關于礦用掘進機液壓油的污染與保養

鮑素峰

（山西霍爾辛赫煤業有限責任公司， 山西 長治 046600）

引言

煤礦工作環境相對其他工業領域比較復雜，通常比較潮濕、溫度高、粉塵多等，在這樣復雜惡劣的工作環境下長時間運行，掘進機必然容易出現各種故障問題[1]。對于掘進機而言，液壓系統是其中非常核心的構成部分，而液壓油又是液壓系統正常工作的必要介質，起到傳遞動力的作用[2-3]。根據相關實踐經驗表明，掘進機故障問題絕大部分是由于液壓油污染造成的，由于液壓油污染導致的故障問題占掘進機所有故障問題的75%左右[4]。可見，加強掘進機液壓油的管理與維護，避免出現污染，對于維護掘進機運行可靠性有重要作用[5-6]。因此，本文結合掘進機工作環境，對液壓油污染問題進行深入分析和研究，提出液壓油的日常維護保養控制措施，對于提升掘進機運行過程的穩定性有重要的實踐意義。

1 掘進機液壓油污染物形式

1.1 液壓系統自身殘留的雜質

掘進機中的液壓系統是由多個零部件和元件構成的，這些結構在加工、生產制作、運輸過程中會受到周圍環境的污染，比如粉塵、棉紗、磨料等。這些污染物如果在掘進機正式投入使用前沒有徹底清理，在使用時就會逐漸侵入到液壓油中造成污染。

1.2 外部雜質的侵入

如圖1所示為掘進機液壓油污染物侵入途徑示意圖。

煤礦井下環境復雜，空氣中包含有很多粉塵。掘進機在正常使用和維護保養時，空氣中的粉塵雜質都有可能進入液壓油中造成污染。液壓系統中會使用過濾網，如果對過濾網不定期進行更換，就會加大雜質侵入的可能性。

圖1 掘進機液壓油污染物侵入途徑示意圖

1.3 生成污染物

液壓油在工作時自身會生成污染物。在高溫作用下液壓油會發生氧化生成雜質，空氣或水中包含的其他種類油品混入到液壓油中發生反應生成污染物。液壓系統內各結構件在運行時相互摩擦會產生磨屑。

2 掘進機液壓系統污染的危害

2.1 固體顆粒污染造成的危害

在液壓油污染導致的故障問題中有70%是因為固體顆粒污染引發的。液壓系統涉及很多元件間的相互運動，固體顆粒進入到運動副中間會造成嚴重的危害。第一，加劇元件磨損，甚至有可能導致元件出現損壞，無法正常工作。第二，部分固體顆粒性質特殊，混入在液壓油中加速液壓油氧化，生成更多的污染物，使液壓油的性能顯著降低。查閱有關資料發現，如果掘進機的液壓油處于相對比較潔凈的狀態，那么能夠正常使用超過1 000 h。而當液壓油內包含的固體顆粒污染物較多時，在100 h以內就會失效。掘進機礦井下的工作環境惡劣，液壓油被固體顆粒污染，使得密封件出現磨損引發漏油現象，液壓油壓力不足就會導致整個壓系統的動力不足，嚴重威脅掘進機系統的穩定性。

2.2 水分污染造成的危害

對掘進機液壓油進行維護保養時，對內部包含的水分檢測難度相對較大。當水分進入液壓油后同樣會造成較大的危害，具體表現在以下兩點：第一，加劇液壓油的乳化效應，使得液壓油的油膜強度以及黏度都出現大幅度降低，性能大大折扣。由于液壓油的潤滑作用削弱，導致元件之間的相互摩擦變得更加嚴重，縮短各類元件的使用壽命。第二，過多的水分會加劇液壓油的氧化，使液壓油的質量降低，影響整個液壓系統的正常穩定運行。

2.3 氣體污染造成的危害

液壓油中混入氣體時會對其性能產生不良影響。第一，氣體壓縮性比液壓油大很多，當油中混入氣體時會導致液壓油的可壓縮性顯著增加，顯著改變液壓油屬性。第二，液壓油中混入的氣體會導致液壓系統產生氣蝕效應，使液壓系統工作過程，出現沖擊、振動、噪音等問題。第三，當工作溫度較高時，氣體會加劇液壓油氧化，生成雜質，降低液壓油性能。第四，當液壓油中包含的氣體太多時，就會對液壓油的流動過程連續性造成影響，最終引發“氣塞”現象。

