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液压传动因为具有调速平稳、噪音小、能够实现无极调速等优点，被越来越多地应用到煤矿井上下生产实践中。在我厂，为了满足加工和检修需要，提高工效，我们先后研制并自主加工制作了液压压力机及液压单体试压装置等设备，并配套安装了一套乳化液泵站系统，为液压设备和设施提供动力。
为了保证乳化液泵的安全高效运转，乳化泵箱内的液面必须保持在一个适当的高度，而在实际的使用过程中，由于整个液压系统涉及的范围比较广，维护工作量较大，一旦维护不到位，就会出现管路泄露;而且在进行单体试压时，单体柱内的乳化液因直接外排，使得乳化液泵箱内的液位急剧下降，如果乳化液得不到及时补充，乳化液泵因供液不足或空转而急剧发热，损坏密封，影响整个液压系统的正常工作，存在严重的安全隐患;同时乳化液泵箱在乳化液补充到位的情况下如果不能及时关闭，就会使乳化液溢流，造成浪费。
此前为解决上述隐患我们曾采取了在泵箱上安装浮子式水位控制仪的方法，但该水位控制仪在使用中还存在以下不足：
1、浮子的阀杆与阀芯等部件易发生锈蚀，影响进液阀开闭的可靠性，无法保证乳化液泵始终处在正常水位状态下运行。
2、一旦发生进液中断，在乳化液泄露严重的情况下，乳化液泵极易在缺液的状态下空运转，造成电机与乳化液泵的部件烧损。 为此，我们特设计制作了乳化液泵站多功能自动控制综合保护控制装置，该装置的成功设计与应用，很好地解决了上述问题，确保了乳化液泵站的安全运行。
可行性研究 人员方面：
本项目小组成员由电修车间技术骨干组成，熟知水位自动控制及综合保护工作原理，现场实践经验丰富，小组成员曾完成多项成果的研制，完全具备该项目所要求的技术能力，能够根据乳化液泵站工作特点，制定出科学合理的自动控制及综合保护方案，合理确定技术参数，选用相应的电器元件，自行进行加工制作。 物质条件：设计乳化液泵站多功能自动控制及保护装置是防止乳化液泵站在工作时因供液不及时或存在过载、短路、漏电、断相等安全隐患情况下继续运行的一项有效措施，厂领导对此给予高度关注，并从设备保障和材料供应方面给予大力支持。机修厂拥有常规的加工设备及各种电器元件，为加工制作该装置提供了良好的物质条件，乳化液泵站的操作及检修人员作为该项目实施的受益人，均能积极参与项目研制当中，及时对该装置的设计及加工制作提供有益建议，确保本项目的顺利开展
项目研制目标及设计内容 项目研制的目标：设计制作出一套结构紧凑、功能齐全、操作便捷的自动控制综合保护装置。
设计的主要内容：
1、功能设计方面:主要从水位多功能自动控制和电气综合保护两方面考虑。
1)水位多功能自动控制功能：该装置应能够在乳化液泵运行期间，对泵箱液位进行时时控制，当液位降到最低位置时，能够及时打开进液阀门补充，防止乳化液泵在缺液状态下运行;当液位补充到高位时，能够自动关闭进液阀门，避免液体从箱体内溢出，造成资源浪费; 2)电气综合保护功能：当电机出现过载、漏电、短路、断相及无法正常进行进液的情况下，能够及时切断电源，避免设备带故障运行，引发事故。
2、结构尺寸设计：设计原则在满足上述能够要求的前提下，尽可能地缩小装置的整体外形尺寸，以减少占用空间。设计时应注重考虑的因素及尺寸如下：
1)各电器元件的选用及布设位置：根据乳化液泵的技术参数，合理选定相应的电器元件，并使各元件之间保持一定的安全距离的前提，科学布设各元件的位置，确保盘面布局结构紧凑、整齐美观。
2)盘座尺寸及配电箱体的尺寸：根据盘面布局，确定盘座的尺寸为580mm×400mm，最终确定与之配套的电控箱体的尺寸为700mm(宽)×600mm(高)×260mm(深)，并确定在箱体正面上开挖相应的指示灯、按钮安装位置。
3、电器元件及材料的选用 电器元件及材料的选用以满足安全使用要求，易获取，降低制作成本为原则。 选用的主要电器元件具体如下：
1)总电源控制开关：NM1LE-100S/3N300型空气开关
2)接触器：CKJ5-160 AC36V真空交流接触器，额定电流为660A。
3)电机综保： JDB-80-A型电机综合保护，最小短路电流为5A ，最大短路电流为80A。
4)控制变压器：QJZ-30型控制变压器，输入电压为380/660V,输出为36V。
5)时间继电器：ST6P-2.10S AC36V超级时间继电器，额定电流为5A。
6)中间继电器：J27-44 AC36V，额定电流为5A。
7)电磁阀： DFB-20/10防爆型电磁阀，功率28W，电压为AC36V。 以上元件除电磁阀为自行购买外，其余均为矿常用的开关配件。
电控箱箱体、盘座材料的选用
1)框架选用30#等边角铁。
2)面板选用3mm厚的钢板。
3)配电盘盘座选用5mm厚的绝缘胶木板。 以上材料全部为厂常用材料，易于获取。
