董文勇
(中色非洲礦業(yè)有限公司)
梅山鐵礦尾礦庫(kù)在2010年之前設(shè)在梁塘,距離礦山超過(guò)10 km。隨著礦石年產(chǎn)量逐年增加,2010年以后該尾礦庫(kù)庫(kù)容接近飽和,無(wú)法滿足使用要求,為此梅山鐵礦在山景村新建了尾礦庫(kù),新尾礦庫(kù)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(kù)啟用后,尾礦輸送量及輸送距離明顯增加,需要一種長(zhǎng)距離管道輸送固液兩相介質(zhì)的隔膜泵,原隔膜泵處理能力和輸送距離均不能滿足生產(chǎn)要求,根據(jù)選型設(shè)計(jì)計(jì)算選用了中國(guó)有色(沈陽(yáng))泵業(yè)有限公司生產(chǎn)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。
DGMB210/15A型隔膜泵工作原理為電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)三拐曲軸、連桿、十字頭,將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞缸右側(cè)工作腔體積增大,腔體內(nèi)壓力降低,輸送的料漿借助給料壓力打開(kāi)進(jìn)料單向閥,被吸入并充滿隔膜室,將隔膜壓向隔膜室的左側(cè)腔壁;當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí),料漿的吸入過(guò)程也隨之結(jié)束;然后活塞開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),活塞缸右側(cè)工作腔內(nèi)油介質(zhì)受擠壓,工作腔體內(nèi)壓力增大,將隔膜室中的隔膜推離腔壁;同時(shí)隔膜室內(nèi)料漿液體受壓,隔膜腔體內(nèi)壓力升高,排料單向閥被打開(kāi),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(yùn)動(dòng)部件,減少了這些部件的磨損和腐蝕。另外,通過(guò)設(shè)置靈敏、可靠的自動(dòng)化檢測(cè)控制系統(tǒng),檢測(cè)控制橡膠隔膜的運(yùn)動(dòng)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(shè)備。DGMB210/15A型隔膜泵工作原理見(jiàn)圖1。
(1)兩位三通電磁閥損壞[1-3]。該閥的開(kāi)啟和閉合是由空氣壓力控制的,供氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過(guò)管路連接到氣動(dòng)三聯(lián)件,壓縮空氣經(jīng)過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件過(guò)濾后,進(jìn)入兩位三通電磁閥,閥內(nèi)氣路的通斷能夠控制兩位三通閥的閉合和開(kāi)啟,進(jìn)行補(bǔ)排油工作。如果兩位三通電磁閥損壞,無(wú)法正常開(kāi)啟和閉合,此時(shí)需要更換兩位三通電磁閥。同時(shí)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(tài)下電磁閥處于開(kāi)路狀態(tài)。氣體進(jìn)入閥內(nèi),壓縮小隔膜,使閥推桿與噴嘴閉合。當(dāng)需要進(jìn)行補(bǔ)油時(shí),補(bǔ)油電磁氣閥閉合,切斷氣路,補(bǔ)油閥內(nèi)活塞在彈簧作用下升起,噴嘴口打開(kāi),油經(jīng)單向閥進(jìn)入隔膜腔內(nèi)。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(nèi)液壓油壓力不夠,隔膜室會(huì)出現(xiàn)頻繁補(bǔ)油,此時(shí)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(nèi)的液壓油會(huì)打開(kāi)閥推桿,此時(shí)隔膜腔內(nèi)的液壓油壓力不足,就會(huì)出現(xiàn)頻繁補(bǔ)油的故障。
(4)隔膜室大隔膜破損,隔膜腔內(nèi)的液壓油會(huì)有部分進(jìn)入單向閥內(nèi),隔膜腔內(nèi)油壓不足,造成隔膜腔內(nèi)頻繁補(bǔ)油;隔膜腔內(nèi)的液壓油進(jìn)入單向閥內(nèi)同時(shí),礦漿也會(huì)進(jìn)入液壓油箱,整箱油受到污染將不能繼續(xù)使用。因此隔膜泵大隔膜需要定期更換,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況,8個(gè)月左右需更換1次。
(5)補(bǔ)油信號(hào)裝置損壞,包括補(bǔ)油傳感器損壞和導(dǎo)桿上的感應(yīng)環(huán)移位。一旦補(bǔ)油傳感器損壞,會(huì)誤動(dòng)作導(dǎo)致頻繁補(bǔ)油,導(dǎo)桿上的感應(yīng)環(huán)移位,同樣會(huì)使傳感器誤動(dòng)作頻繁補(bǔ)油。
(1)出料閥箱閥橡膠磨損會(huì)造成閥橡膠與閥座之間密封不嚴(yán),導(dǎo)致隔膜泵不能正常出料。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況,每隔20 d需對(duì)閥橡膠進(jìn)行更換1次[4-5]。
(2)閥錐下部的導(dǎo)向定位爪脫離出閥座,導(dǎo)致閥芯不能正常上下動(dòng)作,礦漿不能正常吸入和排出,需將導(dǎo)向定位爪和閥座做成一體。改進(jìn)后閥芯中心桿只能沿閥座中心孔上下動(dòng)作,確保不會(huì)脫離跑出。
(3)進(jìn)料閥箱止動(dòng)桿斷裂。止動(dòng)桿斷裂后進(jìn)料緊固導(dǎo)管將不能定位而脫離出來(lái),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(dòng)桿,保證閥芯有效正常工作。
(4)導(dǎo)向套磨損后,閥錐桿與導(dǎo)向套間隙太大,閥錐桿很容易脫離出來(lái),導(dǎo)致進(jìn)料閥箱無(wú)法正常工作。需定期檢查導(dǎo)向套,如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向套磨損,需要及時(shí)更換。
(1)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,十字頭在上下導(dǎo)板間作前后往復(fù)移動(dòng),其中上下導(dǎo)板材質(zhì)為黃銅,十字頭在往復(fù)移動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量,需要從上導(dǎo)板油孔進(jìn)入的潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻。因此,如果潤(rùn)滑油間斷,十字頭和導(dǎo)板摩擦產(chǎn)生大量熱量,銅質(zhì)導(dǎo)板很容易燒毀。通過(guò)研究,在每根潤(rùn)滑油管上安裝了油流檢測(cè)傳感器,一旦潤(rùn)滑油管堵塞,傳感器會(huì)及時(shí)將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng),此時(shí)主電機(jī)停轉(zhuǎn),可有效防止上下導(dǎo)板及其他需要潤(rùn)滑部位因缺油燒毀。
(2)運(yùn)行過(guò)程中大隔膜室腔內(nèi)環(huán)和墊塊固定螺桿一旦斷裂,容易造成導(dǎo)桿斷裂或大隔膜撕裂。打開(kāi)大隔膜室檢查發(fā)現(xiàn),腔內(nèi)環(huán)和墊塊固定螺桿偏細(xì),螺桿強(qiáng)度等級(jí)不夠,后將螺桿規(guī)格從M12改成M16,螺桿強(qiáng)度等級(jí)由6.8級(jí)升為8.8級(jí),改進(jìn)后大隔膜室腔內(nèi)環(huán)和墊塊固定螺桿再未發(fā)生過(guò)斷裂故障。
梅山鐵礦自2010年安裝DGMB210/15A隔膜泵運(yùn)行使用至今,總體情況運(yùn)行平穩(wěn),使用過(guò)程中通過(guò)對(duì)其不足之處進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn),有效降低了設(shè)備故障率,提高了設(shè)備運(yùn)行效率,滿足了尾礦管道輸送使用要求。