矿用本安型电磁卸荷阀的试验研究

　　随着我国综合机械化采煤的迅速发展及大采高液压支架的广泛应用,乳化液泵站的自动化控制逐渐受到重视。在国外乳化液泵大都已经配备了电磁卸荷阀,而国内国产乳化液泵均配备手动卸荷阀,泵的启停和调节需要人为干预,精确度低,压力波动比较大,不能适应采煤高度自动化和大流量快速化的需要[1]。现在我国对乳化液泵站自动化的控制重点大都放在乳化液泵油温的监测、水箱液位的监测、乳化液配比和电机参数的监测上。本文在原有乳化液泵卸荷阀的基础上,提出了一种新型的矿用本安型电磁卸荷阀,该卸荷阀具有压力波动小,能实现自动控制,调节压力精度高并且使用方便,同时具有两套卸荷系统。

　　1 电磁卸荷阀的工作原理

　　卸荷阀是乳化液泵的重要组成部分,其性能的好坏对乳化液泵有着重要的影响。本安型电磁卸荷阀的卸荷阀由普通泵卸荷阀、液控单向阀、电磁先导阀和电控元件组成。本安型电磁卸荷阀的液控单向阀进液口与普通泵卸荷阀先导阀芯处高压液相通,而液控单向阀的阀芯与电磁先导阀的工作口相通,电磁先导阀的进液口与卸荷阀的输出口相通,保证电磁先导阀始终有高压液,这样才能使电磁先导阀起到控制作用。

　　通过理论分析和计算,电磁卸荷阀的结构如图1所示。C口为电磁先导阀的进液口, D口为电磁先导阀的工作口, E口为电磁先导阀的回液口, F口与卸荷阀的回液口相通, G口为与阻尼孔相连的高压液口。其工作原理介绍如下:

　　当电磁卸荷阀控制器采集的乳化液泵出口压力超过设定最高压力时,控制器发出电信号脉冲使电磁先导阀开启,电磁先导阀D口向液控单向阀供液,推动顶杆移动打开液控单向阀芯,此时G口处的高压液经液控单向阀阀芯流向F口,回到油箱,因阻尼孔的原因卸荷阀阀芯上、下两腔的压力不同,导致卸荷阀阀芯向上移动,达到卸荷的目的;当电磁卸荷阀控制器采集的乳化液泵出口压力小于设定的最小压力时,控制器发出电信号使电磁先导阀关闭,液控单向阀阀芯在弹簧力作用下复位,电磁卸荷阀停止卸荷。电磁卸荷阀根据设定的最高压力与最低压力控制液控单向阀的开启和关闭,以此来控制乳化液泵卸荷阀的开启和闭合,达到精确控制乳化液泵输出压力的目的。

　　另外,需要注意的是电磁卸荷阀控制器所设置的最高压力不得大于卸荷阀所调定的压力,否则电磁卸荷阀将起不到预定的作用,因为泵站输出压力高于乳化液泵调定压力时,卸荷阀先导阀芯就开启卸荷,控制器所采集的压力数据始终小于所设置的最高压力,致使电磁卸荷阀始终处于关闭状态。通过电磁卸荷阀控制器所采集的压力与所设置最高压力和最小压力相比较,控制电磁先导阀的开启,把乳化液泵的输出压力控制在一定范围,达到了精确调节乳化液泵出口压力的要求。