矿用乳化液泵故障处理及日常维护

乳化液泵主要为采煤工作面液压支架及单体液压支柱提供液压动力,是采煤工作面的关键机电设备。由于井下工作环境潮湿恶劣、乳化液泵工作时间长、工人非正常操作、缺乏有效润滑以及未进行周期性维修保养等因素,乳化液泵易产生各种磨损、擦伤、微裂缝等故障,轻者造成乳化液泵低效工作、供液压力不足,重者造成乳化液泵泵头劈裂损毁,影响安全生产。

乳化液泵结构组成及工作原理

煤矿使用范围较广的乳化液泵主要是BWR乳化液泵站配合RX400/25型乳化液箱组成。一般为二泵一箱(2台乳化液泵交替使用,一台正常工作供液,另一台备用)。

乳化液泵、电动机、蓄能器、卸载阀等部分构成了乳化液泵总成。其中乳化液泵主要由曲轴箱、高压钢套、泵头等部分组成。5个分立的泵头构成泵的液力端,吸液阀设置在泵头下部,排液阀设置在泵头上部;通过一个高压集液块,5个泵头压力出口与排液腔联通;安全阀装在高压集液块侧,卸载阀则安设在集液块另一侧。乳化液泵由四极防爆电机驱动卧式五柱塞往复泵,经一级齿轮减速后带动五曲拐曲轴旋转,再经连杆、滑块带动柱塞作往复运动,进而使泵箱内乳化液流经排液腔吸入和排出,从而获得液压能。然后通过高压管路传输带压乳化液供工作面液压支架使用。乳化液泵工作原理见下图。

煤矿用乳化液泵故障分析及排除方法

(1)常见故障分析及排除方法

①乳化液泵启动后无压力或压力无法快速打压至规程要求值。原因:卸载阀主阀受卡、节流孔不通畅、活塞密封损坏等。排除方法:对卸载主阀、节流孔等部件进行硫通、更换受损密封件等。

②煤矿乳化液泵供液压力波动大、管道振动幅度大、流量不足。原因:吸液腔内存有废气、柱塞密封损坏导致吸液时吸入空气、氮气瓶压力不足或压力过大。排除方法:开泵前疏放吸液腔内废气、更换柱塞密封、检查更换氮气瓶等。

③煤矿乳化泵运转时噪音过大、有非正常撞击声。原因:泵内进入煤块等杂物、轴瓦间隙增大、电机与泵体轴线不致、柱塞与腔体间隙增大等。排除方法:保持水箱泵体清洁清理杂质、调整电机与泵体轴线、更换轴瓦或柱塞等部件。

④供液压力超出卸载阀或安全阀调定范围、卸载阀不卸载、未使用泵站供液时卸载阀频繁动作等。原因:卸载阀或安全阀出现故障或失效、单向阀漏液、液压管路漏液、氮气瓶故障等。排除方法:检査更换卸载阀或安全阀、检查清洗单向阀、排查供液管路漏液情况、检查更换氮气瓶。箱体温度过高或乳化液温度过高。原因:润滑冷却失效、润滑油受污损、单向阀密封失效等。排除方法:检查冷却系统、清洗更换润滑油、检查更换受损密封等零部件。

(2)曲轴、轴瓦故障分析及排除方法

①故障原因:对于乳化液泵因润滑不足或润滑失效造成的烧瓦故障,除去润滑因素,还可能由于轴颈和轴瓦的组装间隙不当引起,间隙过小造成润滑油膜不易形成,间隙过大造成摩擦面分隔,造成部件非正常撞击而损坏;对于活塞行进中造成的轴瓦擦伤,则可能是由于润滑油长期未更换、过度使用、杂质混入等原因引起,也有可能由于曲轴和齿轮间相对转动方向不正确,造成润滑失效、轴瓦擦伤。

②主要防治措施:选择质量合格的润滑油、定期更换润滑油、正确安装轴瓦、加强安装精度并定期检修维护。

乳化液泵日常维护方法

矿用乳化液泵的日常維护要求：

日常使用过程中,应确保乳化泵安设牢固、泵体水平各旋转部件等保持良好润滑条件;着重检査泵体转动部件、连接紧固件是否出现机械损坏及组配失当,各连接部位是否松动、漏液;每周不低于两次对吸液阀压紧螺堵进行检查和紧固,同时检查吸排液阀性能是否正常,检査泵运转期间的振幅、噪声值等情况是否正常;每班检查乳化液泵各处密封是否漏液、是否存在损坏,检查齿轮油泵的工作油压,若低于0.1MPa应及时停泵处理,每班检查曲轴箱油位及润滑油是否足够;对氮气瓶的检查每月不应低于两次,主要检查其压力值、泄露情况等;对氮气瓶的检查每月不应低于两次,主要检查其压力值、泄露情况等;每班检査吸液蝶堵是否松动,并及时拧紧;乳化液泵长期在井下高负荷工作,各种磨损和非正常工况导致其性能和精度降低,应根据工作面转换情况及使用周期升井进行全面彻底的维护检修

乳化液泵使用技术：

乳化液泵应由经过正规培训的专职司机进行操作,并由机电班长以上管理人员进行监督管理;每次乳化泵开启前,首先需要仔细检查各部油位是否符合要求,例如泵箱内油位在泵开启后应介于游标玻璃的上、下限之间,以中位偏下为合适开启前,还需检査各机械部件、连接处、锁紧螺帽、U型卡等是否损坏松动,各管路有无漏液现象等;开启前的检查完毕后,开启电源,并放尽吸液腔内空按照操作规程点动操作按钮,观察电机转动方向,确认无误后方可正式启动;乳化泵开启后,应注意将高压腔内空气放出,并先使乳化泵空载运转10min,全面排查泵体、水箱、液压管路等没有异常现象时方可使用乳化泵打压过程中,应定期触摸箱体,查看有无温度异常,保证油温不高于80℃,油压不低于0.1MPa,液箱内液不高于40℃乳化泵打压过程中,还应监控柱塞密封是否正常工作,如发现漏液,应及时维修更换。

乳化液泵日常维修维护

在日常工作过程中,当乳化泵发生故障时,应首先进行故障判断,方法包括眼观各类仪表指示状态、各连接部件紧固状态、各旋转部件运动协调性、各液压管路元件损坏情况、润滑油及工作油位情况以及各类机械损伤等,耳听乳化液泵运转声音是否正常、各旋转部件转向是否正确是否由非正常冲击及炮鸣声响等,手摸泵体、箱体、油温、水温等温度情况,鼻嗅电动机是否烧损、机械转动部件是否异味、润滑油液压油气味是否正常等。

经过以上方法逐一排查、判断故障源及故障原因,故障处理步骤包括检査吸液阀、排液阀,检査弹簧、密封圈,检查柱塞、腔体有无机械损伤,查看润滑情况,对漏油、固件松动、构件损坏、杂质混入、润滑失效、管路泄露、管腔堵塞等情况进行逐项排查处理。同时,对于卸载阀组件、缸体组件、调压阀组件等备用配件,在出现故障时应尽量成套检修更换,防治配套或协调性等原因造成工作故障。

乳化液泵是整个采煤工作面液压系统的核心设备,其工作效率和使用寿命直接受制于日常的维护和保养。而当故障出现时,快速准确的故障判断、分析和处理对保障煤矿安全高效生产非常关键。因此,对于煤矿一线技术人员、机电维修工、乳化泵工等相关作业人员必须对工作面乳化液泵的常见故障进行分析、熟识,并掌握正确的处理方法。在工作过程中对遇到的各类故障进行正确判断和迅速排除,保障煤矿实现高产高效。