摘 要: 分體式電磁流量計能很好地解決提升機(jī)在井下的防爆難題，有效保障井下運(yùn)輸?shù)陌踩?，是最適宜煤礦井下的提升設(shè)備。本文分析分體式電磁流量計的原理、組成及適用性，并分析其在高莊煤礦的推廣前景。
目前，多數(shù)煤礦井下使用的提升機(jī)要么是不完全防爆設(shè)備，要么是笨重、復(fù)雜的防爆電控提升機(jī)，而大多數(shù)井下提升機(jī)的電控系統(tǒng)都很復(fù)雜，維護(hù)、維修難度大，為了解決它的防爆問題，只有使之系統(tǒng)復(fù)雜化。分體式電磁流量計能很好地解決井下提升設(shè)備的防爆性能及結(jié)構(gòu)復(fù)雜問題。分體式電磁流量計的電氣部分采用 380V、660V或 1140V 電壓及兩臺防爆真空啟動器和 1 臺防爆真空饋電開關(guān)就能操作主輔鼠籠式防爆電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電氣部分簡單，占地面積小且不需要繞線式電動機(jī)、磁力站、金屬電阻、控制屏等，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，容易實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的防爆性能。
1 分體式電磁流量計的工作原理
    分體式電磁流量計的工作原理如圖 1 所示。電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動油泵同步運(yùn)行，油泵產(chǎn)生的壓力油經(jīng)主油管路進(jìn)入驅(qū)動部件液壓馬達(dá)，并將液壓油傳遞來的動力轉(zhuǎn)化成扭矩傳遞到主軸裝置，從而使?jié)L筒運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)安全提升。分體式電磁流量計由于采用液壓傳動，減少了產(chǎn)生電火花的元件，主、輔防爆電機(jī)通過防爆開關(guān)直接起動，完全由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，電氣控制設(shè)備簡單，便于實(shí)現(xiàn)防爆，安全可靠性好，液壓系統(tǒng)傳遞動力均勻平穩(wěn)，而且通過液壓變量泵能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，起動換向平穩(wěn)低速動轉(zhuǎn)性能好。

2 分體式電磁流量計的組成
    分體式電磁流量計由主軸裝置、盤形制動器、深度指示器、主電機(jī)、輔電機(jī)、液壓系統(tǒng)( 液壓馬達(dá)、軸向柱塞泵、雙聯(lián)葉片泵、油箱、冷卻器、濾油器)等組成。核心部分是液壓系統(tǒng)，由主回路、補(bǔ)油回路、熱交換回路、制動回路、調(diào)繩回路、操縱回路、伺服回路 7 個部分組成，各回路相互關(guān)聯(lián)、相互制約; 由電動機(jī)運(yùn)行、油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)、液壓馬達(dá)帶動主軸裝置，從而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)。電控提升機(jī)與液壓提升機(jī)的主軸裝置動力來源不同，電控提升機(jī)是由電動機(jī)( 通過減速機(jī)) 直接傳遞給主軸裝置，而液壓提升機(jī)是由液壓系統(tǒng)的液壓馬達(dá)傳遞給主軸裝置。液壓系統(tǒng)是液壓提升機(jī)的核心。主回路是由軸向柱塞泵和液壓馬達(dá)組成的閉式回路。由軸向柱塞泵輸出的液壓油經(jīng)主回路一側(cè)流至液壓馬達(dá)，從而驅(qū)動提升機(jī)主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，完成下放重物工作。補(bǔ)油回路由雙聯(lián)葉片泵、濾油器、單向閥、補(bǔ)油溢流閥、壓力繼電器等組成。由于主回路壓力油的泄漏及熱交換流失了油液，必須對主回路低壓側(cè)( 背壓) 進(jìn)行補(bǔ)油，從而保證主回路油量、油壓正常。補(bǔ)油壓力必須大于主回路低壓側(cè)( 背壓) 壓力，當(dāng)補(bǔ)油壓力無法實(shí)現(xiàn)到設(shè)定的相應(yīng)數(shù)值，系統(tǒng)會自動斷電停止作業(yè)。如果補(bǔ)油壓力過大，補(bǔ)油溢流閥立即將多余超壓的油液通過冷卻器流回油箱。熱交換回路由液控?fù)Q向閥、背壓液流閥、冷卻器組成。