反冲洗过滤器在液压支架上的应用
                                 曹雅红
         （神华集团神东煤炭分公司工程造价处 内蒙古·鄂尔多斯 017209）
     摘要：近几年，越来越多的高产的“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。
   关键词 反冲洗过滤器 液压支架 应用
   中图分类号： O482  文献标识码：A 文章编号：1672-7894（2006）11-195-01
   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：
   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，zui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。 

来源：生意社