煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)中的常見故障及維護(hù)保養(yǎng)探討

趙 超

（山西西山煤電股份有限公司鎮(zhèn)城底礦機(jī)電科， 山西 古交 030203）

引言

液壓系統(tǒng)通常是將液體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)液壓系統(tǒng)對(duì)離合器、換擋以及剎車等進(jìn)行控制。如果液壓系統(tǒng)存在故障，會(huì)導(dǎo)致壓力不能被傳遞與轉(zhuǎn)化。因此，為保證煤礦采掘正常進(jìn)行，需要相關(guān)人員對(duì)煤礦采掘機(jī)中液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測，然后針對(duì)故障進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。

1 煤礦采掘機(jī)液壓系統(tǒng)構(gòu)成

液壓系統(tǒng)對(duì)剎車、離合器、換擋進(jìn)行控制，可將液體壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，即通過執(zhí)行元件對(duì)壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。若液壓系統(tǒng)存在損壞，就無法將力傳至變速箱，這也說明運(yùn)行過程中不可以對(duì)機(jī)械進(jìn)行換擋。通常情況下，液壓系統(tǒng)包含五個(gè)部分，其一為動(dòng)力的元件，其功能是對(duì)原動(dòng)機(jī)機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成液體的壓力能，經(jīng)液壓系統(tǒng)的油泵給液壓系統(tǒng)創(chuàng)造動(dòng)力支持。其二為控制的元件，是指一系列液壓閥，主要功能是調(diào)節(jié)液體壓力、流量和方向。根據(jù)控制作用可以將液壓閥劃分成流量控制閥與壓力控制閥，同時(shí)可以劃分成安全閥、順序閥以及減壓閥等。其三為執(zhí)行的元件，這種元件主要功能是將液體壓力轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，往復(fù)或是回轉(zhuǎn)負(fù)載。其四為輔助的元件，主要包含油管、密封圈、壓力表與濾油器等。其五為液壓油，為能量傳遞媒介，可以分成乳化液與合成型的液壓油礦物油。

2 煤礦采掘機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障

2.1 設(shè)備異響所致故障

在液壓系統(tǒng)中的一個(gè)常見問題為設(shè)備異響，若因?yàn)榛顒?dòng)引起異響，需要對(duì)聯(lián)軸器、軸承以及曲軸間的配合程度進(jìn)行檢查，了解其潛在問題后，需要對(duì)零件進(jìn)行及時(shí)調(diào)整與更換。若在氣缸內(nèi)部存在異響，需要對(duì)氣缸內(nèi)部是否存在異物、填料完整性以及活塞松動(dòng)情況進(jìn)行檢查，明確異響發(fā)生主要原因后，要及時(shí)進(jìn)行油水分離、將異物消除并緊固活塞[1]。

2.2 空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)所致故障

在液壓系統(tǒng)中液壓油的收縮性比較小，和液壓油相比較，低壓空氣有著較大的收縮性，因此，如果液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全性受到影響。液壓系統(tǒng)中空氣進(jìn)入原因比較多，常見原因?yàn)槲推陂g液壓系統(tǒng)進(jìn)入了空氣，一旦液壓油和空氣融合，就會(huì)產(chǎn)生新問題。如果壓力較小，液壓油中空氣就會(huì)冒泡，造成穴蝕。如果壓力較大，會(huì)因?yàn)閴毫τ绊懙剿皻馀荩沟帽七M(jìn)程被推進(jìn)，繼而引起噪音和熱量，這種噪音和熱量會(huì)導(dǎo)致元器件的正常工作受到影響，最終影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3 液壓油污染所致故障

在液壓系統(tǒng)中，其正常運(yùn)行關(guān)鍵為液壓油，因此為保證液壓系統(tǒng)的正常工作，需要確保液壓油純凈度。通常情況下，液壓油容易因自身和外界因素受到影響，并且液壓系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)容易出現(xiàn)小顆粒，這類小顆粒容易導(dǎo)致液壓油受到污染。此外，由于液壓系統(tǒng)會(huì)因工作環(huán)境、采掘機(jī)受到影響從而污染到液壓油，例如：淋水、巖塵與煤塵等都會(huì)導(dǎo)致液壓油中進(jìn)入污染物。若液壓油被污染，容易堵塞油泵的過濾器，從而加大油泵吸油的壓力，使液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行受到影響[2]。

2.4 油溫過高所致故障

油溫過高發(fā)生原因比較多，如果裝配精度不滿足標(biāo)準(zhǔn)或機(jī)械設(shè)計(jì)的制造存在問題，都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)過多熱量，引起油溫過高。沒有科學(xué)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，例如：油箱的散熱面積較小，未設(shè)計(jì)相應(yīng)的卸載回路，致使液壓油流量變大，導(dǎo)致已調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行的速度逐漸減慢，致使工作停止以后，油泵一直處于高溫溢流情況下。此外，因?yàn)橛蜏厣仙瑫?huì)降低油液粘度，加大液壓油流量，導(dǎo)致已經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)作的速度變慢，升高油液溫度，降低油液的粘度，致使機(jī)械磨損情況增加，使密封裝置與原件老化速度加快，繼而引發(fā)故障[3]。

