煤礦采掘機械液壓系統常見故障原因分析

馬海軍

（山西陽煤集團二礦機電動力部，山西 陽泉 045000）

引言

煤礦采掘機械長期在負荷大且惡劣的環境下工作而產生較強的沖擊對液壓系統造成了較為嚴重的影響。80%的機械設備都是因為液壓系統出現故障而無法正常工作，在耽誤進度的同時也對生產安全造成嚴重的威脅。正確分析、處理液壓系統的常見故障，對設備進行維護的舉措已成為業界關注的問題。

1 液壓系統的常見故障

1）液壓油混入雜質。液壓油中混入的雜質會作用到各個元件中，元件會因此造成損壞，導致元件不能正常運行，影響了液壓系統的整體工作，造成機械無法正常工作。

2）設備溫度過高。設備油溫超過60℃，或者持續升高會使機器運行受到干擾而且會加快設備老化速度，造成密封部件受損的同時也降低了設備工作壽命。

3）液壓系統誤入空氣。液壓系統進入空氣，就會對液壓系統造成損傷，對內部元件也會有影響，還會威脅到絞車的運行安全，容易出現事故。如圖1液壓系統圖。

圖1 液壓系統圖

2 故障原因分析

2.1 環境惡劣

在惡劣的工作環境下，巖塵、煤塵、淋水等這些都是造成液壓油混入雜質的原因。液壓油是系統循環的基本保障，必須要保持清潔干凈。液壓油的污染一般分為兩大類，自身污染和外界污染。自身污染是在液壓系統工作的時候，機械運轉產生了涂料碎片、密封材料的碎片以及金屬微粒等，污染了液壓油。外部污染是在組裝的過程中產生的碎片污染，比如巖塵、煤塵、淋水等。液壓系統混入的雜質會通過液壓油對元件造成損壞，使各個元件不能磨合精密，繼而會導致其運行失靈［1］。污染物在液壓油中，會使油泵的過濾器嚴重堵塞，而油泵的堵塞會增加油泵吸油的壓力，便會影響液壓系統正常工作。

2.2 硬件不合格

通過制造方面或其他方面的種種原因，所導致的設計不合理，原件不達標等情況直接造成油溫過高這種現象。在煤礦采掘機械中，液壓油溫度一般需控制在30～50℃范圍內，最高不超過60℃［2］。油溫過高，會大幅度降低液壓油黏度，液壓油的黏度降低便會增加液壓油的流動速度，加大液壓油各處的流量，從而影響機器正常運行。液壓油的黏度降低是機器部件之間增大接觸面積的主要原因，接觸面積的增大也會加快部件之間的磨損，同時油溫的過高會影響液壓裝置升溫，加快了設備老化以及部件的損壞，會直接降低其工作壽命。

2.3 操作環節易進空氣

液壓系統中進入空氣會對整個系統產生危害，液壓油壓縮性較小，與之相反的卻是低壓空氣的壓縮性較大，即便是少量空氣都會造成嚴重危害。液壓系統進入空氣的原因有很多，最主要的有兩個環節，即油箱以及吸油的環節。如上頁圖1所示，液壓油中一旦進入空氣，就會有許多問題產生，比如壓力過低時，液壓油中混入的空氣就會冒出，形成氣泡，氣泡就會產生一種空穴現象，而壓力過高時，氣泡便會迅速碎裂，產生熱量以及噪音，這些都對內部元件造成很大影響，氣泡一旦進入液壓油中絞車使安全系統受到威脅便會隨時出現事故［3］。

3 常見故障日常維護

3.1 避免液壓油污染

采取正當有效措施減少液壓油受到污染。在液壓油使用和購買的過程中，要確定液壓油質量和液壓油粘度，進而維持系統的清潔和干凈，同時平常注入液壓油時，要借助過濾裝置，避免水或者其他雜質的進入，對于過濾裝置需要時常進行更換或者清理，以保證過濾裝置的良好性能以及對液壓油的保護。與此同時，需要專門人員對液壓油進行不定期檢測及觀察，檢查其油色、油脂及油位，遇到雜質時需及時清理干凈［4］。要經常更換設備閥門、密封圈以及封口，這類部件的材質大多數為橡膠材質，遇到較大壓力或者高溫時，易破碎，堵塞閥芯，所以經常更換清潔，以避免液壓油中出現一些被破壞的部件從而形成雜質。液壓油中如發現水珠現象，液壓油變成了泡沫狀或者是乳白色，此時一定要嚴格檢查設備，重點檢查水和空氣的來源，比如各管的接密封以及液壓油冷卻器。同時需及時解決問題，并采取正當有效的措施，以保證運行效率。如圖2是液壓系統的原理圖。

