采煤機常見機械故障分析與處理

曲建軍　許　壯

摘要：采煤機常見機械故障可分為機械傳動系統故障和液壓系統故障，本文對液壓系統故障和機械傳動系統故障做了分析，并提出了相應的診斷和處理方法。

關鍵詞：采煤機；液壓系統；機械傳動系統

1液壓系統故障分析

1.1液壓油污染的判斷與分析

液壓傳動系統是通過封閉回路的受壓液體來傳遞和控制動力的，油液即是潤滑劑，有是傳動介質。而油液中存在大量的與間隙尺寸相當的機械雜質顆粒懸浮在工作液中隨其一起運動，顆粒的性質、大小、濃度、硬度的對液壓系統的工作影響很大，目前液壓系統中故障有60%-70%是有液壓油的污染造成的，因此控制液壓油的污染就十分必要了。

1.1.1液壓油污染物的來源

固體污染物：來自液壓系統的管道、液壓元件，如液壓缸、膠管、泵、馬達、閥、液壓油箱等，在系統使用前未清洗干凈、在液壓系統工作時，污染物就進入到液壓油中。

外界侵入的污染物：外界的空氣、水、灰塵、固體顆粒，在液壓系統工作過程中，通過液壓缸、活塞桿、膠管接頭、液壓油箱、空氣過濾器等進入液壓油中。

內部生成的污染物：液壓系統組裝、運轉、調試及液壓油變質也不斷產生污染，直接進入液壓油中，如金屬和密封材料的磨損顆粒，吸油、回油濾芯脫落的顆粒和纖維，液壓油因油溫升高、氧化變質而生成膠狀物，吸油管路密封不嚴造成吸入空氣等。

維護、保養、維修中造成的污染：在設備正常維護保養中更換濾芯和液壓油、清洗油箱，維修拆裝液壓缸、閥等，也會使固體顆粒、水、空氣、纖維等進入液壓油中。

1.1.2污染帶來的各種危害

通常液壓機械所用的液壓油，均有使用與管理不當，常使可繼續使用的油視為廢油，不但造成無謂的浪費，也會增加維修成本，更造成環境污染。

液壓系統中，固體顆粒污染會導致：加劇液壓元件表面的腐蝕和磨損，增大泄漏量，油溫升高、壓力降低、效率低、響應慢、穩定性差、改變運動方向。

液壓系統中水污染會導致：油變質，潤滑油膜變薄，腐蝕并加速金屬表面疲勞失效，低溫產生冷卻、淤塞運動元件，絕緣油的絕緣強度降低。

1.1.3液壓油污染的判斷方法

目測：看顏色變深程度，看有無雜質懸浮，看透明變化程度，如果進水量較大，油會變白，被乳化，長時間靜止會有水析出，會有添加劑水解析出。

用實驗法測試，顆粒計數或樣本對比，過濾然后顯微鏡對比。

1.1.4液壓油污染的控制

從污染對液壓系統的危害中可以看出，必須加強對液壓油污染的控制，保證液壓系統正常工作。

預防重于治療，如：在機械運轉中過程中過濾裝置，隨時將油中污染物清除，長期保持液壓油在液壓系統中清潔運轉，那自然就減少了由于油污染所造成的各種弊害，產生預防的效果，增長了液壓機械及液壓元件的使用壽命，降低了機械故障率。從而達到節約能源，降低成本之目的。