3 煤礦采掘機(jī)之中液壓系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)措施

3.1 構(gòu)建液壓故障的診斷專家體系

在診斷液壓系統(tǒng)時(shí)，專業(yè)系統(tǒng)方法為一種比較合理的診斷系統(tǒng)。由于液壓系統(tǒng)故障主要特點(diǎn)是隨機(jī)的破壞性與突發(fā)性，通過維護(hù)專家所設(shè)計(jì)智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)診斷效果顯著，此種診斷方式是按照專家長時(shí)間檢測液壓系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)與信息數(shù)據(jù)累計(jì)情況，以便有效預(yù)測系統(tǒng)故障。該系統(tǒng)組成部分包含推理機(jī)與數(shù)據(jù)庫，在實(shí)踐工作過程中，如果液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，能夠經(jīng)人機(jī)接口在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)之中輸入故障現(xiàn)象，計(jì)算機(jī)再判斷與分析信息，提出解決對(duì)策。同時(shí)經(jīng)專家的判斷體系，能夠保證診斷結(jié)果準(zhǔn)確性與客觀性，提升診斷速度，進(jìn)而提高煤炭采掘的工作效率。

3.2 避免空氣進(jìn)入到液壓系統(tǒng)之中

如果液壓系統(tǒng)中進(jìn)入了空氣，將會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)與噪聲，同時(shí)還會(huì)引起爬行與液壓沖擊等故障。所以在故障處理時(shí)，需要避免液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣，相關(guān)人員要先分析液壓系統(tǒng)中空氣進(jìn)入原因，在液壓系統(tǒng)維護(hù)與使用時(shí)應(yīng)重視以下幾個(gè)方面：首先，對(duì)油箱中的油面高度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，確保油箱之中有足夠的油量，避免液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣。其次，確保液壓系統(tǒng)之中密封裝置的良好性，避免系統(tǒng)中各處壓力比大氣壓力大。最后，將排氣閥設(shè)置于油缸的上部，進(jìn)而將液壓系統(tǒng)之中空氣排除。

3.3 避免油溫過高

通常情況下，液壓系統(tǒng)中的工作油液溫度上升不會(huì)大于60℃，不然會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不良影響。具體處理措施如下：首先，對(duì)液壓油箱油位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，確保系統(tǒng)中油液具備足夠循環(huán)冷卻的條件，同時(shí)重視液壓設(shè)備清潔，將附著污染物及時(shí)清除，以便及時(shí)散熱。其次，在確保工作機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)速度與機(jī)械正常的工作情況下，盡可能調(diào)低背壓閥壓力與油泵壓力。再次，對(duì)液壓系統(tǒng)中使用油液粘度進(jìn)行正確選擇。最后，如果油液有嚴(yán)重過熱情況時(shí)，需要將冷卻裝置設(shè)置于系統(tǒng)之中。

3.4 控制液壓系統(tǒng)被污染

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是以油液作為工作介質(zhì)的，除正確選用油液以外，還必須保持油液的干凈，防止污物進(jìn)入，否則就會(huì)使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生各種故障，影響其正常工作。這一點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中往往容易被忽視，因此必須對(duì)其加以重視。液壓系統(tǒng)的污染物主要有固體顆粒、水分和空氣等，主要維護(hù)措施有：其一，把好三關(guān)。液壓油儲(chǔ)存關(guān)、液壓油加添檢查關(guān)和系統(tǒng)、附件拆裝關(guān)，防止污物侵入。其二，清除系統(tǒng)污物。污染的侵入是不可避免的，且在不斷生成。因此使液壓系統(tǒng)污染控制處于良性循環(huán)式維護(hù)人員的努力目標(biāo)。清除污物的有效辦法是通過過濾器和過濾清洗設(shè)備過濾液壓系統(tǒng)油液，是污物進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)并被過濾。

4 結(jié)語

煤礦采掘機(jī)液壓系統(tǒng)與煤礦企業(yè)的安全和發(fā)展密切相關(guān)，因此必須保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這就需要工作人員熟悉采掘機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理，了解一些常見的故障以及故障的排除措施。所謂防患于未然，最好的排除故障措施就是對(duì)液壓設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，保障液壓系統(tǒng)各部分都正常運(yùn)行，才是減少故障發(fā)生的必由之路。

參考文獻(xiàn)

[1]蘆彩林.基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的T500型采煤機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷[J].煤炭技術(shù)，2015，17（10）：32-26.

[2]趙江濤.故障樹分析法在掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2014，32（2）：325-327.

[3]張磊.國家煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障分析及維護(hù)芻議[J].河南科技，2014，23（14）：219-221.