圖2 液壓系統的原理圖

3.2 控制液壓油溫度

控制液壓油溫度在30～50℃范圍內，最多不超過60℃。對液壓系統中的散熱裝置進行系統科學的涉及，讓其油位正確且穩定，系統中要有循環冷卻裝置，適當加入適量風扇來為液壓系統進行散熱，同時保證液壓設備的清潔干凈，來保證油溫工作正常。如遇到故障，應及時分析故障原因排除故障，遇到冷卻水過少或內、外出現泄漏、油路不通暢等現象，要及時處理。時常清除油箱和有關黏附的污物有助于散熱，選擇液壓油時需要注意它的黏度［5］。黏度過低會增加泄露，過高則會增大油液流動時的一些能量損耗，無論過低或者過高都會造成油溫的升高。如果液壓油出現變質那么油泵的容積效率也會變低，同時會對相對運動時表面的油膜造成破壞，加大摩擦所帶來的損失，進而使液壓油發熱。

3.3 控制空氣進入

在操作環節中采取正確有效的相應措施來防止空氣的進入，避免對液壓系統造成傷害，無法正常進行采煤工作。在液壓系統中設置好排氣閥，工作部件讓油缸來進行帶動，多做幾項規定范圍內最大形成的往復運動，來排出油缸中的空氣。與此同時，還要注意避免液壓系統中進入水，水進入油中，液壓油便會產生乳化，油的潤滑就會被降低，繼而液壓油以及泵、閥等原件的使用壽命便會縮短。

4 液壓系統日常維護基本方案

通過對機械的日常維護可以增加機械的使用壽命、機械的工作效率以及穩定性，日常維護主要有四方面：經常對機械進行清理，檢查元件部件以及接頭的密封是否良好；定期檢查油箱油位，一般情況下游標尺上限就可以了油位測量不足的時候應及時添加，絕對不要用機械油以代替液壓油，系統在溫度較低的環境下工作時需要用底牌號的防凍液壓油或者其他牌號的液壓油，不同牌號避免出現混用液壓油的情況；時常檢查液壓油的污染情況，在油箱取油，利用玻璃管將其插入到底部，滴到濾紙上，觀察顏色形狀，是點狀并且呈現深黑色，即已受到重度污染，需要馬上更換新油，是環狀且呈現出來的顏色是黃色的，即是輕度污染，暫時可以不換；檢查油溫，在液壓系統運行以后，觸摸油箱側面，30～50℃范圍內屬于正常，最高不要超過60℃。

5 結語

煤礦采掘機械的故障大多數都是因為液壓系統出現故障的原因，通過對故障的研究和原因的分析，發現一些最常見的故障，即液壓油中參入水、空氣、雜質、破碎的部件等原因，油溫的范圍控制不好，都是液壓系統出現故障的原因，日常生活中加以維護，減少故障次數，以保證煤礦采掘機械的正常工作。

［1］ 董峰.煤礦采掘機械液壓系統故障產生原因及綜合預防措施［J］.技術與市場，2013，12（2）：58.

［2］ 牛志宏.煤礦采掘機械液壓系統常見故障原因探究［J］.科技與企業，2013，23（15）：322－323.

［3］ 楊彥玲.煤礦采掘機械液壓系統的常見故障分析與維護措施［J］.環球人文地理，2014，12（6）：99.

［4］ 沈銘華.煤礦采掘機械液壓系統的常見故障分析與維護措施［J］.中小企業管理與科技（下旬刊），2012（2）：161.

［5］ 李青.煤礦采掘機械液壓系統故障分析及維護［J］.山東工業技術，2014，13（5）：113.