专利名称：煤矿用智能乳化液配比装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种溶液配比装置，特别是一种配比效果精确的煤矿用智能乳
化液配比装置。
背景技术：
乳化液在煤矿生产中发挥着十分重要的作用，作为煤机产品液压传动的工作介 质，尤其是作为煤矿采煤工作面液压支架和液压支柱的工作介质在煤矿井下得了广泛的应 用，被称之为煤矿支护设备的血液。近年来，随着煤炭行业突飞猛进的发展，乳化液配比及 其应用越来越得到人们的广泛关注。随着科学技术的飞速发展，随着综采工作面高产高效 的需求，对乳化液配比的自动化程度及其配比质量也提出了越来越高的要求。目前我国在 乳化液配比方面的研究已取得了一定的进展，但也存在着不少问题。比如乳化液浓度满足 不了生产的要求、制造成本太高等。另外由于目前我国矿用乳化液泵站，都是面向综采工作 面的大型泵站，超高压、大流量是其发展的主要方向，而且绝大多数的乳化液泵站都不带配 液装置。在一些临时作业场所需要动力时，这种大型乳化液泵站使用起来极为不便，急需开 发一种带有自动配比、浓度检测、过滤一体化的乳化液箱。乳化液在煤矿生产中得到广泛的 应用，有着矿物油无可比拟的优越性，但在其使用中还存在着一些问题。最突出的是乳化液 浓度不符合要求，使用乳化液的设备锈蚀严重。仅就单体液压支柱而言，全国约有综采工作 面260多个，约有立柱10万根。同时还有1000多个高档普采工作面，在籍单体液压支柱达 300万根。据统计，全国每年有相当数量的立柱是因腐蚀而损坏，单体液压支柱的腐蚀损坏 程度尤为严重。这些单体液压支柱绝大部分是因缸筒和活柱腐蚀严重而报废的，这些现象 发生与乳化液浓度不合要求有直接的关系。另外由于乳化液浓度不合要求带来的另一个现 象就是装置泄漏严重，有时甚至致使支架达不到初撑力而出现冒顶事故，使煤矿生产存在 安全隐患。 目前，国内乳化液的配比还停留在人工地面混和以及手控配液阶段。人工地面混 和方式乳化液在地面按配比配制好再运入井下或者直接在乳化液箱内倒入部分乳化油加 以混和。此方法虽然操作容易，乳化液的浓度能够保证，但清洁度差，操作人员劳动强度大。 在早期机械化采煤工作面，与单体支架配套使用的乳化液泵站如xRB2B乳化液泵站，前苏 联的CHY5泵站都采用这种方式配液，这种方式落后，现已基本淘汰。手控配液方式手控配 液方式的液压装置由截止阀和配液阀组成。配液阀由喷嘴、接受混合室和扩压管组成。其 工作原理是根据喷射泵原理，引射流体中性水通过配液阀的喷嘴以高速喷入混合室在该处 造成真空，将抽吸介质乳化油吸入主喷射流中，使中性水与乳化油充分混合成一定浓度的 乳化液。为调节浓度，在被引射的乳化油管路上设置了可变节流装置。这种方式依靠人工 监测液位.只需开关即可按经验调节浓度。由于操作者不易掌握，且配制的乳化液精度很 差，故新设计的乳化液泵站基本不采用这种方式。
实用新型内容发明目的本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种煤矿用智能乳化液配比装置。 技术方案本实用新型公开了一种煤矿用智能乳化液配比装置，包括水箱、乳化油 箱以及乳化液箱，该装置还包括一个乳化器，所述乳化器进口分别与水箱以及乳化油箱连 通，出口与乳化液箱连通。 本实用新型中，优选地，所述水箱与乳化器进口之间依次连接有水泵、水介质防爆 电磁阀以及流量传感器。 本实用新型中，优选地，所述乳化油箱与乳化器进口之间依次连接有齿轮泵、分路
止回阀、手动阀门，总止回阀、油介质防爆电磁阀以及流量传感器。 本实用新型中，优选地，所述齿轮泵与一防爆双输出轴电机连接。 本实用新型中，优选地，所述分路止回阀与手动阀门之间的油管上设有旁路减压阀。 本实用新型中，优选地，所述齿轮泵、分路止回阀、手动阀门为并行的两套，两套手
动阀门连通后的油管与所述总止回阀连接。 本实用新型中，优选地，所述乳化器与乳化液箱之间设有乳化液泵。
有益效果本实用新型所述装置最为显著的特点就是把乳化液的自动配比与乳化
液浓度检测有机结合在一起，同时还可对乳化油箱和乳化液箱的液位进行监测。这不仅提
高了煤矿生产的自动化水平，还确保了乳化液的浓度，保护了液压装置各工作元件。装置通
过对水流量的检测来实现对乳化液浓度的检测，检测精度高。为适应不同煤矿对乳化液浓
度的需求，只需改变装置设定的浓度值，就可改变所配制的乳化液的浓度。达到了一套装置
可多矿使用的效能。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型 的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。 图示为本实用新型结构原理示意图。
具体实施方式如图所示，本实用新型公开了一种煤矿用智能乳化液配比装置，包括水箱7、乳化 油箱1以及乳化液箱16，该装置还包括一个乳化器14 ;所述乳化器14的进口分别与水箱7 以及乳化油箱1连通，出口与乳化液箱16连通。所述水箱7与乳化器14的进口之间依次 连接有水泵11、水介质防爆电磁阀12以及流量传感器13。所述乳化油箱1与乳化器14的 进口之间依次连接有齿轮泵2、分路止回阀4、手动阀门6，总止回阀8、油介质防爆电磁阀9 以及流量传感器IO。所述齿轮泵2与一防爆双输出轴电机3连接。所述分路止回阀4与手 动阀门6之间的油管上设有旁路减压阀5。所述齿轮泵2、出轴电机3、分路止回阀4、旁路 减压阀5以及手动阀门6为并行的两套，设置在乳化油箱1与总止回阀8之间，两套手动阀 门连通后的油管与所述总止回阀8连接。所述乳化器14与乳化液箱16之间设有乳化液泵 15。 配比工作原理为当配比模块得到配液指令时，首先启动双出轴电机，齿轮泵开始 工作，介质防爆电磁阀9和水介质防爆电磁阀12得电，静压水及乳化油通过流量传感器进入乳化器14。