礦用提升機液壓站故障分析與處理

文/申海兵 峰峰集團萬年礦 河北邯鄲 056302

液壓制動系統是豎井提升機的重要安全保護裝置 ,它由液壓站和盤式制動器組成。液壓站為制動器提供動力源,控制制動器的松閘與制動 ,其工作可靠性直接影響到提升設備的安全運行 。對于副井落地式提升系統,在不同的提升工況下,同一安全制動力會產生不同的安全制動減速度,有時雖能滿足安全制動減速度要求, 但是提升貨載時安全制動減速度值偏大,下放貨載時安全制動減速度值偏小 。尤其對于多繩摩擦式提升機 ,產生過大的減速度將導致提升鋼絲繩突破防滑極限而引起滑動及蠕動 ,產生過卷等事故。三元東礦使用的恒減速控制液壓站 ,在緊急制動時 ,能使平均制動力矩隨負載變化而變化,符合提升系統恒減速要求。但由于該液壓制動系統和控制較為復雜 , 使用與維護不當會出現制動減速度超限、制動力矩不足等多種故障 ,以致造成嚴重后果。筆者根據多年使用經驗, 對其常見故障進行分析探討。

1、液壓站主要作用

（1）為礦井提升機盤形閘提供流量穩定、壓力可線性調節壓力油，以使礦井提升機獲得不同的制動力矩。

（2）在事故狀態下（系統停電）或緊急情況下，可以使礦井提升機制動器的油壓迅速下降到設定到某一值， 經電氣控制延時，全部油壓迅速回到零位，使制動器處于全制動狀態，達到安全制動。

2、液壓站在安裝使用中應注意的問題

（1）液壓系統管路在安裝前進行酸洗后并用石灰水中和，螺紋接頭處用生料帶密封， 酸洗和石灰水中和過的管道安裝過程中不允許焊接。

（2）油箱內部采用面粉和成團清除雜物，再用柴油進行清洗。

（3）根據使用環境，可選擇N32或N46機械油，加油前應使用小于 20μm 過濾器進行過濾，嚴禁將液壓油直接加入油箱。

（4）定期對液壓油進行檢測，若發現油質混濁，含有雜質，應及時更換新油。

（5）工作過程中，要經常對液壓泵和密封件檢查，發現磨損和老化及時更換；對電磁閥和溢流閥小孔定期清洗，防止出現堵塞。

3、液壓站故障診斷基本步驟

液壓系統故障診斷的基本步驟如下：

（1）確定故障診斷參數

液壓系統的故障屬于參數失效，通過測量參數，以提取有用的信息。 液壓系統的診斷參數是系統壓力，系統流，元件溫度，泄漏的組件，該系統的振動和噪音的發動機轉速的。 沒有足夠的系統壓力的液壓缸動作表現為乏力， 缺乏電機的輸出功率和扭矩，液壓傳動機械行走無力等。 系統流程執行機構的運動性能不足是緩慢或停止。元件的泄漏量呈現慢動作和系統的溫度迅速。 選擇診斷參數應根據以下原則：診斷參數具有良好的靈敏度，可測性，再現性，可容納許多故障信息。

（2）分析、確定故障可能產生的位置和范圍對所檢測的結果，對照液壓系統原理圖進行分析，從構造原理和系統原理上講得通，確保故障診斷的準確性，減少誤診。

（3）制定合理的診斷過程和診斷方法。

（4）選擇診斷用的儀器、儀表。診斷設備，儀器光電數字轉速計，溫度計，秒表，壓力表，液壓測試儀，各種類型的接頭，專用工具。

4、液壓站制動力矩不足的故障分析

(1)液壓站工作油壓偏低。該液壓站最高設計油壓為14MPa,當工作油壓在 3～11MPa緊急制動時 ,能使平均制動力矩隨負載變化呈線性關系變化 。可見, 液壓站工作油壓偏低或偏高對制動系統均不利 。若偏低將導致正壓力降低 ,造成制動力矩不足 ,引起過卷、過放等惡性事故 ;若偏高將造成安全制動減速度過大 ,提升系統受到較大的動負荷 。因此,應按實際工況合理調整液壓站的油壓。

(2)正壓力不足

①液壓站系統壓力達不到所需油壓或主油路建立不起壓力 ,有可能油液內有臟污 ,造成阻尼孔堵塞 ,引起比例溢流閥閥芯卡死 ,比例先導壓力閥錐閥關不住 ,油泵吸油過濾器堵塞,電磁換向閥、溢流閥內泄漏太大等 ;

②碟形彈簧老化或個別彈簧疲勞失效造成閘瓦制動正壓力降低 , 液壓系統油路阻力偏大,閥內阻力偏大。因此 ,減少和預防油液污染對提高液壓站的可靠性非常重要。

(3)摩擦系數下降

由上述油壓計算式可知 ,

摩擦系數直接影響制動力的大小, 一般摩擦系數取0.25～0.40。但由于檢修和維護不當造成制動盤污染, 就可能使摩擦系數顯著下降 , 造成制動力矩不足。因閘瓦接觸面積小, 造成閘瓦過熱 。另外閘瓦表面粗糙度過大, 同一對盤式制動器兩側的正壓力差值過大 ,施閘時造成閘盤彈性變形或閘瓦間隙過大等 ,也都降低了制動效果。

5、根據“殘壓”值進行故障分析與處理

該液壓站安裝 2個比例調壓裝置(1個備用 )。比例閥是液壓系統的壓力控制核心 , 殘壓是比例閥待機時固有的特性 。《煤礦安全規程》規定該殘壓值不能大于1MPa,一般調整在0.6～0.8MPa。根據多年的使用和維護經驗,總結出正常停車時,由殘壓值進行故障分析與處理的方法如下：

(1)觀察殘壓值在0.6～0.8MPa之間 ,如出現液壓站工作時盤閘不能正常打開 , 則該故障多數是因為比例閥自身主閥內的閥芯被卡住。處理方法是拆下該閥組進行清洗,恢復后故障即可消除 。

(2)觀察殘壓值低于0.5MPa時 , 如液壓站工作時盤閘不能打開 ,則該故障多數與比例閥無關 ,而是液壓站其他閥組有泄漏,使壓力降低 ,查出有泄漏的閥組進行修復后 ,故障排除 。

(3)觀察殘壓值為零時, 如液壓站工作時盤閘不能打開 ,則該故障是因比例放大器或比例放大器的給定電源有問題 。處理方法是先檢查放大器的給定電源,如無問題, 則更換放大器 ,故障排除 。

結語：

液壓站使用維護不當就會出現各種故障 。因此必須在使用前了解提升機液壓制動系統的性能和使用中可能出現的各種故障及排除方法。正常停車時, 隨時注意殘壓值的變化情況, 進行殘壓保護。同時要正確選擇和使用液壓油 ,加強對液壓油的過濾,加強維護人員的培訓,提升維護保養水平,從而提高提升機的安全性與可靠性。

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