控制和減輕固體顆粒污染，過濾是保持液壓油清潔行之有效的方法，根據液壓元件對污染的敏感度，選擇不同精度的過濾器，定期更換濾芯，保持液壓油的清潔。

液壓系統中膠管密封必須安全可靠，油箱的空氣濾清器必須定期更換。濾芯加防塵裝置，嚴防灰塵、水分進入液壓油中。

1.2液壓元件常見元件故障的判斷與分析

1.2.1液壓缸常見故障及處理

①液壓缸爬行

缸或管道內存有空氣

處理方法：設置排氣裝置；若無排氣裝置，可開動液壓系統以最大行程往復數次，強迫排除空氣；對系統及管道進行密封。

缸某處形成負壓

處理方法：找出液壓缸形成負壓處加以密封；并排氣。

密封圈壓得太緊

處理方法：調整密封圈，使其不松不緊，保證活塞桿能來回用手拉動。

導軌或滑塊夾得太緊或與液壓缸不平行

處理方法：調整導軌或滑塊的壓緊（條）的松緊度，既保證運動部件的精度，又保證滑動阻力要小；若調整無效，應檢查缸與導軌的平行度，并修刮接觸面加以校正。

兩活塞桿兩端螺母扭得太緊

處理方法：調整松緊度，保持活塞桿處于自然狀態

②缸的外泄漏

活塞桿表面損傷

處理方法：修復活塞桿損傷

密封圈邊緣傷或老化

處理方法：更換密封圈

管接頭密封不嚴

處理方法：檢查密封圈及接觸面有無傷痕，加以修復或更換。

缸蓋處密封不嚴

處理方法：檢查接觸面加工精度及密封圈老化情況，及時更換或修復。

由于排氣不良，使氣體絕熱壓縮造成局部高溫而損壞密封圈

處理方法：檢查排氣裝置，或增設排氣裝置；及時排氣。

1.2.2液壓泵常見故障及處理

①油泵吸不上油或無壓力

進出油口接反

處理方法：按說明書選用正確接法

油箱內油面過低，吸入管口露出液面

處理方法：補充油液至最低油標線以上

油溫過低，使油粘度過高

處理方法：加溫至推薦正常工作油溫

吸入管道或過濾裝置堵塞造成吸油不暢

處理方法：清洗管道或過濾裝置，除去堵塞物，更換或過濾油箱內油液

吸入管道漏氣

處理方法：檢查管道各連接處，并予以密封、堅固

②流量不足達不到額定值

轉速未達到額定轉速

處理方法：按說明書指定額定轉速選用電機轉速

系統中有泄漏

處理方法：檢查系統，修補泄漏點

由于油泵長時間工作、振動使泵蓋螺釘松動

處理方法：適當擰緊螺釘

吸入管道漏氣

處理方法：查各連接處，并予以密封、緊固

③吸油不充分

油箱內油面過低

處理方法：補充油液至最低油標線以上

入口濾油器堵塞或通流量過

處理方法：清洗過濾器或選用通流量為油泵流量2倍以上的濾油器

吸入管道堵塞或通徑小

處理方法：清洗管道，選用不小于油泵入口通徑的吸入管

油粘度過高或過低

處理方法：選用推薦粘度工作油

2機械傳動系統常見故障

機械系統故障主要有：聯接松動，引起載荷分布發生變化，使某些部件受載惡化，發生斷裂或損傷；齒輪傳動系統和聯接處發生故障，如磨損、疲勞破壞或過載損壞等。這些故障往往都不同程度產生發熱，引起溫度升高。其它像安裝、制造和使用等方面的原因都會引起機械系統出現故障，或零部件缺陷導致發生故障等等。

3采煤機故障的診斷方法

對于采煤機，選擇溫度檢測作為在線監測。對于機械傳動系統，以軸承溫度和傳動箱油溫及油位作為在線連續監測，并記錄溫度的歷史變化，以便分析其變化趨勢。同時輔之以定期的油樣分析，這樣既可以及時發現故障，又能預測故障的狀態和發展趨勢。

對于采煤機液壓系統，可檢測系統各部分的溫度、壓力和流量。按液壓系統各部分的功能，元件的位置分布設置溫度和壓力的在線監測點，這樣可建立診斷故障的溫度監測場和壓力監測場。有了這樣兩個監測場，可以根據溫度、壓力的場分布查尋故障，快速、準確地診斷確定液壓系統的故障源，判定故障原因。同時采用油樣分析來定期檢查系統污染情況，以便在還未引起嚴重故障前，便能采取措施清除污染，保證系統安全、正常地工作。

4結束語

采煤機在長期使用過程中難免會出現液壓系統和機械系統等故障，因此及早發現故障及時解決問題是現場工作人員的首要任務。制定監測方案，合理設計監測系統是及時診斷故障的必要措施。