连接板1和下连接板7，阀芯5的开启程度由液压缸11的行程进行控制。

　　该阀采用可靠的液控技术，可与电控系统配套实现远程控制。液控的基本工作原理是用乳化液泵（液压）站将机械能转换成液压能，经高压胶管输送到执行控制元件液压缸，液压缸将液压能转化成机械能来控制阀芯的开启程度，可根据工作需要随时调整油缸的速度和行程。

　　该阀的主要部件阀芯和阀体采用特殊的材质和制作工艺，提高了阀芯和阀体的耐磨性；采用液压油缸为动作执行元件，可提高阀芯的启闭力和启闭速度。液控执行元件采用结构简单，工作可靠的油缸，来控制阀芯的运动。

　　3 应用效果分析

　　本产品在小屯矿充填生产工作面进行了在高压下输送固液混合物的耐磨性和开闭的可靠性工业试验，经过近0.5 a的使用，该阀未发生大的磨损，开闭可靠，减少了维护时间，提高了工作效率，并且与国外同类阀的价格相比是国外价格的1/5，为企业节约了大量生产成本，取得了明显的经济效益，得到了矿方的好评，并迅速在各充填工作面推广使用。