[发明专利]矿用乳化液泵站节能卸载装置

说明书

技术领域

本发明属于一种液压卸载装置，尤其是涉及一种矿用乳化液泵站的卸载装置。

技术背景

乳化液泵站是一种设置在煤矿井下，为液压支护支柱、液压工作机械等提供液压动力源的设备，它由乳化液泵及液箱两部分构成。卸载装置设在乳化液泵上，是一种确保乳化液泵正常供液和适应工作机械需要间隙式供液的一种控制阀件，即：是解决乳化液泵连续供液而工作机械又存在间隙受液这一对矛盾的控制部件。这种卸载装置的工作原理如图1所示(以柱塞泵为例)：柱塞泵通过曲柄连杆带动滑块1作往复直线运动，利用缸内压力变化使吸液阀、排液阀作交替开合完成吸液与供液过程。吸液口6经管路与液箱相通，当滑块1左移时，柱塞泵腔1a体积增大、压力减小，致使吸液阀的阀芯5打开，使液箱来的无压工作液从吸液阀进入完成吸液。当滑块1右行，柱塞泵腔1a体积缩小、压力增加，致使吸液阀关闭，排液阀的阀芯2打开，压力液经排液阀进入供液系统，排液口4为工作机械提供压力液。

该卸载装置串接在排液口4与工作机械之间的输液管路上。正常状态下，卸载装置确保高压乳化液向输出管道7输出，为相应的工作机械提供高压乳化液动力，当工作机械停用或用液量减少，致使供液系统内液压升至设定值以上时，卸载装置8通过卸载，使供液系统内的液压降至设定值，确保设备正常运行。

该卸载装置的结构如图1中虚线框8所示：由单向阀8a、先导阀8b、手卸载阀8d及卸载主阀8c四阀组合而成，当用液量减少或停用，供液系统内液压升至设定值以上后，先导式卸载阀8b会自动打开控制卸载主阀8c，使卸载主阀8c打开卸载，保证设备安全。但是，该组合阀即卸载装置在实际应用中存在如下问题：一是在卸载状态下，由于乳化液泵仍在运行，继续向外供液，当卸载装置的排液量小于泵的供液量时，泵和供液系统内仍然会维持一个液压(一般为1MPa左右)，泵并未处于零负载运行状态，仍然具有一定的液压功耗。二是这种高压卸载方式，包括原先维持液压系统平衡的“蓄能器”内的液压也被卸掉了，因此，一旦要加载运行又要重新建立蓄能器内的液压而延迟了供液速度。三是该阀结构复杂，加工要求和生产成本高。

发明内容

为解决现有技术的上述问题，本发明旨在提供一种具有新型结构的矿用乳化液泵站节能卸载装置，该装置与现有乳化液泵站匹配使用，不但能做到手控卸载、自控卸载，还能在卸载状态下实现空车运行，维持“蓄能器”液压，具有加载运行压力恢复及时、供液速度快的特点，且结构简单，生产成本低。

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：这种矿用乳化液泵节能卸载装置，其特征是：它由一控制阀和一执行阀两部分构成；控制阀包括一个阀体和二个阀芯，阀体中具有两个阀腔，一通液道将两个阀腔相互连通，第一阀芯设在第一阀腔内的通液道端口上，第一阀芯的位置变化可使通液道分别与进液口、泄液口相通，第二阀芯设在第二阀腔内的通液道端口下侧，第二阀芯的位置变化可使控制阀向执行阀输出一个控制压；执行阀与控制阀为两个独立阀件，两者由外置管道相连，由阀体和阀芯两部分构成，阀芯的一端位于阀体腔内，另一端伸出阀体外部，该阀芯在上述控制压作用下可进一步伸出阀体外部；第一阀芯、第二阀芯和阀芯都设有相应的复位弹簧。

具体实施时，第二阀芯的位置变化分别受控于两力，一是压力液所形成的作用力，二是手控顶柱的顶推力。

有益效果：本发明根据乳化液泵如何适应工作机械需要间隙式供液的现状，但又需要兼顾手控卸载、自控卸载，以及空车运行等要求，采取了新的卸载方式：针对吸液阀阀芯设置一根可伸缩式阀芯，并且使阀芯的伸出受控于乳化液泵自身泵压，从而形成一个十分完美的自控式卸载结构。当作业机械停用或用量减少时，导致泵压升至设定值以上后，压力液进入卸载装置控制阀的第一阀腔内，推动第一阀芯移动致使压力液进入第二阀腔内，使控制阀输出控制压至执行阀，执行阀的阀芯进一步伸出阀体外部去顶开乳化液泵的吸液阀阀芯，致使乳化液泵的压缩腔失去泵压，无法产生高压去顶开排液阀阀芯，从而实现自控式卸载。乳化液泵压缩腔与进液口相通以后，也就导致柱塞泵处于空载运转状态，这样有利于节能降耗，实践证明可节约功耗5％以上。而此时，泵的排液阀实际上已变成了供液系统的逆止阀(单向阀)，使高压供液系统管路和蓄能器中的原有液压稳定不变，因此，一旦用液设备重新用液后，供液系统中的液压一降低，第一阀芯会立即复位，导致卸载执行阀阀芯立刻缩回、吸液阀阀芯关闭、柱塞泵恢复泵液，实现了加载运行压力恢复及时、供液速度快的目的。从结构上讲，它与现有技术四阀合一的组合阀相比，结构显然更为简单。

为加深理解，下面将通过优选的实施例并结合附图作进一步详述。