综合供液系统的制作方法

文档序号:9177057阅读:485来源:国知局
综合供液系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种煤矿综合供液系统。
【背景技术】
[0002]乳化栗站是井工煤矿综采液压支架(含悬移式支架,下同)或单体液压支柱的动力源。随着我国煤矿采煤工作面支护液压化技术和装备的全面推进,乳化栗已成为煤矿必备的设备之一。目前,大多数煤矿乳化栗站仍采用传统的分散式供液方式,即将乳化栗站设置在井下采煤工作面附近,每个工作面设置一个栗站系统,每个栗站安装两台(或多台)乳化栗,采用“一用一备”或“多用多备”制。从实际使用情况来看,这种供液方式存在着乳化栗装机容量大,运行的台数多,运行效率低,耗电量大。而且,乳化栗安装于井下靠近采煤工作面,运行环境十分恶劣,故障率高,使用寿命短。
[0003]为了改变这一状况,近几年部分单位尝试采用集中供液方式,即全矿井共用一个栗站供液,栗站安装于地面或井下,利用供液管路将高压乳化液输送至各采煤工作面。集中供液方式解决了乳化栗运行台数多、运行环境差的问题。特别是对乳化栗加装变频控制后,对提高乳化栗的运行效率、节约用电及减少设备的磨损十分有利。
[0004]但是,在推广应用该项技术过程中,仍存在着技术难题未能解决,如综采工作面低压乳化液回收复用的问题,特高压、大流量供液管路可靠性低的问题以及各采煤工作面所需压力不一致的问题等。特别是那些既存在综采工作面又存在单体液压支柱工作面的矿井,两种工作面所需压力相差近一倍,很难做到两者共用一个系统供液。

