综采工作面BRW400/31.5 型乳化泵常见故障分析及处理

毛伟洪

（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西 晋城 048000）

引言

乳化泵是综采工作面的关键设备，主要起到给液压支架和液压单体柱供液的作用。乳化泵性能的好坏直接关乎着工作面液压支架和液压单体柱等的工作状态，进而也直接影响着工作面采场和两巷的支护质量，若在液压支架降架拉移过程中乳化泵站出现故障轻则影响工作面正常推进，严重时造成顶板处于无支护状态导致漏顶、冒顶的发生，因此，确保乳化泵站安全、可靠运行是确保工作面安全回采的关键[1-5]。但是，受到井下恶劣条件、职工违章操作、检修不到位等多方面因素的影响，乳化泵站也容易出现部件磨损、泵压异常等多种问题，这些问题如若处理不合理或者不及时，势必会影响工作面的安全回采作业。鉴于此，决定以BRW400/31.5 型乳化泵为研究对象对其常见故障进行研究，并给出解决方案，以期为降低乳化泵事故率，提高采面单产做准备。

1 BRW400/31.5 型乳化泵的结构组成和工作原理

综采工作面所用乳化泵站多由两泵一箱组成，少数由多泵一箱组成，两泵一箱是指两台乳化泵和一台乳化液箱体，两泵一箱乳化泵站工作时，一泵使用一泵备用。综采工作面一般所用的乳化泵站由两台BRW400/31.5 型乳化泵和一台RX400/25 型乳化液箱组成，另外，乳化泵站还包括蓄能器、卸载阀、管路等基本单元。而乳化泵主要由曲轴箱、泵头、高压钢套等单元组成，泵头为乳化泵的液力端，泵头下方为吸液阀，上部为排液阀，通过高压集液块实现泵头压力出口与排液腔的联通，高压集液块的两侧分别为卸载阀和安全阀。乳化液泵工作时，电动机驱动卧式柱塞往复泵，经过一级齿轮减速后带动曲轴运转，然后在曲杆的带动下，柱塞做往复运动，这样就实现了乳化液在排液腔的吸入和排出，进而得到了具有一定压力的乳化液，该乳化液经高压管路输送至工作面供液压支架或液压单体柱使用。BRW400/31.5型乳化泵工作原理见图1 所示。

图1 BRW400/31.5 型乳化泵工作原理

2 BRW400/31.5 型乳化泵常见故障及处理

1）曲轴连杆轴瓦磨损失效。BRW400/31.5 型乳化泵曲轴箱和减速齿轮箱共用油池润滑，而传动工作多少存在一定的磨损，磨损产生的金属微粒子会随油体进入到乳化泵润滑系统中各摩擦副的表面，而其中最易磨损的摩擦副便是曲轴连杆的轴瓦。为了减缓轴瓦磨损，轴瓦的材质常选用轴承合金，该类合金具有较高的耐磨性和承载能力，但是部分磨损产生的金属微粒子硬度要高于轴瓦硬度，当曲轴连杆润滑里含有的高硬度金属微粒子过多，这些金属微粒子会嵌入到连杆机构表面，造成连杆机构轴瓦的表面润滑膜和氧化膜遭到破坏，裸露的轴瓦在金属微粒子的作用下形成摩擦结点，当外力低于摩擦结点处的结合力时会造成咬死现象，反之会造成轴瓦变形和断裂。轴瓦的磨损失效也导致曲轴连杆失效，进而导致乳化泵停止运行。由此可知，曲轴连杆轴瓦磨损失效的主要原因是润滑油遭到污染，维修及更换润滑油不及时导致，在预防轴瓦磨损时可从润滑油选用合理和润滑油的油质两方面着手。

