綜采工作面BRW400/31.5 型乳化泵常見故障分析及處理

毛偉洪

（山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司，山西 晉城 048000）

引言

乳化泵是綜采工作面的關鍵設備，主要起到給液壓支架和液壓單體柱供液的作用。乳化泵性能的好壞直接關乎著工作面液壓支架和液壓單體柱等的工作狀態，進而也直接影響著工作面采場和兩巷的支護質量，若在液壓支架降架拉移過程中乳化泵站出現故障輕則影響工作面正常推進，嚴重時造成頂板處于無支護狀態導致漏頂、冒頂的發生，因此，確保乳化泵站安全、可靠運行是確保工作面安全回采的關鍵[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部件磨損、泵壓異常等多種問題，這些問題如若處理不合理或者不及時，勢必會影響工作面的安全回采作業。鑒于此，決定以BRW400/31.5 型乳化泵為研究對象對其常見故障進行研究，并給出解決方案，以期為降低乳化泵事故率，提高采面單產做準備。

1 BRW400/31.5 型乳化泵的結構組成和工作原理

綜采工作面所用乳化泵站多由兩泵一箱組成，少數由多泵一箱組成，兩泵一箱是指兩臺乳化泵和一臺乳化液箱體，兩泵一箱乳化泵站工作時，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BRW400/31.5 型乳化泵和一臺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，通過高壓集液塊實現泵頭壓力出口與排液腔的聯通，高壓集液塊的兩側分別為卸載閥和安全閥。乳化液泵工作時，電動機驅動臥式柱塞往復泵，經過一級齒輪減速后帶動曲軸運轉，然后在曲桿的帶動下，柱塞做往復運動，這樣就實現了乳化液在排液腔的吸入和排出，進而得到了具有一定壓力的乳化液，該乳化液經高壓管路輸送至工作面供液壓支架或液壓單體柱使用。BRW400/31.5型乳化泵工作原理見圖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滑，而傳動工作多少存在一定的磨損，磨損產生的金屬微粒子會隨油體進入到乳化泵潤滑系統中各摩擦副的表面，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，軸瓦的材質常選用軸承合金，該類合金具有較高的耐磨性和承載能力，但是部分磨損產生的金屬微粒子硬度要高于軸瓦硬度，當曲軸連桿潤滑里含有的高硬度金屬微粒子過多，這些金屬微粒子會嵌入到連桿機構表面，造成連桿機構軸瓦的表面潤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點，當外力低于摩擦結點處的結合力時會造成咬死現象，反之會造成軸瓦變形和斷裂。軸瓦的磨損失效也導致曲軸連桿失效，進而導致乳化泵停止運行。由此可知，曲軸連桿軸瓦磨損失效的主要原因是潤滑油遭到污染，維修及更換潤滑油不及時導致，在預防軸瓦磨損時可從潤滑油選用合理和潤滑油的油質兩方面著手。

2）乳化泵啟動后無流量：乳化泵啟動后經常會出現沒有流量的現象，引起該問題的原因較多，最常見的是乳化泵內空氣未排凈，或者是乳化泵閥門泄漏和柱塞密封損壞。另外，乳化泵的高度超過乳化泵箱過高導致吸液困難也會導致乳化泵啟動后沒有流量或者流量很少。針對于引起乳化泵無流量的原因分析，在開啟乳化泵時首先要打開排氣開關徹底的釋放存儲的空氣，還需要檢查密封墊和各閥門是否出現破損或者安裝不到位，及時更換破損閥門和密封墊。另外，在安裝乳化泵站時要盡量將乳化泵的高度與乳化泵箱保持一個水平，這樣不僅有利于吸液，對于檢修排查問題也極為方便。

3）乳化泵壓力不正常：乳化泵壓力過高或者過低都不利于工作面供液管理，壓力過高容易造成供液管路出現爆管、密封損壞等現象，壓力過低又會導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。乳化泵壓力過高往往是卸載閥閥芯堵塞或者安全閥閥芯堵塞導致，造成泵壓過高后不卸載，及時更換卸載閥和安全閥即可。乳化泵壓力過低往往是主閥閥芯卡堵或者手動卸載閥未關閉導致，另外，未按要求調設合理泵壓也表現為泵壓過低，據此可檢查手動卸載閥是否關閉和泵壓是否調設合理，然后檢查主閥是否正常，同時要保證各相關管路和密封完好。

4）乳化泵卸載閥頻發動作：在乳化泵運行過程中，經常會突然遇到卸載閥頻繁動作的現象，分析認為，供液管路爆管或者密封損壞導致漏液是其主要原因，卸載閥或者先導閥損壞也會導致乳化泵頻繁卸載。遇到此問題時，作業人員首先對管路進行排查，看是否供液管路存在漏液現象，如若供液管路完好，則停泵檢查卸載閥和先導閥，必要時更換卸載閥和先導閥即可解決乳化泵頻繁卸載的問題。

5）乳化液水溫高：乳化液水溫過高會造成乳化液添加劑析出，影響乳化液的穩定性，乳化液溫度過低又難以發揮其潤滑性能。另外，乳化液水溫過高也是乳化泵站帶病運行的表現，正常的乳化泵站出水溫度應在50℃左右。乳化液水溫過高多是因冷卻潤滑系統失效或者單向閥密封失效導致，檢查冷卻潤滑系統，及時更換受損密封件即可。

3 BRW400/31.5 型乳化泵日常維護

1）加強對泵工的操作培訓工作，要求開泵前檢查各部油位、機械部件、供液管路、各相應閥門等，同時開啟電源排放吸液腔內空氣，確認乳化泵站一切正常后方可開泵。乳化泵開啟后，首先空載運行5～10 min，同時排查泵體、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）加強對乳化泵及其供液管線的檢修力度，對易受沖擊和震動影響的螺栓、接頭、卡銷等定期緊固，對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）考慮到乳化泵在運行過程中，各單元元件存在摩擦導致大量的金屬微粒子進入油體潤滑系統和液壓系統，會導致乳化泵部分元件因摩擦受損實效，故應定期清洗或者更換液壓元件，定期更換潤滑油等各類油脂。

4）定期對高壓過濾器和進水過濾器進行沖洗，考慮到當前BRW400/31.5 型乳化泵過濾器均采用正向沖洗，過濾器內部往往難以沖洗干凈，造成過濾器過濾效果較差，進而導致乳化液箱內進入雜質污染水質，故定期要對乳化液箱和管路系統進行清洗。

5）加強檢修人員的培訓力度，確保檢修人員能夠正確判斷乳化泵常見運行故障產生的原因，并能夠采取措施及時進行處理。

4 結語

乳化泵的安全可靠運行是確保工作面安全回采的關鍵，但是受到井下條件、檢修不到位等多種因素的影響，乳化泵在運行過程中會出現多種故障。因此，司泵工和檢修人員應掌握乳化泵的結構組成和工作原理，同時，要注重日常檢修工作，要熟知常見故障發生的原因，并能夠采取合理的措施去解決和規避，只有這樣，才能從根本上降低乳化泵的事故率。