一种矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器的制作方法

本发明涉及矿用器械，具体涉及一种矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器。

背景技术：

煤矿综采工面液压支架液压系统管路、元件、接口多，采用煤矿液压支架用浓缩液（也称乳化油）与水配比成3-5%的溶液——乳化液，作为系统压力的传递介质。由于该系统运行压力高（额定公称压力为31.5兆帕）、流量大（公称流量达到400升/分钟），系统压力泵——乳化液泵在生产厂家设计和配套时只有机械卸载和机械安全保护，没有电气保护和自动停机保护功能，尤其是没有传递介质泄露时的停机保护，在乳化液泵运行过程中经常出现以下问题：一是由于卸载部件——卸载阀出现故障后系统压力不能卸载导致系统压力升高、超过系统安全运行压力后管路爆裂、部件密封损坏、系统运行瘫痪等严重问题；二是由于管路、密封老化等原因导致系统管路破裂、接口密封损坏后，仅靠人为的通过间断看压力表和听泵站声音判断，不能及时发现并及时停止乳化液泵，出现以下次生问题发生：一是乳化液大量泄漏，造成浓缩液——乳化油的严重浪费；二是乳化液箱内乳化液抽完后造成液泵长时间空载状态运行，损坏液泵部件；三是再次给液箱补液需要一定时间，影响设备开机率；四是遇到顶板破碎等特殊情况急需操作液压支架时，延误处理时间导致次生事故的发生。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明的目的是提供一种矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器，该控制设备不仅能在系统初始无压力、空载运行、超过额定压力损坏部件时等情况下自动停止液泵，而且能在乳化液泄露时自动停机、关闭管路阀门，减少乳化液泄露。

本发明的技术方案如下：一种矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器，包括箱体，所述箱体内部设有一个主腔体和一个本安腔体，所述主腔体内设有plc和隔爆型乳化液控制系统，所述plc上设有显示屏和操作按钮，所述隔爆型乳化液控制系统与plc信号连接，所述隔爆型乳化液控制系统包括压力传感器，所述本案腔体内设有输入输出信号线，所述主腔体和本案腔体之间设有穿线孔用于主腔与本安腔之间部件的连接，所述箱体的一侧设有取样管，所述取样管的一端设有快速连接接口，所述采样管与隔爆型乳化液控制系统的压力传感器连接用于检测采样管道内的流体压力。

优选的，所述隔爆型乳化液控制系统包括压力传感器j、继电器组、指示灯组和电磁阀dc；所述继电器组包括控制继电器j1、中间继电器j2、j3，所述指示灯组包括指示灯x1、x2、x3，所述压力传感器j的常闭触点pl与中间继电器j2连接，常开触点ph与中间继电器j3连接，中间继电器j2的常闭触点j2-1与中间继电器j3的常开触点j3-1并接后与控制继电器j1串接，控制继电器j1的常开触点j1-1与指示灯x1串接，中间继电器j2的常闭触点j2-2与指示灯x2串接，中间继电器j3的常开触点j3-2与指示灯x3连接，所述继电器组的控制继电器j1、中间继电器j2、j3并接，指示灯组的指示灯x1、x2、x3并接，电磁阀dc与控制继电器j1的常开触点j1-3连接，所述继电器组、指示灯组和电磁阀并接两端均连接有电源u，继电器j1的常开触点j1-2的接线端子k1、k2接入控制设备运行的供电控制电路的自保电路中。

优选的，所述采样管道上设有压力表，用于实时查看乳化液泵高压系统管路的压力。

优选的，所述箱体上与主腔体和本案腔体对应设置有开合门，方便对设备进行检修。

优选的，所述箱体底部设有安装支架，便于控制器的安装。

优选的，所述压力传感器为0-70mpa矿用隔爆型压力传感器。

本发明的矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器，在乳化液泵高压系统管路的出口端用高压管连接矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器的取样管，可以根据系统实际运行状况，设定系统的最高运行压力和限制乳化液泄露的最低压力，压力传感器j从系统高压管路中获得压力信号，转换为电气开关量信号，控制继电器组的工作状态，继电器j1的常开触点j1-2接入乳化液泵的供电设备的控制回路中，当系统因管路破裂、密封元件损坏时，大量乳化液泄漏以及泵站故障导致系统，压力超过设定压力、无压力或压力低于设定值时，j1-2打开，停止乳化液泵供电设备并由j2-2或j3-2接通报警装置分别显示低压力故障或者高压力故障，由j1-3断开电磁阀dc的电路，电磁阀关闭，实现系统电气压力保护、自动停机、报警功能，达到降低乳化油损耗、保证乳化液泵的安全运行、提高开机率、节能降耗的目的。