多功能自动控制综合保护装置的加工制作 在完成上述设计及选材的基础上，小组成员绘制了多功能自动控制综合保护装置加工制作图，对加工制作工艺流程及质量标准进行明确，具体如下： 多功能自动控制综合保护盘制作流程 电控箱箱体的制作流程 电控箱组装 加工质量要求：
1、电器元件及线路安装布设质量要求：
1)电器元件布设间距合理，安装规整，固定可靠。
2)线路布设规整，接线工艺应符合规范，无虚接、无毛刺，各线路间无交叉，接头压接牢固。
3)电器元件标识齐全、清晰。
2、控制箱体加工质量要求：
1)各焊缝应平滑饱满、无漏焊、气孔、夹渣等缺陷，各棱角进行磨圆处理。
2)、加工完毕后，应进行除去毛刺和焊渣，对割边进行抛光打磨。
3)、箱门与箱框采用合页连接，箱门开闭灵活，无阻卡，箱门与箱框配合平整。
4)、进行喷漆处理，喷漆漆层厚度及颜色应均匀一致，无漏喷，无流坠。
多功能自动控制综合保护装置的结构及工作原理
1、多功能自动控制综合保护装置的结构 该乳化液泵多功能自动控制综合保护综合控制装置由电源开关、真空接触器、阻容吸收、时间继电器、中间继电器、JDB电机综保装置、水位多功能自动控制器、传感器探头、电磁控制阀、熔断器、控制按钮、状态指示灯等组成，具体结构详见附后的实物图片。 该多功能自动控制综合保护装置安装在液压泵站附近的墙体上，电磁控制阀组与进液管相连，固定在泵箱上，液位测量仪安放在泵箱箱体内，测量仪上标有低水位、零位和高水位，低水位距泵箱箱体底部约500mm。
2、多功能自动控制综合保护装置的工作原理 该装置的工作原理图详见附图一，
工作原理如下：
合上空气断路器，变压器KB得电输出36V电压，供电给JDB电机综保和水控插件。当负荷绝缘>22千欧姆时，JDB综保3、4点闭合为电机启动做准备，并且电源指示灯LED1亮。 开关设定为有保状态。在有保状态时，当水箱水位在高水位时，水控插件工作，水控插件的常开点J-1闭合，中间继电器ZJ得电，ZJ-1闭合为启动主泵做好准备。ZJ-2闭合，水位正常指示灯亮。按下主泵启动按钮QA，真空接触器得电乳化液泵工作。当水位下降到低水位以下时，水控插件J1失电，水控插件的J-1点由常闭变为常开，中间继电器ZJ失电，保护点ZJ-1断开，ZJ-2闭合、缺水指示灯亮，电磁阀工作。开始往水箱注水，当水位高度达到高水位时，水控插件J-1闭合，然后ZJ得电，保护点ZJ-1闭合，ZJ-2断开，切断电磁阀电源停止供水。同时ZJ-3闭合，水位正常指示灯亮，从而达到水箱一直不缺水可使乳化液泵不间断工作。 ZJ-1断开的同时，ZJ-2闭合，时间继电器KT得电，KT-1瞬时吸合、延时断开，确保主泵不停。当水箱注水按设定延时时间达不到安全水位时，KT-1断开，切断真空接触器电源，主泵电机停电，起到无水保护作用。 乳化液泵站多功能自动控制综合保护装置工作原理图
主要创新点
1、设计科学合理，保护功能全面。该装置不但能自动检测乳化液泵箱中的水位，适时开启或关闭泵箱进液阀门，对乳化液泵箱液面进行自动控制，而且在供液中断或电机出现过载、短路、漏电、断相等故障状态下，能及时停机，有效避免电机烧损和乳化液泵损坏，保证整个液压系统正常工作。
2、电器元件布局科学，整体结构紧凑合理。所有的电器部件均科学布设在一个盘面上，各部件间距合理，整体结构紧凑，布线横平竖直，各接头压接牢固可靠，完好符合机电质量标准化接线要求。
3、标识鲜明齐全，便于识别与观察。电控装置的盘面安装在一个自制箱体内，箱上加装锁具，在盘上和箱体外壳上均加装的电源指示灯、缺水指示灯、水位正常指示灯、启动按钮、停止按钮等，指示灯、操作按钮及部分电器部件均粘贴有标识，以便操作人员观察和识别，防止误操作。盘安装在箱体内及箱上加装的锁具，可有效防止人员触碰带电部分或非工作人员擅自操作，提高装置使用的安全防护性能。
4、自动运行，减员增效。加装该装置后，在使用乳化液泵站时，只需送电电源，按下启动按钮，乳化液泵站即可安全运行，中间无需人工观察液位和开停进液阀门，既节省了人力，又确保了泵站的安全运行，降低成本。
5、有效节约资源，方便文明卫生。该装置的投用，可有效防止泵箱内过量加注乳化液，造成液体外溢，泵房地面积水现象的发生，既避杜绝乳化液外溢浪费，而且又降低了泵房维护工作量，有助于搞好泵房内的文明卫生工作。
效果评价 该乳化液泵站多功能自动控制综合保护控制的成功研制与投入应用，有效防止供液不及时和液体溢流对生产所造成的不良影响，而且齐全的电器保护功能，可在故障发生时及时切断电源，有效地避免电机烧损和乳化液泵损伤，与传统的浮子式水位控制仪相比，具有控制精确可靠，保护功能齐全，故障率低，安全性能高等优点。建议可在地面检修及加工单位使用乳化液泵的地点进行推广应用。
完成单位：车集煤矿 成果类别：小革新 获奖等级：三等奖
