单体液压支柱水射流清洗机的研制

董星 王瑞宏

文章主题:液压射流 清洗机 单体液压支柱

文章内容：年第2期董星等单体液压支柱水射流清洗机的研制57———丽7哆馇体液压支柱水射流清洗机的研制杨俭1,『黑龙江矿业学院鸡西大学摘要本文介绍单洙液压支柱水射流清洗机的结构原理,作参数选择,清洗艺及实验室清洗试验.试验结果表明,清洁度满足生产实际要求一,引言煤矿采煤机械化用单体液压支柱在检修拆卸前顼进行第一次清洗,以清除支柱外表面的碎屑及污垢.传统的清洗方法有两种:一是君压缩空气清洗.实践证明.相同参数的空气射流比水射流的打击力小几十倍;另一是将支柱一排平放在地面上用自来水或一般水射流清洗-肌清洗,这种方法不仅劳动强度大,工作效率低,射流能量利用率低,污染环境.而且,由于第一次清洗的不完善,直接影响第二次清洗因此,研制高效,无污染,高清洗质量的单体液压支住水射流清洗机具有重要的实用价值.据使用单位的要求,作者研究成功了一种结构简单,成本低,高效低耗,无污染等优点的清洗机.这是一种适用于08--25/0～28--25/1系列规格的外注式单体液压支柱水射流清洗机.实验室清洗试验结果表,该机清洗质量满足了设计要求二,清洗机方案确定和参数选择1,清洗机方案确定由于外注式单体液压支柱其外形结构极不规则,这绘支柱的卧式连续输送清洗带来一定困难经多方比较,论证,最终选择对支柱直立方式的清洗机方案.2,参数选择单体液压支柱在井下使用过程中支柱表面污垢主要为煤尘,油污等粘附物,但粘附的并不牢固,所以,向支柱表面喷射的连续水射流主要以冲涮的形式达到清除污垢的目的.压力:根据经验,这类清洗工作的压力范围一般以为宜,考虑到水射流系统中约1～5的压力损失,最终选泵额定压力为14.喷嘴:为了获得较大的清洗速率,设计了图所示的喷头系统.六个喷嘴皆选用射流雾角为6,清洗面积较大的崩形喷嘴.扇形喷嘴直径为2,其相当于直径约为1.?针状喷嘴的流率和压力.流量:用下式计算水射流流量即:-....-.____一0:28./1—÷通过计算,选用流量为13/的泵能满足要求.三,清洗机结构原理清洗机主要由水射流发生系统,喷头传动系统,回转式运柱系统,防溅系统及配电系统等部分组成.1木射漶发生系统如图所示,该系统主要由水箱,电动机,高压水泵,控制阀,联接软管及喷头等几部分组成.安全阀(4)为水泵过载保护卸载阎(6)供水㈣高压水射流总第48期泵卸载启动及与截止阎(5)配合卸载;截止阀(5)为操作人员发现异常现象对切断高压水,以便操作人员可以在不停泵的情况下进行检修.喷头系统(9)固定在丝母组件(12)上,并可作上下住复直线运动,且丝母组件上的三通连接苗压软管与喷头系统;为缩短清洗太规格支柱所需时间,喷头系统有上下两层喷嘴体,每层喷嘴体有三个扇形喷嘴,三个扇形喷嘴又互成120.,并且喷嘴轴线与支柱轴线分别向下成5～35.角,以使射流能更有效地冲涮支柱表面.截止阎(10)(13)分别控制上下两层喷嘴单独::作.无缝钢接管(11)可以调节上下两层喷嘴体间距.圈东射慌发生系统水箱2高压水泵3.电动机4.安全阗5.10.12截止阗6.卸载阆7压力表.高压轵管9.喷头系统11.无缝钢接管12.丝母组件14.唼瞻2.喷头传动系统如图所示,该系统主要由电动机,减速器,运动副,行程限位,丝母组件等部分组成.弹性柱销联轴器(2)可以缓冲电动机频繁正反转引起的冲击,减轻对电动机的损害;减速器(3)以传递高速轴正反两向运转;丝杠8)使丝母组件(6)作上,下往复直线运动;光杠(7)起增加丝杠(8)的钢性和内丝母组件导向的作用装在运动的丝母组件上的挡块(5)撞动行程开关(4)来控制电动机正反转,实现丝母组件的上下往复直线运动为防止行程开关失灵或控制电路出现故障发生丝母组件与上下轴承座相撞.在丝杠上下端部均留有大于丝母组件厚度的空行程.圉2喷头传动系统1.电动机2,弹性柱镝联轴器3.蜗杆减速器4.行程开关5.挡块6.壁母组件7.光杠8墼杠9.喷头系统0.高压软管3.回转式运柱系统■目燃虎酉3回转式运往系统1运柱门2支柱座3单体液压支柱4.支柱压盖5.加长活塞扦6.油缸7.软管8.方向控韧阀9.可调节流阀1.压力表11.溢流阗12齿轮油泵3电动机4油箱如图3所示,该系统主要由运柱门,支柱固定,液压夹紧等几部分组成.为了实现支柱以站立状态进行清洗,且使之可以轻便,灵巧的进入和退出清洗箱.设计采用了与日常生活中"门"一一一皤1993年第2期董星等单体液压支柱水射流清洗机的研制59的开合性质相似的运柱门(1),其优点是结构简单,操作方便.两扇相同结构的运柱门.在其中一扇旋入清洗箱进行清洗的同时,另一扇处在旋出状态,进行卸柱,装柱操作,这样两扇门交替旋入清洗,实现了连续清洗,提高了清洗效率.支柱座(2)为垫胶凹球面形座,利于装主时支柱定位和减小冲击.支柱压盖(4)为垫睦凹球面形盖,利于防止支柱倾倒.为了减轻油缸重量,夹紧油缸未选用伸缩式油缸.而选用了双作用单活塞杆油缸(6),在夹紧小规格支柱时采用加长活塞杆(5)实现,夹紧和松开支柱由手动三位四通阀(8)控制油缸(6)完成,夹紧和松开速度由可调节流阀(9)调定.溢流阀(11)保持泵的输出压力基本稳定.4.防溅系统图4防溅系统1?喷头传动系统2喷头幕坑3.旖洗籍定位班5?单体蒗压支柱-运拄订7.糠肢仃如图4所示,该系统在清洗箱(3)中赶肪溅作用.清洗箱门(7)用两块橡胶板制成,):仅起防溅作用,而且便于支柱通过在喷头传动系统(1)前装有""型挡板,以防止水溅入传动系统定位块(4)保证单体液压支柱恰好位于喷头体中心.5.配电系统高压水泵为32一卧式三拄塞泵.所配电动机功率为37,采用降压起动控制箱作为起动配电装置齿轮油泵为—型齿台泵,所配电动机功率为5.,采用组台开关直接起动.喷头传动系统所配电动机功率为1.1.电动机的正反转由行程开关控制.四,清洗工艺和试验1.清洗工艺单体液压支柱进入清洗箱靠定位块定位,射流的清洗状态如图5所示.这样,只要喷嘴上下运动.支柱整个外表面就都会被清洗到.图射流搏洗为达到好的清洗效果,完成一次清洗.喷嘴要上下往复运动一次,这样就