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乳化液泵箱体滑道的维修与再利用

2014-02-11李建伟

机电工程技术 2014年12期
关键词:曲轴箱乳化液柱塞

李建伟

(鹤壁汽车工程职业学院,河南鹤壁 458030)

乳化液泵箱体滑道的维修与再利用

李建伟

(鹤壁汽车工程职业学院,河南鹤壁 458030)

以不能更换滑道(缸)的BRW80/35(20)型乳化液泵为例,阐述了利用机械加工技术修复因刮伤、磨损或破损(以下简称故障)滑道而报废的乳化液泵,使其恢复原有技术状态、参数,使报废故障箱体的再利用率达98%,解决了故障乳化液泵体不能再利用的难题,使企业节省了更换新乳化泵的费用,增加了企业经济效益。

乳化液泵;滑道修复;滑块

0 引言

在煤矿企业采煤工作面开采过程中使用乳化液泵为液压支架提供乳化液。液压支架用于支撑顶板,为采煤机采煤时提供一定的空间,防止顶板垮塌。乳化液泵是煤矿生产的必须设备,是煤矿井下支护作业“外注式单体液压支柱”及“液压支架”的专用注液设备的重要动力液压元件;是支护作业更换维修中不可缺少的工具。乳化液泵也可以作为其他煤矿液压设备的主要动力源,如掘进机、刨煤机等。在煤矿生产中常遇见因乳化液泵的长期超负荷运行或润滑不当等因素而造成的滑道磨损、刮伤或破损的情况。乳化液泵是依靠滑道引导滑块带动柱塞运动和密封曲轴箱与箱体外的主要部位,因此,造成箱体不能修复导致整体报废,造成了较大经济损失。为了杜绝浪费、减少损失,通过多次现场调查,认真分析找出了原因,经多次反复实验找出了确实可行的解决方法,并制定了相应技术规范、标准作业流程。使原故障箱体100%报废的情况转变为98%可再利用。减小了经济损失,同时提高了乳化液泵箱体的工作寿命。

1 工件原理及特点

BRW80/35(20)乳化液泵是卧式三柱塞,锥形吸、排液阀;四极防爆电机驱动,轮胎式联轴器,一级圆柱齿轮减速;设安全阀、无卸载阀。电机与泵安放在同一座上。配套用三用阀乳化液浓度计,玻璃钢液压支柱[1]。工作原理是靠曲轴的旋转带动活塞做往复运动,实现吸液和排液的一个过程。其工作原理与柱塞油泵十分相似,但有其自身特点:(1)由于乳化液粘度低,而泵的压力又高,所以柱塞与缸体间不能采用间隙密封而使用V形密封圈;(2)连杆和柱塞间加设滑块以承受侧压力、减轻密封圈磨损;(3)旋转方向只能按厂家规定方向旋转;(4)乳化液泵的体积大,且转速不太高。

2 常见滑道磨损、刮伤和破损故障原因

在煤矿生产过程中常因以下原因导致滑道故障,使得乳化液泵不能正常工作:(1)因负荷过大并运行缺机油等因素导致连杆断裂,从而磨损、刮伤和破损滑道;(2)密封(活塞)环断裂部与滑块相互作用磨损、刮伤和破损滑道;(3)由于乳化液泵使用时间较长或长时期满负荷运行,滑道磨损严重使间隙过大,磨损、刮伤和破损故障使液化泵输出功率减少,有异常噪声、乳化液泵不能正常工作[2]。

3 再制作工艺流程

(1)购买或订制汽车用球墨铸铁缸桶(以下简称缸桶)内径ϕ82 mm,外径ϕ86 mm,长度190 mm。

(2)打开乳化液泵箱体,拆去所有配件并使用煤油清洗箱体及滑道,找出磨损、刮伤和破损滑道。

(3)在卧式镗床找正故障滑道中轴线,以缸桶为基准(基轴制)镗故障滑道,粗糙度Ra1.5,如图1所示。

(4)加工后的乳化液泵滑道及汽车缸桶外圆涂上一层机油,把使用千斤顶平稳压入缸桶内。

(5)在箱体上端打孔,攻丝M10,用开槽锥端紧定螺钉固定,使缸桶不会发生旋转或位移,如图2所示。

图1 故障滑道镗孔局部剖视图

(6)珩磨已镶入的缸桶尺寸ϕ 820.045

0.15,粗糙度Ra0.4。缸桶为什么不预先使用内圆磨床加工呢?其原因是内圆磨虽能保证加工精度,但因缸桶与乳化泵箱体为过盈配合,经过加工后的缸桶镶入乳化液泵箱体内缸桶略微有变形,无法保护安装精度。

(7)根据情况是否更换密封环或是环块。

(8)组装并调试。

4 试验

(1)运转试验

调节加载阀,按额定压力的25%、50%、75%逐级升压到额定压力值,运转到油温稳定,运转期间泵体应运行平稳,无异常噪声,接头处无泄漏现象[3]。

图2 开槽锥端紧定螺钉布置图

(2)满载试验

在额定负荷下连续运转3小时以上,达到稳定温升,在曲轴箱内测出油温及油、乳化液的泄漏量。试验结束时,泵的曲轴箱油温不超过70℃,试验中曲轴箱内润滑油漏损量不大于0.2 kg/4 h,乳化液泄漏量大于2 kg/4 h。

(3)噪声试验

满载运行下,在离泵轮廓1 m、高度1.5 m处分别测出泵的左、右及前方三点的噪声值,取其平均值为泵的噪声值,泵的噪声在压力35 MPa下不大于93 dB,在20 MPa下不大于89 dB。

(4)超载试验

调节加载阀,将泵压提高到额定压力的1.25倍,运行15 min,然后间隔5 min,再运行15 min,连续进行3次。应满足无零件损坏的要求。

5 结束语

此修复方案对设备要求不高,不需要专用设备,工艺简单,成本低、效益明显,可广泛在煤矿企业中使用。

[1]山东中煤机械制造公司.BRW80/35(20)使用维护说明书[Z].2011.

[2]朱楠楠.矿用乳化液泵吸排液阀流场分析与仿真研究[D].合肥:安徽理工大学,2013.

[3]王志刚.矿用乳化液泵性能测试系统研究[D].西安:西安科技大学,2013.

Emulsion Pump Casing Track Maintenance and Reuse

LI Jian-wei
(Hebi Automotive Engineering Professional College,Hebi458030,China)

This paper takes the can not replacing slide(cylinder)BRW80/35(20)emulsion pump as an example,describes the use of mechanical processing technology to repair because of scratches,wear or damage(hereinafter referred to as fault)slide and the scrapping of emulsion pump,so that the original technical state,parameter recovery,the abandoned fault case again utilization rate of 98%,solve the problem of fault of emulsion pump can not be used any more,improve the emulsion pump life,eliminate waste,reduce the loss and avoid large economic loss.Enable enterprises to save for the replacement of the new emulsion pump costs,reduces the economic loss increases the economic benefit of the enterprises.

emulsion pump;ways to repair;slider

TH38

:A

:1009-9492(2014)12-0225-03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.058

李建伟,女,1980年生,河南新乡人,大学本科,讲师。研究领域:机电技术。已发表论文6篇。

(编辑:王智圣)

2014-07-11

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