由于液壓馬達(dá)高壓油的損耗和泄漏，將會導(dǎo)致油液溫度的升高，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須將高溫油液置換出來并加以冷卻。熱交換回路能很好地解決這個問題。制動回路由雙聯(lián)葉片泵( 由輔電機(jī)驅(qū)動) 、濾油器、溢流閥、液控?fù)Q向閥、節(jié)流閥、防爆電磁閥、機(jī)動換向閥、單向節(jié)流閥、球閥、盤形制動器組成。正常停車時，液控?fù)Q向閥回位，盤形制動器經(jīng)節(jié)流閥回油，盤形制動器抱閘制動。當(dāng)電源突然斷電而非正常制動時，防爆電磁閥斷電回油，使盤形制動器內(nèi)的壓力油經(jīng)防爆電磁閥、液控?fù)Q向閥、節(jié)流閥回油，盤形制動器抱閘制動。緊急停車時，踏下腳踏開關(guān)( 機(jī)動換向閥) ，機(jī)動換向閥直接回油; 行程開關(guān)動作，防爆電磁閥斷電回位，從而實(shí)現(xiàn)盤形制動器回油制動。調(diào)繩回路，單筒提升時此回路不存在。雙筒提升，需要調(diào)繩時，調(diào)繩油壓必須將調(diào)繩離合器打開進(jìn)行調(diào)繩，然后復(fù)位。調(diào)繩回路由減壓閥、防爆電磁閥、手動換向閥、調(diào)繩油缸、調(diào)繩離合器及連鎖閥構(gòu)成。 3 經(jīng)濟(jì)效益及推廣前景
    目前，高煤公司使用的大多數(shù)井下提升設(shè)備均為非防爆型，為了保證礦井和人身安全，可以更換防爆性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單的防爆液壓提升設(shè)備。而分體式電磁流量計工作安全性高，防爆性能可靠良好，整個系統(tǒng)簡單、易操作、易維護(hù)，日常使用中可以極大地提高防爆安全性，并且減少日常檢修及保養(yǎng)的工作量。但是分體式電磁流量計也表現(xiàn)出價格偏高，噪聲大，閥組多、管路長、接頭多，漏油問題難以解決等缺點(diǎn)，這些都需要技術(shù)人員后期進(jìn)行維修和改造處理。且在來壓期間支架工也沒有適當(dāng)?shù)奶岣咧Ъ艹鯎瘟?，對于頂板和煤壁維護(hù)均不利。
3.2 支架載荷分布分析
    綜采工作面液壓支架載荷分布情況是掌握工作面來壓特點(diǎn)和研究液壓支架適應(yīng)性的重要依據(jù)，對丁5、6 － 22240 工作面液壓支架上壓力監(jiān)測儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示: 液壓支架載荷主要分布在 5000kN ～ 7500kN，占統(tǒng)計數(shù)的 43% ; 液壓支架載荷分布在 7500kN ～ 8500kN 范圍內(nèi)，約占總計數(shù)的 16% ，分布在 8500kN ～ 10000kN 范圍內(nèi)，約占統(tǒng)計數(shù)的 8% ; 分布在 3500kN ～ 5000kN 范圍內(nèi)，約占統(tǒng)計數(shù)的 21% ，低于 3500kN 的約占統(tǒng)計數(shù)的 12% 。根據(jù)丁5、6 － 22240 工作面液壓支架載荷分布和來壓特征分析可知，該工作面頂板壓力顯現(xiàn)并不劇烈，僅在來壓期間支架載荷明顯升高，但支架足以滿足采場支護(hù)需求，但初撐力普遍較低不利于對頂板和煤壁形成及時有效地控制，應(yīng)在保證泵壓正常的基礎(chǔ)上，杜絕供液管路出現(xiàn)的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，并適當(dāng)增加升架時間，以確保液壓支架初撐力符合要求。
4 結(jié)語
    掌握綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及特點(diǎn)并將其應(yīng)用于實(shí)踐，是指導(dǎo)工作面液壓支架選型和綜采工作面安全高效回采的重要基礎(chǔ)。采用現(xiàn)場實(shí)測手段，掌握了六礦丁組合層丁5、6 － 22240 工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律: 工作面初次來壓步距 26m ～ 30m，來壓期間支架平均載荷為 8120kN，為額定載荷的81． 2% ; 工作面周期來壓步距 9m ～ 12m，來壓期間支架平均載荷 7958kN，為額定載荷的 79． 6% ; 工作面液壓支架載荷主要分布在 5000kN ～ 7500kN，占統(tǒng)計數(shù)的 43% ，其次分布在 7500kN ～ 8000kN 和3500kN ～ 5000kN，分別占統(tǒng)計數(shù)的 12% 和 21% ;工作面支架初撐力普遍較低，不足額定初撐力的27% ，應(yīng)有意識的采取措施提高支架初撐力。