本发明的有益效果：采用了外置矿用隔爆型压力传感器的形式，这样避免了将液体管道内的高压力引入壳体中，规避了管道可能发生的漏液情况而对壳体内部的器件造成的损坏，降低了设备的故障风险和壳体的设计风险，本发明在完善乳化液泵液压系统电气保护功能的同时，解决了煤矿液压支架用浓缩液（乳化油）泄漏损耗、管路损坏和系统大面积瘫痪的问题，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明隔爆型乳化液控制系统电路原理图；

图中：1-箱体；2-主腔体；3-本安腔体；4-plc；5-隔爆型乳化液控制系统；6-显示屏；7-操作按钮；8-压力传感器；9-穿线孔；10-采样管；11-快速连接接口；12-安装支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的描述：

如图1所示，一种矿用防爆型乳化液系统节能保护控制器，包括箱体1，所述箱体1内部设有一个主腔体2和一个本安腔体3，所述主腔体1内设有plc4和隔爆型乳化液控制系统5，所述plc4上设有显示屏6和操作按钮7，所述隔爆型乳化液控制系统5与plc4信号连接，所述隔爆型乳化液控制系统5包括压力传感器8，所述本案腔体3内设有输入输出信号线，所述主腔体2和本安腔体3之间设有穿线孔9用于主腔体2与本安腔体3之间部件的连接，所述箱体1的一侧设有取样管10，所述取样管10的一端设有快速连接接口11，所述采样管10与隔爆型乳化液控制系统5的压力传感器8连接用于检测采样管10内的流体压力，如图2所示，所述隔爆型乳化液控制系统包括压力传感器j、继电器组、指示灯组和电磁阀dc；所述继电器组包括控制继电器j1、中间继电器j2、j3，所述指示灯组包括指示灯x1、x2、x3，所述压力传感器j的常闭触点pl与中间继电器j2连接，常开触点ph与中间继电器j3连接，中间继电器j2的常闭触点j2-1与中间继电器j3的常开触点j3-1并接后与控制继电器j1串接，控制继电器j1的常开触点j1-1与指示灯x1串接，中间继电器j2的常闭触点j2-2与指示灯x2串接，中间继电器j3的常开触点j3-2与指示灯x3连接，所述继电器组的控制继电器j1、中间继电器j2、j3并接，指示灯组的指示灯x1、x2、x3并接，电磁阀dc与控制继电器j1的常开触点j1-3连接，所述继电器组、指示灯组和电磁阀并接两端均连接有电源u，继电器j1的常开触点j1-2的接线端子k1、k2接入控制设备运行的供电控制电路的自保电路中。

进一步的，所述压力传感器8为0-70mpa矿用隔爆型压力传感器，采样管道上设有压力表12，所述箱体1上与主腔体2和本安腔体3对应设置有开合门，所述箱体底部设有安装支架13。

具体实施时，系统接线全部正确完成后，根据系统实际运行状况，设定系统的最高运行压力和限制乳化液泄露的最低压力，通过隔爆箱外部的取样管10的快速连接接口11连接乳化液泵高压系统管路的出口端，取样管10内部管路中连接的压力传感器8将取样管10与隔爆型乳化液控制系统连接，按下启动按钮，plc的显示屏6上显示出乳化液泵工作状态和系统压力，如果都在正常范围内，显示屏6上显示“系统工作正常”，此时继电器j1为失电状态，指示灯x1绿色指示。

当系统压力低于设定的低压报警点，并在控制系统设定时间内管路压力没有达到正常值时，若显示屏6上显示“系统低压力故障”，此时只报警，不做乳化液泵停机动作，若显示屏6上显示“系统漏液”，并立即将乳化液泵关停，此时隔爆型乳化液控制系统的工作过程是，压力传感器j的pl点断开，中间继电器j2失电，同时将信号传递给j1,正常运行指示灯x1熄灭，低压故障指示灯x2红灯亮起，同时j1将故障信号输出给plc，由plc执行关断乳化液泵，做故障信号采集在人机界面中显示，并输出给上级故障信号。

当系统压力高于设定的高压报警点，并在控制系统设定时间内管路压力没有达到正常值时，若显示屏6上显示“系统高压力故障”，此时只做报警，不做乳化液泵停机动作；若显示屏6上显示“系统爆管危险”，并立即将乳化液泵关停，此时隔爆型乳化液控制系统的工作过程是，压力传感器u1的ph点吸合，中间继电器j3得电，同时将信号传递给j1,正常运行指示灯x1熄灭，高压故障指示灯x3红灯亮起，同时j1将故障信号输出给plc，由plc执行关断乳化液泵，做故障信号采集在人机界面中显示，并输出给上级故障信号。