綜采工作面BRW400/31.5 型乳化泵常見(jiàn)故障分析及處理

毛偉洪

（山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000）

引言

乳化泵是綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，主要起到給液壓支架和液壓?jiǎn)误w柱供液的作用。乳化泵性能的好壞直接關(guān)乎著工作面液壓支架和液壓?jiǎn)误w柱等的工作狀態(tài)，進(jìn)而也直接影響著工作面采場(chǎng)和兩巷的支護(hù)質(zhì)量，若在液壓支架降架拉移過(guò)程中乳化泵站出現(xiàn)故障輕則影響工作面正常推進(jìn)，嚴(yán)重時(shí)造成頂板處于無(wú)支護(hù)狀態(tài)導(dǎo)致漏頂、冒頂?shù)陌l(fā)生，因此，確保乳化泵站安全、可靠運(yùn)行是確保工作面安全回采的關(guān)鍵[1-5]。但是，受到井下惡劣條件、職工違章操作、檢修不到位等多方面因素的影響，乳化泵站也容易出現(xiàn)部件磨損、泵壓異常等多種問(wèn)題，這些問(wèn)題如若處理不合理或者不及時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響工作面的安全回采作業(yè)。鑒于此，決定以BRW400/31.5 型乳化泵為研究對(duì)象對(duì)其常見(jiàn)故障進(jìn)行研究，并給出解決方案，以期為降低乳化泵事故率，提高采面單產(chǎn)做準(zhǔn)備。

1 BRW400/31.5 型乳化泵的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

綜采工作面所用乳化泵站多由兩泵一箱組成，少數(shù)由多泵一箱組成，兩泵一箱是指兩臺(tái)乳化泵和一臺(tái)乳化液箱體，兩泵一箱乳化泵站工作時(shí)，一泵使用一泵備用。綜采工作面一般所用的乳化泵站由兩臺(tái)BRW400/31.5 型乳化泵和一臺(tái)RX400/25 型乳化液箱組成，另外，乳化泵站還包括蓄能器、卸載閥、管路等基本單元。而乳化泵主要由曲軸箱、泵頭、高壓鋼套等單元組成，泵頭為乳化泵的液力端，泵頭下方為吸液閥，上部為排液閥，通過(guò)高壓集液塊實(shí)現(xiàn)泵頭壓力出口與排液腔的聯(lián)通，高壓集液塊的兩側(cè)分別為卸載閥和安全閥。乳化液泵工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)臥式柱塞往復(fù)泵，經(jīng)過(guò)一級(jí)齒輪減速后帶動(dòng)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)，然后在曲桿的帶動(dòng)下，柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了乳化液在排液腔的吸入和排出，進(jìn)而得到了具有一定壓力的乳化液，該乳化液經(jīng)高壓管路輸送至工作面供液壓支架或液壓?jiǎn)误w柱使用。BRW400/31.5型乳化泵工作原理見(jiàn)圖1 所示。

圖1 BRW400/31.5 型乳化泵工作原理

2 BRW400/31.5 型乳化泵常見(jiàn)故障及處理

1）曲軸連桿軸瓦磨損失效。BRW400/31.5 型乳化泵曲軸箱和減速齒輪箱共用油池潤(rùn)滑，而傳動(dòng)工作多少存在一定的磨損，磨損產(chǎn)生的金屬微粒子會(huì)隨油體進(jìn)入到乳化泵潤(rùn)滑系統(tǒng)中各摩擦副的表面，而其中最易磨損的摩擦副便是曲軸連桿的軸瓦。為了減緩軸瓦磨損，軸瓦的材質(zhì)常選用軸承合金，該類(lèi)合金具有較高的耐磨性和承載能力，但是部分磨損產(chǎn)生的金屬微粒子硬度要高于軸瓦硬度，當(dāng)曲軸連桿潤(rùn)滑里含有的高硬度金屬微粒子過(guò)多，這些金屬微粒子會(huì)嵌入到連桿機(jī)構(gòu)表面，造成連桿機(jī)構(gòu)軸瓦的表面潤(rùn)滑膜和氧化膜遭到破壞，裸露的軸瓦在金屬微粒子的作用下形成摩擦結(jié)點(diǎn)，當(dāng)外力低于摩擦結(jié)點(diǎn)處的結(jié)合力時(shí)會(huì)造成咬死現(xiàn)象，反之會(huì)造成軸瓦變形和斷裂。軸瓦的磨損失效也導(dǎo)致曲軸連桿失效，進(jìn)而導(dǎo)致乳化泵停止運(yùn)行。由此可知，曲軸連桿軸瓦磨損失效的主要原因是潤(rùn)滑油遭到污染，維修及更換潤(rùn)滑油不及時(shí)導(dǎo)致，在預(yù)防軸瓦磨損時(shí)可從潤(rùn)滑油選用合理和潤(rùn)滑油的油質(zhì)兩方面著手。