乳化液自动配比系统是通过流量传感器来检测水和乳化油流量变化，并经微 电子电路处理为控制信号，再通过变频加油装置控制乳化油泵加注乳化油的完全自动化乳 化液自动配比系统。液位传感器作为反馈装置把采集到的信号送给变频控制系统，控制系 统接受信号，对信号进行处理后对变频加油装置发出信号，收到信号后自动调整其输出使 其达到规定的要求。在进行乳化液的配制时，采用容积式定比配制的原理，在保持水流量稳 定的基础上，只控制乳化油的进油量。这样通过调节乳化油流量使其与水流量为一定比值， 就可实现乳化液浓度的定比配制。 本实用新型使用的流量计为一体型电磁流量计，检测自来水的流量，电磁流量计 测量原理基于法拉第电磁感应原理定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金 短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头于衬里内表面基本齐平。 励磁线圈由双方向脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的 工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势E。 电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积，电动势E (流量信号)由 电极检测出并通过电缆送至转换器。转换器降电流信号放大处理后，可显示流体流量，并输 出脉冲，模拟信号电流等信号。优点(l)测量通道是段光滑直管，不会阻塞，适用于测量含 固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、泥浆、污水等；(2)不产生流量检测所造成的压力损失， 节能效果好；(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的 明显影响；(4)流量范围大，口径范围宽；(5)可应用腐蚀性流体。该流量计可从江苏省宜兴 市旭日仪表自控设备厂购得。 本实用新型中，乳化器采用间歇式高剪切乳化器，可以采用浙江温州龙湾沙城强 忠机械设备厂生产的乳化器，该高剪切分散乳化器是高效、快速、均匀地将一个相或多个相 分布到另一个连续相中，而在通常情况下各个相是互相不溶的。由于转子高速旋转所产生 的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成 熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细地分散乳化，经过高频的循环往复，最终 得到稳定的高品质产品。 该装置可对乳化液箱和乳化油箱的液位进行自动控制，有效地避免了油箱和液箱 的吸空或乳化液外溢。当乳化液达到高液位时，乳化液箱液位传感器发出电信号，PLC接收 信号后使电磁阀失电、柱塞泵停止工作，配比工作停止；当乳化液用至低液面时，乳化液箱 液位传感器又发出电信号，PLC接收信号后使电磁阀得电、柱塞泵开始工作，配比工作开始， 向乳化液箱补充乳化液。当乳化油箱乳化油短缺时，乳化油箱液位传感器就会发出信号给 装置，提醒工作人员加油。 本实用新型提供了一种煤矿用溶液配比装置的思路及方法，具体实现该技术方案 的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现 有技术加以实现。
权利要求一种煤矿用智能乳化液配比装置，包括水箱(7)、乳化油箱(1)以及乳化液箱(16)，其特征在于，该装置还包括一个乳化器(14)；所述乳化器(14)的进口分别与水箱(7)以及乳化油箱(1)连通，出口与乳化液箱(16)连通；所述水箱(7)与乳化器(14)的进口之间依次连接有水泵(11)、水介质防爆电磁阀(12)以及流量传感器(13)；所述乳化油箱(1)与乳化器(14)的进口之间依次连接有齿轮泵(2)、分路止回阀(4)、手动阀门(6)，总止回阀(8)、油介质防爆电磁阀(9)以及流量传感器(10)。
2. 根据权利要求l所述的煤矿用智能乳化液配比装置，其特征在于，所述齿轮泵(2)与 一防爆双输出轴电机(3)连接。
3. 根据权利要求2所述的煤矿用智能乳化液配比装置，其特征在于，所述分路止回阀 (4)与手动阀门(6)之间的油管上设有旁路减压阀(5)。
4. 根据权利要求2或3所述的煤矿用智能乳化液配比装置，其特征在于，所述齿轮泵 (2)、分路止回阀(4)、手动阀门(6)为并行的两套，两套手动阀门连通后的油管与所述总止 回阀(8)连接。
5. 根据权利要求4所述的煤矿用智能乳化液配比装置，其特征在于，所述乳化器(14) 与乳化液箱(16)之间设有乳化液泵(15)。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿用智能乳化液配比装置，包括水箱、乳化油箱以及乳化液箱，该装置还包括一个乳化器，所述乳化器进口分别与水箱以及乳化油箱连通，出口与乳化液箱连通。所述水箱与乳化器进口之间依次连接有水泵、水介质防爆电磁阀以及流量传感器。所述乳化油箱与乳化器进口之间依次连接有齿轮泵、分路止回阀、手动阀门，总止回阀、油介质防爆电磁阀以及流量传感器。本实用新型所述装置最为显著的特点就是把乳化液的自动配比与乳化液浓度检测有机结合在一起，同时还可对乳化油箱和乳化液箱的液位进行监测。这不仅提高了煤矿生产的自动化水平，还确保了乳化液的浓度，保护了液压装置各工作元件。
文档编号B01F3/08GK201529498SQ20092003566
公开日2010年7月21日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者张国意, 王志华, 王志洪 申请人:江苏华彬给排水设备有限公司