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反冲洗过滤器在液压支架上的应用

2012-03-17 【字体:

摘要:近几年,越来越多的高产高效的“电液控制系统”在煤矿综采设备—液压支架上使用,大大地提高了生产效率及机械化程度。由于电磁先导阀的外形尺寸很小,造成电磁铁在通电时所供的电磁力也非常的小,抵抗阀芯阻力变化的能力较弱,一旦阀芯受到外界干扰,阻力变大,或系统堵塞,电磁铁就失去对先导阀芯的控制,使整个系统出现故障,因此,控制阀芯阻力变化是一个非常关键的问题。

一、液压支架一般采用传统的过滤方式
高压泵站过滤液→高压胶管(通过附加连接)→“管式”过滤器→进入支架主控阀。采用该方法的特点是:“管式”过滤器初次投入的成本低,安装结构简单;缺点是一旦系统污染,需停机多次更换滤芯,后续运行成本高。井下环境的特殊性,决定了井下的拆卸、更换、安装很不方便,容易延长检修时间,从根本上解决不了再次污染的问题影响生产。更主要是直接影响设备的工作时间,进而导致设备使用寿命的缩短。

二、反冲洗过滤器的工作原理及技术性能要求:

  1.过滤原理:两组件号11-双骨架不锈钢滤芯组件,被平行、并联式的置于阀体内,当两个手柄组件处于平行位置时,从Pi口进入过滤器的液体,分别通过相应的支撑垫→90?转动换向球(此位置隔断滤室与排污口的连通)→分流环,分别进入左、右滤室内,再依次流过滤芯组件的外骨架→滤网(液体流过滤网时被过滤,变成符合要求的干净液体;污物被隔离,附着在滤网表面)→内骨架→支撑套→流道会合,经Po流出,进入执行元件。

  2.反冲洗方法:清洗其中一个滤室中的污物,如左滤室,则把左侧手柄组件顺时针旋转90°,手柄带动转轴、转动换向球,同90°步旋转90°,此时,转动换向球隔断由Pi流入左滤室的液体,同90°时,使左滤室与左侧排污口RL连通,在液压力的作用下,经右滤室过滤后的其中小部分(Q=120L/min左右)干净液体以反方向经左滤室的支撑套→内骨架→滤网(液体以反方向流过滤网,使附着在滤网表面的污物随同液体排出过滤室)→外骨架→分流环→90°转动换向球→排污口接头RL→污物排除过滤器。滤网得到清洗,恢复过滤能力,再把手柄转动到工作位置,清洗一次完成。同理,转动右侧手柄,可清洗右侧滤室。把左、右手柄同时旋转到清洗位置,则左、右两个90°转动换向球同时、分别隔断由Pi流入左、右滤室的液体,使液体不能流过过滤器,起到截止作用,使执行元件失压。

  3.反冲洗过滤器的技术性能要求:

亚博游戏网址澳门真人线上亚博担保网  工作压力:35Mpa;流量:Q=400X2=800L/min;过滤精度=25m、m;工作介质:油、水、乳化液。根据煤矿用液压阀的设计规40范、《MT419-1995》标准以及液压支架主进液系统流量要求,过滤器的流量应大于800L/min,压力损失不得大于3.5Mpa。当乳化液的清洁度在25 m--40 m时,先导阀芯阻力基本不会有大的变化,几乎不影响小电磁铁对系统的控制,否则,系统容易堵塞,造成综采系统瘫痪,因此,过滤网可采用25 m。根据煤矿用液压阀的设计规范,主进液系统流量的要求,过滤器的流量应大于800L/min。通道尺寸的计算:主进液管与支架的连接管路采用DN25,内径尺寸为20mm。结构原因,根据经验法,滤网的过液面积应大于主通道的60倍。过液面积S0=1/4 D2=1/4 X202=314mm2。单个圆柱过滤芯的尺寸:直径D=47mm,高度L=77mm。网丝直径d=0.08mm, 过滤网精度25 m,则圆周上的网格数= D/(0.08+0.025=3.14X47/0.105=1405;高度上的网格数=L/(0.08+0.025)=77/0.105=733,则滤网的通液面积S1=0.025X1405X733=25746mm2S1/S0=80>60,满足使用要求。压力损失计算:主进液管与支架的连接管路采用DN25,内径尺寸为?20mm。该过滤器的压力损失主要为局部压力,为由紊流造成。局部压力损失一般用实验来求得,依据下式计算:
 P= /2,-局部阻力系数,-平均流速。在过滤器内部,流体为不规则的紊流,从工程实用的角度出发,在P=35Mpa,Q=400X2=800L/min,过滤精度=25 m、40 m,分三次测试P,

  结果如下:P1=3.1 Mpa,P2=2.95 Mpa,P3=3.0 Mpa,取平均值,则P=3.01 Mpa,小于3.5Mpa,符合标准要求。

三、反冲洗过滤器的主要特点:

  过滤能力强,大流量:煤矿上目前大量使用的大流量“直通式”过滤器,由于结构的限制,最大流量只能达到380L/min,该过滤器可达800L/min或着更大。过滤精度高:反冲洗过滤器内有两组或多组滤芯,通流面积大,原始压力损失小,可实现大流量、高精度过滤(25 m、40 m),传统过滤器则很难实现。量化污染程度:该过滤器在液体的流入端Pi口、流出端Po口可装有压力表K1、K2,P=K1-K2的压差大小,定量的反应了过滤器被污染的程度,便于随时清洗,传统过滤器则无次功能。在线反冲洗滤网:该过滤器通过旋转手柄,实现了在线反冲洗滤网(瞬间清洗2~3秒,极少量的液体从系统排出),从根本上解决了使用传统“管式”过滤器的弊端,大大缩短了检修时间,从而延长设备的使用寿命,提高生产效率。

  实践证明,反冲洗过滤器虽然一次性投入比“管式”过滤器高,但操作简单易行,遇到污染后不需更换滤芯,可在15秒内完成一台支架滤网的清洗。而没有安装反冲洗过滤器的支架在遇到堵塞时,只能更换滤芯,每台耗时15~30分钟,且容易二次污染。长期经济效益,后者远比前者高。所以选用清洗滤网自动化程度较高,具有过滤、自清洗、截止功能于一体的反冲洗过滤器很有必要。
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