3 礦用掘進機液壓油現場維護保養措施

掘進機液壓系統在生產、加工、運輸等很多環節都可能會對液壓油造成污染，結合實際情況，主要對掘進機現場使用和維護保養階段的控制措施進行闡述。

3.1 現場使用階段的控制措施

第一，對液壓系統添加或更換液壓油時，必須使用高精度過濾器對其進行過濾處理，不得直接將液壓油倒入液壓油箱中。在新設備液壓系統投入使用的前段時間，設備處于磨合期，元件相互間的磨損比較嚴重，所以應該適當縮短液壓油更換周期，另外也要對過濾器進行及時更換。礦井工作環境復雜，掘進機可能會發生漏油現象。因此必須對漏油問題進行定期檢查，如果發現油箱油量降低，就需要根據操作規范，向油箱中添加適量的液壓油，避免出現吸空問題。

第二，合理選用不同性質的液壓油。液壓油性質會對性能產生重要影響。必須結合掘進機使用環境，合理選用最適合的液壓油。對于礦用掘進機而言，通常情況下使用比較多的液壓油為HM68型。因為該型號液壓油比較適合煤礦井下的工作環境，抗乳化性能、抗壓和抗磨性能都比較優越。

第三，對掘進機操作和維護保養人員進行技術培訓，提升他們的業務水平，避免由于人為因素導致液壓油被污染。

第四，需要確保掘進機提供的動力比實際負載更高，避免出現“小牛拉大車”的問題，對掘進機的液壓系統造成損壞。

第五，當掘進機使用環境溫度相對較低時，由于液壓油在低溫狀態下性能得不到充分發揮，所以有必要將機器開啟后運行一段時間，讓液壓油溫度上升到正常工作范圍后再投入使用。另外，液壓油溫度太高也會影響使用性能，需要對液壓油溫度進行監測，避免溫度超過正常使用范圍。

第六，掘進機使用環境復雜，液壓油出現污染問題是不可避免的現象。在使用時有必要采取措施對掘進機液壓油的潔凈度進行抽樣檢測，實時掌握液壓油中固體顆粒、水分和氣體的含量，當監測發現污染物含量超過規定標準時，需要對液壓油進行及時更換。

3.2 維護保養階段的控制措施

第一，對液壓系統內各元件、油箱和管路內黏附的雜質徹底清洗，對液壓油中的固體顆粒、水分、空氣等進行濾除。檢查油箱中油位是否正常，發現缺油及時補充。定期檢查掘進機漏油現象，出現漏油問題應該查找原因，從根源上解決漏油現象。對過濾器進行定期更換。

第二，掘進機在工作時表面會黏附大量灰塵，需要對這些灰塵進行及時清理，避免侵入液壓油內造成污染，尤其需要重點清除管接頭和密封部位的灰塵。對液壓系統各運動副之間的間隙進行定期檢查，避免因為磨損嚴重導致運動副間隙增大，影響運行穩定性。液壓油中包含的固體顆粒太多時會沉淀在油箱底部，所以需要對油箱底部雜質進行定期清除。

第三，在對液壓系統進行維護保養時，能不拆除液壓元件時就盡量不拆除。特殊情況下確實需要拆除時，必須將拆下的元件放在清潔部位避免遭遇污染。在去除管路雜質時，不得使用棉紗布清理，而應該通過綢布對各類元件進行清理。不得通過汽油對橡膠密封件進行清洗，因為汽油會對橡膠密封件造成侵蝕。

第四，在完成液壓系統維護保養工作后，所有元件必須進行全面清洗后才能夠重新使用。防止維護保養階段導致的液壓油污染現象。

4 結語

煤礦井下工作環境復雜，掘進機在正常工作過程中，液壓油被污染是不可避免的問題。液壓油污染物質及其形式是多方面的，一旦液壓油被污染，就會對掘進機的正常運行造成不良影響。因此，結合掘進機實際使用情況，從掘進機使用階段以及日常維護保養階段制定液壓油的防污染控制措施，對于提升掘進機液壓油潔凈程度、保障設備正常穩定運行具有一定的實踐意義。