综采工作面乳化液泵站的选型计算

综采工作面乳化液泵站的选型计算

1 乳化泵站选型计算条件

配套支架参数

形式ZZ11000/24/50型四柱支撑掩护式

中心距/mm 1750

初撑力/kN 10133

推移步距/mm 800

泵站额定供液压力/MPa 31.5

立柱参数

缸径φ1/mm 320

缸径φ2/mm 295

推移千斤顶参数

缸径φ3/mm 180

缸径φ4/mm 105

行程/mm 900

推溜力/kN 529

2 选型原则

（1）乳化泵站输出的流量、压力应满足液压支架的需要，并考虑管路阻力而造成的压降；

（2）乳化液泵输出的单机额定流量和泵的台数，应满足工作面液压支架操作需要，对能快速移架的液压支架或多台支架同时作

业时同，需要较大流量；

（3）乳化液泵站电动机选用电压，其等级应与工作面其他设备的电压等级一致；

（4）乳化液箱的容量应能满足多台泵同时运行的需要；

（5）当设立固定乳化液泵站实行远距离供液时，要计算确定所用的类型、口径和液流压降的损失，并确定所需的泵压。 3 泵站的压力计算

根据液压支架初撑力确定泵站压力

MPa p D

z p b 5.314121==π 式中 p 1-----液压支架初撑力，p 1=10133KN ；

z-----一架液压支架立柱根数，z=4；

D------支架立柱的缸体内径，D=0.32m 。

初选泵站压力

MPa p D z p n b 8.204

212== π

式中 p n -----千斤顶最大推力，p n =529KN ；

D 1------千斤顶缸体内径，D 1=0.18m 。

如果满足支架初撑力和千斤顶最大推力的要求，则泵站压力

MPa kpb p b 65.341==

式中K-----泵站系统压力损失系数，K =1.1～1.2。

4 泵站流量的确定

根据支架在工作面中每架（组）在移动的循环中需要动作的立柱和千斤顶的最大流量确定，同时要满足液压支架追 机快速移动的要求，每6架一组。液压泵站工作流量

()min /55.7411000Q 14221113

L l t v L BF n F F s n q =⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++≥ η

式中 n 1-----移架时同时升降的立柱数，n 1 =4×6=24；

N 2-----移架时同时伸缩的千斤顶数，n 2 =1×6=6；

s 1------移架时立柱的行程，s 1=20cm ；

B------移架时千斤顶的行程，B=80cm ；

F 1------立柱环形腔的作用面积，F 1=795.16cm 2；

F 2------活塞腔的作用面积，F 2=1329cm 2；

F 3------千斤顶移架腔的作用面积，F 3=265.8cm 2；

L------支架架间距，L=1.75×6=10.5m ；

v q ------采煤机牵引速度，v q =5.5m/min ；

t 4------移架过程中的其他辅助时间，t 4=0.2min ；

η1------泵站容积效率，η1=0.9～0.92；

5 泵站功率计算

泵站电机功率

Kw pQ N 76.22812.6==η

式中 p-----泵站的额定压力MPa ；

η-----泵站的效率，η=0.9；

6 泵站乳化液箱容积的确定

按泵站工作流量选择容积

L Q Q V 1550301=+≥

式中Q 0 -----液箱箱底至吸液口最低液位时的流量，取Q 0=150～200L ；

满足因停泵可能造成孤全部国顺液管回流的流量

()

L Q L d L d V 52.4281040322112

12=+⨯+≥-π 式中 d 1,d 2-----主进管、回液管的内径，d 1 =5cm, d 2 =6.3cm ；

L 1,L 2-----主进管、回液管的长度，L 1 =4500cm, L 2 =4500cm ； 满足因煤层厚度变化使支架立柱伸缩而流量差

s 1------移架时立柱的行程，s 1=20cm ；

B------移架时千斤顶的行程，B=80cm ；

L hnz D V 14.21221043123=⨯≥-π

式中D-----立柱缸体内径，D =32cm ；

h-----煤层厚度变化量，h =110cm ；

n-----每架支架的立柱数，n =4；

z 1------同时动作的支架数，z 1=6cm 。

乳化液箱容积

V=V 1+V 2+V 3=4100.66L

7 液压泵站的参数确定

乳化液箱容积应能容纳因采高变化引起的支架所需液量差，

且应能容纳全部主进、回液管路的回液量等因素。本矿煤层变化不大，采高变化引起的支架所需液量差很小。综上所述，选择BRW400/31.5型液压泵和RX400/25乳化液箱，泵站配备3泵（两用一备）2箱方式工作，具体参数如下：

公称压力/MPa 31.5～37

柱塞数量/个 5

公称流量/Lmin 400

乳化液箱不锈钢

电机功率/Kw 250

有效容积/L 2500

电压/V 1140

8 结语

结合矿井实际，综合工作面液压设备的需要，通过精确土计算最后确定选型，避免了因“大马拉小车”所造成的供用电浪费、高成本的投入，以及因“小马拉大车”所带来的问题。取代了以住凭经验选型所存在的不合理性，体现了科学选型、合理使用，从而达到安全高效经济运行。