專利名稱：采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型煤礦綜采工作面動(dòng)力設(shè)備，具體涉及一種采煤工作面乳化液泵站的調(diào)
速器O
背景技術(shù)：
煤礦綜采工作面動(dòng)力設(shè)備中，供液泵站是不可缺少的設(shè)備，該供液泵站包括乳化液泵站和噴霧泵站，乳化液泵站用來(lái)向綜采工作面的液壓支架或液壓支柱輸送恒壓液體; 噴霧泵站主要用于為工作面提供冷卻用水和滅塵用水，同時(shí)也是高壓水射流設(shè)備的動(dòng)力源。煤礦的液壓支架在保證操作人員安全、工作面可靠運(yùn)行中起著重要作用。乳化液泵站系統(tǒng)是為液壓支架提供恒壓液體的設(shè)備。隨著我國(guó)煤炭行業(yè)現(xiàn)代化礦區(qū)的建設(shè)，高產(chǎn)高效綜采迅速發(fā)展，年產(chǎn)原煤600萬(wàn)噸以上的大型綜采工作面越來(lái)越多，工作面長(zhǎng)度超過(guò) 300m,支架高度已超過(guò)7m，支架立柱直徑已超過(guò)500mm，采煤機(jī)割煤速度超過(guò)20m/min。礦井的高產(chǎn)高效，要求液壓支架的支護(hù)速度、支護(hù)能力必須滿足需求，作為支架液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源、綜采工作面液壓系統(tǒng)的心臟的泵站系統(tǒng)，尤為重要。目前，現(xiàn)代化礦區(qū)的建設(shè)，高產(chǎn)高效綜采工作面的乳化液泵站系統(tǒng)普遍選用進(jìn)口設(shè)備。對(duì)于上述的進(jìn)口設(shè)備中，泵站采用的是變頻器控制實(shí)現(xiàn)恒壓供液，采用變頻器控制具有如下缺點(diǎn)1、變頻器產(chǎn)生的諧波污染電網(wǎng)，對(duì)其他電子設(shè)備的電磁干擾嚴(yán)重，嚴(yán)重影響周圍設(shè)備的運(yùn)行和通信；2、變頻器功率元件功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，需要專門的制冷設(shè)施；3、電機(jī)和泵通過(guò)聯(lián)軸器硬連接，精度要求較高，安裝維護(hù)不方便；4、變頻器對(duì)使用環(huán)境要求苛刻；5、變頻器體積大，浪費(fèi)空間；對(duì)于上述以變頻器控制實(shí)現(xiàn)恒壓供液存在的諸多缺點(diǎn)，本實(shí)用新型將提出如下供液泵站的控制方式。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)乳化液泵的轉(zhuǎn)速，使從乳化液泵輸出端流出的液壓油具有恒定的壓力。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，其特征在于，包括速度傳感器，該速度傳感器用于采集乳化液泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速；以及壓力傳感器，該壓力傳感器用于采集乳化液泵站的輸出壓力；以及控制器，該控制器接收來(lái)自于速度傳感器以及壓力傳感器的信號(hào)，跟控制器內(nèi)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較后輸出調(diào)速控制信號(hào)；以及永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器根據(jù)控制器提供的調(diào)速控制信號(hào)以改變其氣隙大小， 實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化液泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供液泵站的供液壓力。采用了上述方案，泵站系統(tǒng)使用控制器對(duì)永磁調(diào)速器進(jìn)行控制，通過(guò)銅導(dǎo)體和永磁體之間的氣隙實(shí)現(xiàn)由電動(dòng)機(jī)到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸，不需要軸精密校準(zhǔn)，安裝方便；實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)到負(fù)載的無(wú)硬件機(jī)械鏈接，大大降低了機(jī)械振動(dòng)和噪聲；通過(guò)對(duì)負(fù)載的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，達(dá)到恒壓變量供液的目的。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)通過(guò)控制器對(duì)永磁調(diào)速器進(jìn)行控制，使乳化液泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到恒定值，滿足采煤工作面液壓支架的不同流量需求，實(shí)現(xiàn)恒壓供液，降低機(jī)械沖擊，改善泵、閥、過(guò)濾器、蓄能器的運(yùn)行條件，減緩相關(guān)部件的磨損。降低系統(tǒng)的能量損耗，節(jié)省電能。使泵站系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)，高效節(jié)能；(2)通過(guò)PLC和濃度傳感器以及相應(yīng)的執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)乳化液的自動(dòng)配制、濃度在線監(jiān)測(cè)、顯示和信息傳輸，達(dá)到乳化液濃度的自動(dòng)監(jiān)控；(3)泵站系統(tǒng)具有自動(dòng)手動(dòng)兩種工作模式，采用主、次、待、備編組控制，提高泵組利用率，延長(zhǎng)泵站使用壽命；(4)本實(shí)用新型對(duì)于煤礦的復(fù)雜使用環(huán)境有很多的優(yōu)點(diǎn)，可以簡(jiǎn)化繁瑣的安裝、校準(zhǔn)環(huán)節(jié)。用永磁調(diào)速替代傳統(tǒng)的變頻調(diào)速也是調(diào)速技術(shù)的一次創(chuàng)新，有利于煤礦的安全穩(wěn)定運(yùn)行、高效節(jié)能生產(chǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)架圖；圖2為本實(shí)用新型的控制原理圖；圖3為永磁調(diào)速器與控制器的以及乳化液泵的連接關(guān)系示意圖；附圖中，10為速度傳感器，20為壓力傳感器，30為控制器，40為永磁調(diào)速器，41為永磁轉(zhuǎn)子，42為導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子，43為氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)，50為集液塊。