乳化泵站无人化操作系统

【摘 要】 在煤矿生产中，无论是炮采工作面还是综采工作面，都必须设置乳化液泵站，对工作面进行供液，保证工作面设备运转和支护可靠，在以往泵站需两个人进行操作，一人为泵站司机，一人为维修人员。为提高生产效率，减少人员占用，解放生产力，通过不断探索研究，对泵站进行设备自动化系统的逐步升级，实现了泵站无人化操作。

【关键词】 无人化 自动化 逐步升级

1 概述

对泵站多项需人工操作的环节进行研究，逐步实现自动化，经过对乳化泵站多项自动化进行整合，实现了无人职守有人巡视的乳化泵自动化系统。泵站无人化操作系统由4部分组成，包括乳化泵定时自动切换、乳化泵欠压自动停泵、乳化泵箱水位自动补水及乳化液自动配比。

2 无人化操作系统

泵站无人化操作系统核心是将需人工切换不同乳化泵、乳化泵欠压、乳化泵供水和乳化液自动配比四个环节升级为可自动进行操作的系统，实现乳化泵无人操作。

2.1 乳化泵定时自动切换系统

根据机电设备安全运行管理规定，乳化泵站的两台泵需2个小时进行换泵一次，因此，实现无人化需改变以往由人工进行切换的方式，经过研究和试验，采用2个JS-48S型数字式延时继电器，时间设置为2小时。实现了泵的定时自动切换。

2.1.1 技术应用原理

在乳化泵负荷开关内安装一个与本开关控制系统电压相匹配的数字延时继电器。继电器的动作与开关的吸合是同步进行的，继电器的动作带动开关的吸合，实现乳化泵的运转。利用延时继电器的延时功能实现开关的自动切换，最终实现乳化泵的定时自动切换。泵站开关自动切换接线示意图（如图1）。

2.1.2 创造性、先进性描述

该装置减小了乳化泵的疲劳性运转，杜绝了因乳化泵长期运行造成不安全事故的发生。保证了乳化泵正常运转，系统结构简单，维护方便，原理易懂、灵敏可靠，防爆性能符合要求，自动进行切换，减少人员操作。

2.2 乳化泵欠压保护装置

由于泵站距工作面的供液管路距离远，供液管路中途管接头易出现跑冒漏液，造成乳化泵欠压，处于高频率打压状态损坏乳化泵。为保证乳化泵在正常压力范围内运转，减少各液压元件的损坏，采用欠压保护装置实现乳化泵欠压自动断电对乳化泵进行保护。

2.2.1 技术应用原理

该装置采用防爆电接点压力表作指示窗口，来实现乳化泵欠压断电的原理。利用防爆电接点压力表的常开点来实现乳化泵压力正常范围时的开关维持。（压力表的黑色浮动指针是指示乳化泵压力，红色固定指针是指示乳化泵最低工作压力，当黑色指针低于红色指针时，其接点断开开关的控制回路，开关断电乳化泵停止运转。）利用防爆电接点压力表的常闭点来实现乳化泵欠压停泵预警信号。（压力表的绿色固定指针是指示当压力回零时，黑色指针与绿色指针的接点闭合，接通36V警铃的回路，铃声响起通知巡查人员。）欠压保护接线示意图（如图2）。

2.2.2 创造性、先进性描述

该装置灵敏可靠，减少了乳化泵因欠压长时间的高频率打压，减少了机电设备的非正常运转及损坏。欠压保护装置为进一步实现岗位无人职守奠定良好的基础。系统结构简单，维护方便，原理易懂、安全可靠有很好的可靠性和实用性。

2.3 乳化泵箱水位自动补水

为保证乳化泵正常运转，水箱内要确保足够的水量，在以往需泵站司机及时对水箱水位进行查看和补水，现研制和安设自动补水器进行自动补水，当水箱水量达到设定的水位时，补水器开启，自动向水箱内进行供水，杜绝因缺水乳化泵吸空损坏乳化泵的事故发生。

2.3.1 技术说明及主要技术性能指标

自动补水装置采用干簧管自动传感器经改造后实现低水位开启，高水位停止的原理。利用传感器的开、停控制继电器，有继电器来完成供水电磁阀的开启、停止。自动补水装置灵敏可靠，防爆性能符合《煤矿安全规程》要求。水箱自动补水器示意图（如图3）。

2.3.2 创造性、先进性描述

该装置灵敏可靠，系统结构简单，维护方便，原理易懂有很好的可靠性。减少了乳化液的跑冒滴漏，为泵站卫生环境创造了条件。补水装置可以进一步实现岗位无人职守。杜绝了因水箱缺水导致乳化泵吸空损坏乳化泵的事故发生。

2.4 乳化液自动配比

工作面使用的液体为乳化液与水的混合溶液，是在泵站将乳化液与水按一定比例配比加压后，通过管路供至工作面支架、支柱等使用，根据支架、支柱等使用要求，要将乳化液与水两者的配比浓度达到3%以上，在以往采用人工进行配比时，不仅占用人员，而且也无法保证配比浓度合格，为此研制了乳化液自动配比装置。乳化液自动配比装置采用真空吸附原理，在水箱处安置封闭配比箱，配比箱留有3个管口，其中两个为进液口，一个为出液口。两个进液口中，一个进水，另一个进乳化液；根据要求的浓度，确定进液管（水管、乳化液管）的直径和进液量，利用真空吸附原理，进液管自动进液至配比箱，混合后吸入水箱，加压进行供液。

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