隔膜泵推进液系统常见故障分析与处理方法

摘　要：本文以煤浆长距离输送管道中采用的三缸单作用隔膜泵推进液系统为研究对象，从原理上判断故障并确定处理方法。

关键词：隔膜泵；推进液系统；故障分析

一、隔膜泵工作原理

　　电动机通过减速机、曲轴带动曲柄、十字头，使旋转运动转变为直线运动，带动活塞进行往复运动。活塞借助油介质推动隔膜往复运动，使料浆侧容积产生周期变化，从而周期打开关闭进出料单向阀，将矿浆排出到泵外。由于浆体不接触活塞等运动部件，减少了这些部件的磨蚀。同时，通过设置灵敏、可靠的自动化监测控制系统，保证合适的油量，从而延长橡胶隔膜的使用寿命，适合高压长距离输送磨蚀性浆体类物料。
二、推进液系统的功能和工作原理
　　齿轮泵将液压油送入两位两通阀组和蓄能器。油泵靠已设置好的压力开关控制启停，在蓄能器中储存一定数量压力的油随时提供给隔膜室。蓄能器和隔膜室之间设有两位两通气动阀组控制液压油进入或排出隔膜室，两位两通气动阀开闭通过压缩空气受两位三通电磁阀的控制。在隔膜室上设有补油和排油信号发生器，橡胶隔膜后部装有导杆，导杆内有一个磁环随隔膜做往复运动，当隔膜室中的油量不正常时，磁环就会运动到信号发生器的位置，信号发生器检测到磁环时，发出补油或排油信号给PLC，PLC指挥两位三通电磁阀动作，连通或切断压缩空气使两位两通气动阀内液压油通道导通，使隔膜室中的油量得到补充或排泄，隔膜始终处于最佳的工作范围，以保证吸、排料过程的正常进行。

三、推进液系统常见故障分析及处理方法
　　1、某隔膜室频繁补油的原因及处理方法：
　　1、推进液室、油管本体或接头泄漏，造成油量不能补入，这种情况只需更换或紧固泄漏的管路或接头即可。
　　2、补油两位三通电磁阀或两位两通气动阀损坏，补油信号发出，补油动作并未执行，随后仍然能检测到油量少，此时，蓄能器压力不下降，这种情况需要拆检或更换两位三通电磁阀或两位两通气动阀。
　　3、由于压缩空气气压过低，气动阀损坏等原因造成排出阀泄漏，造成液压油量减少，每一个吸入冲程都检测到油量少并需补油，这种情况需检查压缩空气压力是否正常（通常要求达到0.5MPa-0.7MPa），气动阀有无损坏（小隔膜有无破裂）。
　　4、隔膜破裂，推进液排入料浆，油量不断减少，每个冲程都需补入。此时最直接现象是推进液油量在短时间内大量减少，一旦确定隔膜破裂必须立即停泵拆检，清理并更换隔膜。
　　5、活塞缸、活塞密封磨损泄漏，造成泵排出冲程中液压油量不断减少，这种故障与隔膜破裂时的补油情况相同点为补油动作发生时推进液压力都向下降，不同点在于活塞缸或活塞密封泄漏时推进液油箱油量不会减少，判断清楚问题后需要更换活塞密封，同时检查活塞缸磨损情况，必要时一并更换。
　　6、推进液室中有空气，造成泵工作时排出冲程空气被压缩，吸入冲程时空气膨胀，监测推进液量显示低，这种情况只需要排除相应隔膜室内空气即可。
　　7、补油管路堵塞，无法补入推进液，这种情况补油动作发出时，蓄能器压力不下降，确定原因后只需拆检清理油管路即可。
　　8、安全阀泄漏或整定压力小于工作压力，泵运行期间推进液始终处于泄漏状态，在运行期间打开并观察安全阀排放口即可确定故障。
　　9、单向阀卡阀或磨损严重与补油同时发生，泵工作压力与隔膜室压力连通且大于推进液压力，推进液无法补入，补油时推进液压力不下降，单向阀运行节奏紊乱，泵工作压力出现较大波动，可将泵转速降低后突然升高以冲出卡阀异物或拆检更换阀锥阀座。
　　2、某隔膜室频繁排油的原因及处理方法：
　　1、补油电磁气阀或两位两通阀损坏或空气压力过低（低于400kpa），在无补油指令的情况下有推进液油实际注入造成油量过多，每个冲程都需排油。
　　2、管路堵塞或油路止逆阀损坏，液压油实际并未排出，需拆检清理或更换管路和止逆阀。
　　3、隔膜破裂，料浆进入推进液，隔膜室内液量增加，并被检测到，直接现象为推进液油箱油量明显增多且变质或分层。
　　4、某缸进口单向阀卡阀或阀橡胶磨损严重与排油信号同时发生，隔膜室与泵进口压力连通，料浆侧压力小于隔膜室液压油压力，推进液油无法排出，此时单向阀运行节奏紊乱，泵进口压力出现较大波动，可将泵转速降低后突然升高以冲出卡阀异物或拆检更换阀锥阀座。
　　3、某隔膜室补排油阀同时开启或补排油指示灯常亮的原因及处理方法：
　　1、同一隔膜室同时出现补排油信号通常可以确定为电气故障，检查接近开关信号室内是否有已被磁化的金属类异物或油泥等并清理，同时检查电路接地和屏蔽情况。
　　2、同一隔膜室同时出现补排油信号的另一种可能是监测杆磁性过强或信号接近开关安装位置过于接近监测杆磁环，这种情况只需将信号接近开关位置适当垫高即可。
　　3、监测杆与隔膜脱离，会出现补油或排油信号灯常亮，但已无法判断隔膜实际位置，通常隔膜室会出现敲击声音，判断清楚故障后必须立即停泵检修，否则会很快损坏隔膜。
　　4、推进液泵送系统故障（压力流量异常）：
　　1、隔膜室空气排不干净，通常是因为推进液油泵进口管路漏气造成，这种情况只需紧固油管接头或更换密封即可。
　　2、推进液泵长时间运行，如果运行时间过长通常是蓄能器预充压力不足造成，此时可向蓄能器内适当补充氮气（通常氮气压力大于0.4MPa），如果推进液泵在没有补油情况下长时间运行也达不到停泵压力的则要考虑推进液油泵本体故障，此时可适当调高推进液油泵溢流压力或更换推进液油泵。
　　3、推进液油泵到达停泵压力停泵后蓄能器压力马上降为零或启动过程中有较大压力冲击，此情况通常有两方面原因造成，蓄能器内气囊破损或预充压力过高，判断此故障将蓄能器顶部充气阀适当打开观察有无氮气溢出即可。
　　5、其它影响推进液系统正常运行的故障：
　　影响推进液系统正常运行的原因有多种，有些是以上两种故障叠加出现的现象，但都与隔膜泵及其推进液系统工作原理有密切关系，不再一一列举
四、结论
　　掌握隔膜泵故障的判断维修技术，可以提高设备运转率，更好的服务于生产。