【发明内容】

[0005]基于此,有必要提供一种节电率更高、对供液管路的导流能力和承压强度要求更低、同时又能实现综采工作面低压乳化液回收复用的综合供液系统。
[0006]一种综合供液系统,包括乳化栗站、加压栗站、供液管路和上位机,乳化栗站与加压栗站通过供液管路连接,上位机与乳化栗站通过通信连接;
[0007]乳化栗站包括配液模块、第一加压模块、输出模块和控制模块,控制模块分别与配液模块、第一加压模块电连接,配液模块、第一加压模块及输出模块依次连接,控制模块与上位机通过通信连接,输出模块与供液管路连接。
[0008]在其中一个实施例中,配液模块包括输水栗、计量油栗、供水池和乳化油箱,供水池通过输水栗与第一加压模块连接,乳化油箱通过计量油栗与第一加压模块连接。
[0009]在其中一个实施例中,第一加压模块包括乳化池和乳化栗,乳化池与乳化栗连接,乳化栗与输出模块连接。
[0010]在其中一个实施例中,输出模块包括总阀和安全阀,总阀与安全阀连接,第一加压模块分别与总阀、安全阀连接,总阀与供液管路连接。
[0011]在其中一个实施例中,控制模块包括控制柜、电源柜、变频器和传感器,电源柜分别与控制柜、变频器电连接,控制柜分别与变频器、传感器连接,控制柜与上位机通过通信连接。
[0012]在其中一个实施例中,加压栗站包括第二加压模块和储液模块,第二加压模块包括加压栗、止回阀和电控箱,储液模块包括储液箱和电动阀,电控箱与加压栗电连接,加压栗与储液箱连接,加压栗与止回阀连接,止回阀与供液管路连接,储液箱与电动阀连接,电控箱与电动阀电连接。
[0013]乳化栗站主要功用是通过配液模块进行自动化配液,并将乳化液通过第一加压模块加压为高压乳化液通过输出模块、供液管路导入至井下各加压栗站;供液管路的功用用于连通地面乳化栗站、加压栗站及井下各采煤工作面的用液支架(含单体液压支柱,下同),利用它将高压乳化液输送至采煤工作面支架使用;加压栗站主要功用:一是将综采支架流回的低压乳化液通过第二加压模块加压并就地压入供液管路进行循环复用;二是对采煤工作面供液管路的乳化液通过第二加压模块进行二次加压,使供给支架的终期压力达到支架设计初撑力所需压力;上位机的主要功用是对乳化栗站进行远程监控。
[0014]这种综合供液系统,同时解决了分散供液和集中供液系统存在的问题,它不仅体现了集中供液的全部优势,同时具有比其他供液方式节电率更高、对供液管路的导流能力和承压强度要求更低的特点。它从技术上解决了煤矿各采煤工作面对供液压力要求不同和综采支架低压乳化液的循环复用的问题,同时也解决了供液管路承压强度和可靠性低的问题。因此,综合供液系统不仅适用于采用普采工艺的矿井,也适用于采用综采工艺的矿井及综普采混合型矿井,是一种具有普遍推广意义的新型实用技术
【附图说明】
[0015]图1为本发明一实施方式的综合供液系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了便于理解本发明,下面将用具体实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0017]如图1所示,是本实施例的一种综合供液系统10,包括乳化栗站110、加压栗站130、供液管路150和上位机170。
[0018]乳化栗站110包括配液模块1110、第一加压模块1130、输出模块1150和控制模块1170:
[0019]配液模块1110包括输水栗1111、计量油栗1113、供水池1115和乳化油箱1117 ;
[0020]第一加压模块1130包括乳化池1131和乳化栗1133 ;
[0021]输出模块1150包括总阀1151和安全阀1153 ;
[0022]控制模块1170包括控制柜1171、电源柜1173、变频器1175和传感器1177。
[0023]供水池1115通过输水栗1111与乳化池1131连接,乳化油箱1117通过计量油栗1113与乳化池1131连接。
[0024]乳化池1131与乳化栗1133连接,乳化栗1133与总阀1151连接。
[0025]总阀1151与安全阀1153连接,乳化栗1133和安全阀1153连接,总阀1151与供液管路150连接。
[0026]综合供液系统10的电源进线与电源柜1173电连接。
[0027]电源柜1173分别与乳化栗站110中的各机构电连接。
[0028]控制柜1171分别与变频器1175、传感器1177连接。
[0029]控制柜1171与上位机170通过通信连接。
[0030]加压栗站130包括第二加压模块1310和储液模块1330:
[0031]第二加压模块1310包括加压栗1311、止回阀1313和电控箱1315 ;
[0032]储液模块1330包括储液箱1331和电动阀1333。
[0033]加压栗1311分别与止回阀1313、储液箱1331、供液管路150连接。
[0034]电控箱1315分别与加压栗1311、电动阀1333电连接。
[0035]储液箱1331与电动阀1333连接。
[0036]乳化栗站110主要功用是通过配液模块1110进行自动化配液,并将乳化液通过第一加压模块1130加压为高压乳化液通过输出模块1150、供液管路150导入至井下各加压栗站130 ;供液管路150的功用用于连通地面乳化栗站110与井下各加压栗站130及采煤工作面的用液支架(含单体液压支柱,下同),利用它将高压乳化液输送至采煤工作面支架使用;加压栗站130主要功用:一是将综采支架流回的低压乳化液通过第二加压模块1310加压并就地压入供液管路150进行循环复用;二是对采煤工作面供液管路150的乳化液通过第二加压模块1310进行二次加压,使供给支架的终期压力达到支架设计初撑力所需压力;上位机170的主要功用是对乳化栗站110进行远程监控。
[0037]乳化栗站110通常设置在地面工业广场附近(也可以设置在井下),其功用是自动配置乳化液,并将乳化液通过乳化栗1133将乳化液加压后输入至供液管路150。
[0038]乳化栗1133的功用是将乳化池1131中的乳化液进行加压,使乳化液以高压液体的形式输送至各加压栗站130。
[0039]乳化池1131的功用是将乳化油和清水按比例进行充分混合(乳化)后储存在池中供乳化栗1133使用。
[0040]安全阀1153的功用是当乳化栗1133输出的压力超高时,起卸压保护作用。
[0041]总阀1151的功用是连能或切断乳化栗站110与供液管路150的通路,以方便对乳化栗站110的调试。
[0042]输水栗1111的功用是自动配液时向乳化池1131内加入定量的水。
[0043]计量油栗1113的功用是自动配液时向乳化池1131内加入定量的乳化油。
[0044]供水池1115的功用是储存一定量的水,以备配液时使用。
[0045]乳化油箱1117的功用是储存一定量的油,以备配液时使用。
[0046]变频器1175的功用是在PLC可编程控制器的控制下,输出不同频率的电源,使乳化栗1133的转速发生变化,实现乳化栗1133输出液压力的PID控制,实现栗站“恒压按需”供液。
[0047]控制柜1171的功用是通过其内部安装的PLC,实现对各传感器1177和上位机170传入的信号进行运算和处理,并输出各种控制信号实现对变频器1175输出频率的控制和对栗站内其他各部件的自动控制。PLC还将各相应信号传送至上位机170,实现对乳化栗站110的远程监控。
[0048]电源柜1173的功用是供给乳化栗站110各设备的一次电源和控制电源。
[0049]本实施方式中,传感器1177包括压力传感器1177、水位传感器1177和浓度传感器1177。
[0050]压力传感器1177的功用是在线检测乳化栗1133输出乳化液压力,并将信号传送至PLC,实现供液压力的闭环控制。
[0051]水位传感器1177的功用是在线检测乳化池1131中的乳化液量,并将信号传送至PLC,实现液位的调节。
[0052]浓度传感器1177的功用是在线检测乳化池1131中的乳化液浓度,并将信号传送至PLC,实现浓度的调节。
[0053]本实施方式中,乳化栗站110的工作原理如下:
[0054]控制柜1171内主要安装有PLC可编程控制器、继电器、接触器、变送器等零部件,其面板上装有触摸屏、控制按钮、转换开关等。
[0055]其中PLC为整个控制系统的核心,配合系统中设置的变频器1175、高灵敏压力传感器1177等,实现对乳化栗1133变频自动控制,使乳化栗站110以设定的恒定压力向井下供液,即实现“按需供液”。
[0056]当井下所需乳化液量增大时,压力传感器1177检测到的压力略有降低,则PLC控制变频器1175输出频率增加,使乳化栗1133转速增加,增加供液量。
[0057]当井下所需乳化液量减少时,则实现相反的控制过程。
[0058]当井
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