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沖洗過濾器在液壓支架上的應用



摘要:近幾年,越來越多的高產高效的“電液控制系統”在煤礦綜采設備—液壓支架上使用,大大地提高了生產效率及機械化程度。由于電磁先導閥的外形尺寸很小,造成電磁鐵在通電時所供的電磁力也非常的小,抵抗閥芯阻力變化的能力較弱,一旦閥芯受到外界干擾,阻力變大,或系統堵塞,電磁鐵就失去對先導閥芯的控制,使整個系統出現故障,因此,控制閥芯阻力變化是一個非常關鍵的問題。
關鍵詞 反沖洗過濾器 液壓支架 應用
中圖分類號: O482 文獻標識碼:A 文章編號:1672-7894(2006)11-195-01
一、液壓支架一般采用傳統的過濾方式
高壓泵站過濾液→高壓膠管(通過附加連接)→“管式”過濾器→進入支架主控閥。采用該方法的特點是:“管式”過濾器初次投入的成本低,安裝結構簡單;缺點是一旦系統污染,需停機多次更換濾芯,后續運行成本高。井下環境的特殊性,決定了井下的拆卸、更換、安裝很不方便,容易延長檢修時間,從根本上解決不了再次污染的問題影響生產。更主要是直接影響設備的工作時間,進而導致設備使用壽命的縮短。
二、反沖洗過濾器的工作原理及技術性能要求:
1.過濾原理:兩組件號 11-雙骨架不銹鋼濾芯組件,被平行、并聯式的置于閥體內,當兩個手柄組件處于平行位置時,從 Pi 口進入過濾器的液體,分別通過相應的支撐墊→90?轉動換向球(此位置隔斷濾室與排污口的連通)→分流環,分別進入左、右濾室內,再依次流過濾芯組件的外骨架→濾網(液體流過濾網時被過濾,變成符合要求的干凈液體;污物被隔離,附著在濾網表面)→內骨
架→支撐套→流道會合,經 Po 流出,進入執行元件。
2.反沖洗方法:清洗其中一個濾室中的污物,如左濾室,則把左側手柄組件順時針旋轉 90°,手柄帶動轉軸、 轉動換向球,同90°步旋轉 90°,此時, 轉動換向球隔斷由Pi流入左濾室的液體,同90°時,使左濾室與左側排污口 RL 連通,在液壓力的作用下,經右濾室過濾后的其中小部分(Q=120L/min 左右)干凈液體以反方向經左濾室的支撐套→內骨架→濾網(液體以反方向流過濾網,使附著在濾網表面的污物隨同液體排出過濾室)→外骨架→分流環→90°轉動換向球→排污口接頭 RL →污物排除過濾器。濾網得到清洗,恢復過濾能力,再把手柄轉動到工作位置,清洗一次完成。同理,轉動右側手柄,可清洗右側濾室。把左、右手柄同時旋轉到清洗位置,則左、右兩個 90°轉動換向球同時、分別隔斷由 Pi流入左、右濾室的液體,使液體不能流過過濾器,起到截止作用,使執行元件失壓。
3.反沖洗過濾器的技術性能要求:
工作壓力:35Mpa;流量:Q=400X2=800L/min;過濾精度=25m、 m;工作介質:油、水、乳化液。根據煤礦用液壓閥的設計規40范、《MT419-1995》標準以及液壓支架主進液系統流量要求,過濾器的流量應大于 800L/min,壓力損失不得大于 3.5Mpa。當乳化液的清潔度在 25 m--40 m 時,先導閥芯阻力基本不會有大的變化,幾乎不影響小電磁鐵對系統的控制,否則,系統容易堵塞,造成綜采系統癱瘓,因此,過濾網可采用 25 m。根據煤礦用液壓閥的設計規范,主進液系統流量的要求,過濾器的流量應大于800L/min。通道尺寸的計算:主進液管與支架的連接管路采用 DN25, 內徑尺寸為 20mm。結構原因,根據經驗法,濾網的過液面積應大于主通道的 60 倍。過液面積 S0=1/4 D2=1/4 X202=314mm2。單個圓柱過濾芯的尺寸:直徑 D=47mm,高度 L=77mm。網絲直徑d=0.08mm, 過 濾 網 精 度 25 m, 則 圓 周 上 的 網 格 數= D/(0.08+0.025=3.14X47/0.105=1405;高 度 上 的 網 格 數=L/(0.08+0.025)=77/0.105=733,則 濾 網 的 通 液 面 積S1=0.025X1405X733=25746mm2S1/S0=80>60,滿足使用要求。壓力損失計算:主進液管與支架的連接管路采用DN25,內徑尺寸為?20mm。該過濾器的壓力損失主要為局部壓力,為由紊流造成。局部壓力損失一般用實驗來求得,依據下式計算:P= /2,-局部阻力系數,-平均流速。在過濾器內部,流體為不規則的紊流,從工程實用的角度出發, 在 P=35Mpa,Q=400X2=800L/min,過濾精度=25 m、40 m,分三次測試 P,結果如下:P1=3.1 Mpa,P2=2.95 Mpa, P3=3.0 Mpa,取平均值, 則 P=3.01 Mpa,小于3.5Mpa ,符合標準要求。
三、反沖洗過濾器的主要特點:
過濾能力強,大流量:煤礦上目前大量使用的大流量“直通式”過濾器,由于結構的限制,最大流量只能達到 380L/min,該過濾器可達 800L/min 或著更大。過濾精度高:反沖洗過濾器內有兩組或多組濾芯,通流面積大,原始壓力損失小,可實現大流量、高精度過濾(25 m、40 m),傳統過濾器則很難實現。量化污染程度:該過濾器在液體的流入端 Pi 口、流出端 Po 口可裝有壓力表 K1、K2,P=K1-K2 的壓差大小,定量的反應了過濾器被污染的程度,便于隨時清洗,傳統過濾器則無次功能。在線反沖洗濾網:該過濾器通過旋轉手柄,實現了在線反沖洗濾網(瞬間清洗 2~3 秒,極少量的液體從系統排出),從根本上解決了使用傳統“管式”過濾器的弊端,大大縮短了檢修時間,從而延長設備的使用壽命,提高生產效率。
實踐證明,反沖洗過濾器雖然一次性投入比“管式”過濾器高,但操作簡單易行,遇到污染后不需更換濾芯,可在 15 秒內完成一臺支架濾網的清洗。而沒有安裝反沖洗過濾器的支架在遇到堵塞時,只能更換濾芯,每臺耗時 15~30 分鐘,且容易二次污染。長期經濟效益,后者遠比前者高。所以選用清洗濾網自動化程度較高,具有過濾、自清洗、截止功能于一體的反沖洗過濾器很有必要。

發布日期:2010-12-17    閱讀 2516 次   
 
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