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，將永磁調(diào)速器連接在電機(jī)和乳化液泵之間，通過(guò)永磁調(diào)速器將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速改變，再改變后的轉(zhuǎn)速輸送到乳化液泵，使乳化液泵的轉(zhuǎn)速與電機(jī)的轉(zhuǎn)速并不一致， 但乳化液泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到恒定狀態(tài)，從而其輸出的壓力油的壓力也為恒定值。參照?qǐng)D2及圖3，本實(shí)用新型的采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，包括速度傳感器 10，該速度傳感器用于采集乳化液泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速。以及壓力傳感器20，該壓力傳感器用于采集乳化液泵站的輸出壓力。以及控制器30，該控制器接收來(lái)自于速度傳感器以及壓力傳感器的信號(hào)，跟控制器內(nèi)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較后輸出調(diào)速控制信號(hào)，所述控制器30為PID 控制器。以及永磁調(diào)速器40，該永磁調(diào)速器根據(jù)控制器提供的調(diào)速控制信號(hào)以改變其氣隙大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化液泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供液泵站的供液壓力。所述永磁調(diào)速器包括永磁轉(zhuǎn)子41、導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子42、用于調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子之間氣隙的氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)43。 以及一個(gè)連接于乳化液泵站輸出端的集液塊50，該集液塊將來(lái)自于乳化液泵站的壓力油集中合一分為二地輸出。[0028]本實(shí)用新型的采煤工作面供液泵站的調(diào)速方法，包括以下步驟步驟1，通過(guò)速度傳感器采集乳化液泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速，以及通過(guò)壓力傳感器采集乳化液泵站的輸出壓力；步驟2，控制器接收來(lái)自于速度傳感器以及壓力傳感器的信號(hào)，將該信號(hào)進(jìn)行計(jì)算后與其內(nèi)置的速度值與壓力值進(jìn)行比較，若速度和/或壓力的檢測(cè)值等于設(shè)定值時(shí)，控制器輸出信號(hào)使氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持當(dāng)前狀態(tài)，若速度和/或壓力的檢測(cè)值大于或小于設(shè)定值時(shí)，控制器輸出4-20mA模擬信號(hào)至永磁調(diào)速器，以驅(qū)動(dòng)氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作來(lái)改變永磁調(diào)速器的氣隙間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化液泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供液泵站的供液壓力。
權(quán)利要求1.采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，其特征在于，包括速度傳感器，該速度傳感器用于采集乳化液泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速；以及壓力傳感器，該壓力傳感器用于采集乳化液泵的輸出壓力；以及控制器，該控制器接收來(lái)自于速度傳感器以及壓力傳感器的信號(hào)，跟控制器內(nèi)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較后輸出調(diào)速控制信號(hào)；以及永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器根據(jù)控制器提供的調(diào)速控制信號(hào)以改變其氣隙大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化液泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供液泵站的供液壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，其特征在于，還包括一個(gè)連接于乳化液泵站輸出端的集液塊，該集液塊將來(lái)自于乳化液泵站的壓力油集中合一分為二地輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，其特征在于，所述永磁調(diào)速器包括永磁轉(zhuǎn)子、導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)、用于調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子之間氣隙的氣隙執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，其特征在于，所述控制器為PID控制器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采煤工作面乳化液泵站的調(diào)速器，包括速度傳感器，該速度傳感器用于采集乳化液泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速；以及壓力傳感器，該壓力傳感器用于采集乳化液泵的輸出壓力；以及控制器，該控制器接收來(lái)自于速度傳感器以及壓力傳感器的信號(hào)，跟控制器內(nèi)設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較后輸出調(diào)速控制信號(hào)；以及永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器根據(jù)控制器提供的調(diào)速控制信號(hào)以改變其氣隙大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳化液泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供液泵站的供液壓力。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202140290SQ20112021285
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者李安新, 李金寶 申請(qǐng)人:常州聯(lián)力自動(dòng)化科技有限公司