2）乳化泵啟動(dòng)后無(wú)流量：乳化泵啟動(dòng)后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有流量的現(xiàn)象，引起該問(wèn)題的原因較多，最常見(jiàn)的是乳化泵內(nèi)空氣未排凈，或者是乳化泵閥門(mén)泄漏和柱塞密封損壞。另外，乳化泵的高度超過(guò)乳化泵箱過(guò)高導(dǎo)致吸液困難也會(huì)導(dǎo)致乳化泵啟動(dòng)后沒(méi)有流量或者流量很少。針對(duì)于引起乳化泵無(wú)流量的原因分析，在開(kāi)啟乳化泵時(shí)首先要打開(kāi)排氣開(kāi)關(guān)徹底的釋放存儲(chǔ)的空氣，還需要檢查密封墊和各閥門(mén)是否出現(xiàn)破損或者安裝不到位，及時(shí)更換破損閥門(mén)和密封墊。另外，在安裝乳化泵站時(shí)要盡量將乳化泵的高度與乳化泵箱保持一個(gè)水平，這樣不僅有利于吸液，對(duì)于檢修排查問(wèn)題也極為方便。

3）乳化泵壓力不正常：乳化泵壓力過(guò)高或者過(guò)低都不利于工作面供液管理，壓力過(guò)高容易造成供液管路出現(xiàn)爆管、密封損壞等現(xiàn)象，壓力過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致液壓支架或者單體柱初撐力不足，容易引起頂板事故，不利于工作面安全回采。乳化泵壓力過(guò)高往往是卸載閥閥芯堵塞或者安全閥閥芯堵塞導(dǎo)致，造成泵壓過(guò)高后不卸載，及時(shí)更換卸載閥和安全閥即可。乳化泵壓力過(guò)低往往是主閥閥芯卡堵或者手動(dòng)卸載閥未關(guān)閉導(dǎo)致，另外，未按要求調(diào)設(shè)合理泵壓也表現(xiàn)為泵壓過(guò)低，據(jù)此可檢查手動(dòng)卸載閥是否關(guān)閉和泵壓是否調(diào)設(shè)合理，然后檢查主閥是否正常，同時(shí)要保證各相關(guān)管路和密封完好。

4）乳化泵卸載閥頻發(fā)動(dòng)作：在乳化泵運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)突然遇到卸載閥頻繁動(dòng)作的現(xiàn)象，分析認(rèn)為，供液管路爆管或者密封損壞導(dǎo)致漏液是其主要原因，卸載閥或者先導(dǎo)閥損壞也會(huì)導(dǎo)致乳化泵頻繁卸載。遇到此問(wèn)題時(shí)，作業(yè)人員首先對(duì)管路進(jìn)行排查，看是否供液管路存在漏液現(xiàn)象，如若供液管路完好，則停泵檢查卸載閥和先導(dǎo)閥，必要時(shí)更換卸載閥和先導(dǎo)閥即可解決乳化泵頻繁卸載的問(wèn)題。

5）乳化液水溫高：乳化液水溫過(guò)高會(huì)造成乳化液添加劑析出，影響乳化液的穩(wěn)定性，乳化液溫度過(guò)低又難以發(fā)揮其潤(rùn)滑性能。另外，乳化液水溫過(guò)高也是乳化泵站帶病運(yùn)行的表現(xiàn)，正常的乳化泵站出水溫度應(yīng)在50℃左右。乳化液水溫過(guò)高多是因冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)失效或者單向閥密封失效導(dǎo)致，檢查冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)，及時(shí)更換受損密封件即可。

3 BRW400/31.5 型乳化泵日常維護(hù)

1）加強(qiáng)對(duì)泵工的操作培訓(xùn)工作，要求開(kāi)泵前檢查各部油位、機(jī)械部件、供液管路、各相應(yīng)閥門(mén)等，同時(shí)開(kāi)啟電源排放吸液腔內(nèi)空氣，確認(rèn)乳化泵站一切正常后方可開(kāi)泵。乳化泵開(kāi)啟后，首先空載運(yùn)行5～10 min，同時(shí)排查泵體、乳化液箱體，供液管路等，如若一切正常后方可正常向采面供液。

2）加強(qiáng)對(duì)乳化泵及其供液管線(xiàn)的檢修力度，對(duì)易受沖擊和震動(dòng)影響的螺栓、接頭、卡銷(xiāo)等定期緊固，對(duì)易變形和老化的聚氨酯密封橡膠要定期更換，確保液壓元件的密封性。

3）考慮到乳化泵在運(yùn)行過(guò)程中，各單元元件存在摩擦導(dǎo)致大量的金屬微粒子進(jìn)入油體潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致乳化泵部分元件因摩擦受損實(shí)效，故應(yīng)定期清洗或者更換液壓元件，定期更換潤(rùn)滑油等各類(lèi)油脂。

4）定期對(duì)高壓過(guò)濾器和進(jìn)水過(guò)濾器進(jìn)行沖洗，考慮到當(dāng)前BRW400/31.5 型乳化泵過(guò)濾器均采用正向沖洗，過(guò)濾器內(nèi)部往往難以沖洗干凈，造成過(guò)濾器過(guò)濾效果較差，進(jìn)而導(dǎo)致乳化液箱內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì)污染水質(zhì)，故定期要對(duì)乳化液箱和管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗。

5）加強(qiáng)檢修人員的培訓(xùn)力度，確保檢修人員能夠正確判斷乳化泵常見(jiàn)運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因，并能夠采取措施及時(shí)進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

乳化泵的安全可靠運(yùn)行是確保工作面安全回采的關(guān)鍵，但是受到井下條件、檢修不到位等多種因素的影響，乳化泵在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多種故障。因此，司泵工和檢修人員應(yīng)掌握乳化泵的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，同時(shí)，要注重日常檢修工作，要熟知常見(jiàn)故障發(fā)生的原因，并能夠采取合理的措施去解決和規(guī)避，只有這樣，才能從根本上降低乳化泵的事故率。