顺序控制主管路断路阀的研究

　　0　引言

　　液压系统现都采用环行供液系统。一个液压支架工作面,除去支架的内部胶管外,主进液胶管和主回液胶管总长度通常超过1 000m,如果中间某个环节发生问题,如胶管密封圈损坏,在处理时则要拆开此段管路,这样一来,管路内的乳化液将全部泄露,造成浪费;另一方面,从环保的角度来说,也会对环境造成很大污染。所以,在主管路中设置断路阀,可以有效地解决实际问题。目前,液压系统主管路中普遍采用手动截止阀充当主管路断路阀来解决这一问题。

　　手动截止阀主要由手轮、阀芯、橡胶垫等零部件组成,其特点是用手来旋转手轮以控制阀的关闭和开启。液压系统的发展趋向是工作液体的压力越来越大,常规的手动截止阀需要转动手轮七、八圈才能打开或切断液流。由于管路工作压力大,手动截止阀操作力矩很大,费力又费时,且极易损坏手轮等零件。另外,阀芯往复运动行程很大,操作工人往往根据经验来判断阀是否充分开启或关闭,致使阀有时是处于半开半闭状态,人为地增加了液压系统的阻力损失[1]。鉴于上述原因,手动截止阀不可能满足主管路断路阀的性能要求。而采用液控、顺序、集成结构的FYJ-T400/40型顺序控制主管路断路阀在井下试验期间取得了良好的效果。

　　1　顺序控制断路阀的技术特点

　　FYJ-T400/40型顺序控制主管路断路阀由主体断路阀(简称主阀)和先导控制阀(简称先导阀)通过集成而组成。主阀又分为高压主体断路阀(简称高压主阀)和低压主体断路阀(简称低压主阀),其功能结构示意图见图1。

　　在设计时,综合了支架阀类的各种优点,并结合我国实际情况,对断路阀从结构、材质方面作细致的探讨,使顺序控制断路阀的操作力矩、阻力损失和井下使用寿命都达到了一个较高的技术指标,具有新颖性、先进性。其特点表现在：

　　1)打破了传统的手动式机械操作方式,而采用全液压控制,大幅度减小了操作力矩;

　　2)采用连动方式,即操作先导阀可以顺序控制高、低压主阀的启闭,使操作阀的工作时间减少,达到事半功倍的效果;

　　3)由于采用液压控制,阀的开启彻底,大大减小液压阻力损失,阀的关闭密封可靠性大大提高。

　　2　顺序控制断路阀的结构特点及工作原理

　　液体流经主阀,利用先导阀控制主阀的活塞作上下往复运动,开启或切断液体通道。这样一来,主阀的工作就变成操作一片先导阀了,简单省力。顺序控制断路阀的工作过程分为3个阶段:

　　1)高压液体分别流向高压主阀的N腔、低压主阀的T腔及先导阀,此时,主进液管路和主回液管路正常工作;