DGMB210/15A隔膜泵在梅山鐵礦的應用及改進

董文勇

（中色非洲礦業有限公司）

梅山鐵礦尾礦庫在2010年之前設在梁塘，距離礦山超過10 km。隨著礦石年產量逐年增加，2010年以后該尾礦庫庫容接近飽和，無法滿足使用要求，為此梅山鐵礦在山景村新建了尾礦庫，新尾礦庫距離梅山鐵礦大約40 km。梅山鐵礦尾礦輸送采用SGMB140/7型隔膜泵，新尾礦庫啟用后，尾礦輸送量及輸送距離明顯增加，需要一種長距離管道輸送固液兩相介質的隔膜泵，原隔膜泵處理能力和輸送距離均不能滿足生產要求，根據選型設計計算選用了中國有色（沈陽）泵業有限公司生產的DGMB210/15A型隔膜泵。該隔膜泵最大流量為210 m3/h，最高工作壓力為15 MPa，能夠滿足尾礦管道輸送使用要求。

1 工作原理

DGMB210/15A型隔膜泵工作原理為電機通過減速機帶動三拐曲軸、連桿、十字頭，將旋轉運動轉化為直線運動，進而使活塞進行往復運動。當活塞向左運動時，活塞缸右側工作腔體積增大，腔體內壓力降低，輸送的料漿借助給料壓力打開進料單向閥，被吸入并充滿隔膜室，將隔膜壓向隔膜室的左側腔壁；當活塞向左運動到極限位置時，料漿的吸入過程也隨之結束；然后活塞開始向右運動，活塞缸右側工作腔內油介質受擠壓，工作腔體內壓力增大，將隔膜室中的隔膜推離腔壁；同時隔膜室內料漿液體受壓，隔膜腔體內壓力升高，排料單向閥被打開，將料漿壓出，輸送到排料管路中。由于橡膠隔膜的存在，使料漿不接觸活塞等運動部件，減少了這些部件的磨損和腐蝕。另外，通過設置靈敏、可靠的自動化檢測控制系統，檢測控制橡膠隔膜的運動行程，保證了橡膠隔膜的使用壽命，成為料漿管道化輸送的理想設備。DGMB210/15A型隔膜泵工作原理見圖1。

2 常見故障及處理方法

2.1 隔膜室頻繁補油的原因及處理方法

（1）兩位三通電磁閥損壞［1-3］。該閥的開啟和閉合是由空氣壓力控制的，供氣系統的壓縮空氣通過管路連接到氣動三聯件，壓縮空氣經過氣動三聯件過濾后，進入兩位三通電磁閥，閥內氣路的通斷能夠控制兩位三通閥的閉合和開啟，進行補排油工作。如果兩位三通電磁閥損壞，無法正常開啟和閉合，此時需要更換兩位三通電磁閥。同時還需要檢查三通電磁閥A、B口的氣管是否有漏氣或堵塞，若損壞則需更換氣閥并清洗管路（圖2）。

（2）正常狀態下電磁閥處于開路狀態。氣體進入閥內，壓縮小隔膜，使閥推桿與噴嘴閉合。當需要進行補油時，補油電磁氣閥閉合，切斷氣路，補油閥內活塞在彈簧作用下升起，噴嘴口打開，油經單向閥進入隔膜腔內。如果兩位三通閥組中的小隔膜破損或閥推桿磨損，閥推桿與噴嘴不能閉合，隔膜腔內液壓油壓力不夠，隔膜室會出現頻繁補油，此時需要更換小隔膜和閥推桿。

（3）排油單向閥閥芯（噴嘴下部）卡死或單向閥彈簧失效，隔膜腔內的液壓油會打開閥推桿，此時隔膜腔內的液壓油壓力不足，就會出現頻繁補油的故障。

（4）隔膜室大隔膜破損，隔膜腔內的液壓油會有部分進入單向閥內，隔膜腔內油壓不足，造成隔膜腔內頻繁補油；隔膜腔內的液壓油進入單向閥內同時，礦漿也會進入液壓油箱，整箱油受到污染將不能繼續使用。因此隔膜泵大隔膜需要定期更換，根據現場使用情況，8個月左右需更換1次。

（5）補油信號裝置損壞，包括補油傳感器損壞和導桿上的感應環移位。一旦補油傳感器損壞，會誤動作導致頻繁補油，導桿上的感應環移位，同樣會使傳感器誤動作頻繁補油。

2.2 隔膜泵不能正常出料的原因及處理方法

（1）出料閥箱閥橡膠磨損會造成閥橡膠與閥座之間密封不嚴，導致隔膜泵不能正常出料。根據現場使用情況，每隔20 d需對閥橡膠進行更換1次［4-5］。

（2）閥錐下部的導向定位爪脫離出閥座，導致閥芯不能正常上下動作，礦漿不能正常吸入和排出，需將導向定位爪和閥座做成一體。改進后閥芯中心桿只能沿閥座中心孔上下動作，確保不會脫離跑出。

（3）進料閥箱止動桿斷裂。止動桿斷裂后進料緊固導管將不能定位而脫離出來，閥芯不能正常工作，隔膜泵不能正常吸漿。需定期檢查更換止動桿，保證閥芯有效正常工作。

（4）導向套磨損后，閥錐桿與導向套間隙太大，閥錐桿很容易脫離出來，導致進料閥箱無法正常工作。需定期檢查導向套，如發現導向套磨損，需要及時更換。

3 DGMB210/15A隔膜泵在使用過程中出現的不足與改進

（1）在設備運轉過程中，十字頭在上下導板間作前后往復移動，其中上下導板材質為黃銅，十字頭在往復移動過程中會產生大量熱量，需要從上導板油孔進入的潤滑油進行潤滑冷卻。因此，如果潤滑油間斷，十字頭和導板摩擦產生大量熱量，銅質導板很容易燒毀。通過研究，在每根潤滑油管上安裝了油流檢測傳感器，一旦潤滑油管堵塞，傳感器會及時將檢測信號傳輸到控制系統，此時主電機停轉，可有效防止上下導板及其他需要潤滑部位因缺油燒毀。

（2）運行過程中大隔膜室腔內環和墊塊固定螺桿一旦斷裂，容易造成導桿斷裂或大隔膜撕裂。打開大隔膜室檢查發現，腔內環和墊塊固定螺桿偏細，螺桿強度等級不夠，后將螺桿規格從M12改成M16，螺桿強度等級由6.8級升為8.8級，改進后大隔膜室腔內環和墊塊固定螺桿再未發生過斷裂故障。

4 結 語

梅山鐵礦自2010年安裝DGMB210/15A隔膜泵運行使用至今，總體情況運行平穩，使用過程中通過對其不足之處進行不斷的優化改進，有效降低了設備故障率，提高了設備運行效率，滿足了尾礦管道輸送使用要求。