2）乳化泵启动后无流量：乳化泵启动后经常会出现没有流量的现象，引起该问题的原因较多，最常见的是乳化泵内空气未排净，或者是乳化泵阀门泄漏和柱塞密封损坏。另外，乳化泵的高度超过乳化泵箱过高导致吸液困难也会导致乳化泵启动后没有流量或者流量很少。针对于引起乳化泵无流量的原因分析，在开启乳化泵时首先要打开排气开关彻底的释放存储的空气，还需要检查密封垫和各阀门是否出现破损或者安装不到位，及时更换破损阀门和密封垫。另外，在安装乳化泵站时要尽量将乳化泵的高度与乳化泵箱保持一个水平，这样不仅有利于吸液，对于检修排查问题也极为方便。

3）乳化泵压力不正常：乳化泵压力过高或者过低都不利于工作面供液管理，压力过高容易造成供液管路出现爆管、密封损坏等现象，压力过低又会导致液压支架或者单体柱初撑力不足，容易引起顶板事故，不利于工作面安全回采。乳化泵压力过高往往是卸载阀阀芯堵塞或者安全阀阀芯堵塞导致，造成泵压过高后不卸载，及时更换卸载阀和安全阀即可。乳化泵压力过低往往是主阀阀芯卡堵或者手动卸载阀未关闭导致，另外，未按要求调设合理泵压也表现为泵压过低，据此可检查手动卸载阀是否关闭和泵压是否调设合理，然后检查主阀是否正常，同时要保证各相关管路和密封完好。

4）乳化泵卸载阀频发动作：在乳化泵运行过程中，经常会突然遇到卸载阀频繁动作的现象，分析认为，供液管路爆管或者密封损坏导致漏液是其主要原因，卸载阀或者先导阀损坏也会导致乳化泵频繁卸载。遇到此问题时，作业人员首先对管路进行排查，看是否供液管路存在漏液现象，如若供液管路完好，则停泵检查卸载阀和先导阀，必要时更换卸载阀和先导阀即可解决乳化泵频繁卸载的问题。

5）乳化液水温高：乳化液水温过高会造成乳化液添加剂析出，影响乳化液的稳定性，乳化液温度过低又难以发挥其润滑性能。另外，乳化液水温过高也是乳化泵站带病运行的表现，正常的乳化泵站出水温度应在50℃左右。乳化液水温过高多是因冷却润滑系统失效或者单向阀密封失效导致，检查冷却润滑系统，及时更换受损密封件即可。

3 BRW400/31.5 型乳化泵日常维护

1）加强对泵工的操作培训工作，要求开泵前检查各部油位、机械部件、供液管路、各相应阀门等，同时开启电源排放吸液腔内空气，确认乳化泵站一切正常后方可开泵。乳化泵开启后，首先空载运行5～10 min，同时排查泵体、乳化液箱体，供液管路等，如若一切正常后方可正常向采面供液。

2）加强对乳化泵及其供液管线的检修力度，对易受冲击和震动影响的螺栓、接头、卡销等定期紧固，对易变形和老化的聚氨酯密封橡胶要定期更换，确保液压元件的密封性。

3）考虑到乳化泵在运行过程中，各单元元件存在摩擦导致大量的金属微粒子进入油体润滑系统和液压系统，会导致乳化泵部分元件因摩擦受损实效，故应定期清洗或者更换液压元件，定期更换润滑油等各类油脂。

4）定期对高压过滤器和进水过滤器进行冲洗，考虑到当前BRW400/31.5 型乳化泵过滤器均采用正向冲洗，过滤器内部往往难以冲洗干净，造成过滤器过滤效果较差，进而导致乳化液箱内进入杂质污染水质，故定期要对乳化液箱和管路系统进行清洗。

5）加强检修人员的培训力度，确保检修人员能够正确判断乳化泵常见运行故障产生的原因，并能够采取措施及时进行处理。

4 结语

乳化泵的安全可靠运行是确保工作面安全回采的关键，但是受到井下条件、检修不到位等多种因素的影响，乳化泵在运行过程中会出现多种故障。因此，司泵工和检修人员应掌握乳化泵的结构组成和工作原理，同时，要注重日常检修工作，要熟知常见故障发生的原因，并能够采取合理的措施去解决和规避，只有这样，才能从根本上降低乳化泵的事故率。