礦井提升機液壓站常見故障的分析與處理

摘要：在礦井作業(yè)中，通常由液壓站和盤形制動器組成完整的液壓制動系統(tǒng)為礦井提升機提供重要的制動保護。其中提升機液壓站因其具有的傳動性好、功率重量比高、元件壽命長等優(yōu)點，可有效控制盤形制動器的制動和松閘，實現(xiàn)提升機系統(tǒng)的恒減速要求。然而，隨著液壓技術(shù)不斷向著高壓、高速、大功率的方向發(fā)展，制動系統(tǒng)的復雜性也在增加，本文結(jié)合筆者多年的使用經(jīng)驗，圍繞著制動力矩不足等提升機液壓站工作中較常見的問題，詳細分析了該系統(tǒng)出現(xiàn)故障的特點和原因，并提出了具有針對性的處理方法。

關(guān)鍵詞：提升機液壓站故障處理方法

中圖分類號: TD53文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2012)03(B)-0000-00

1 礦井提升機液壓站的結(jié)構(gòu)及工作原理

液壓系統(tǒng)因其具有的傳動性好、功率重量比高、元件壽命長、易于自動化、以及良好的快速性、負載特性和自動潤滑性等優(yōu)點廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。在礦井作業(yè)中，通常由液壓站和盤形制動器組成完整的液壓制動系統(tǒng)為礦井提升機提供重要的制動保護。液壓站主要由電機液壓泵、控制閥、蓄能器、散熱器以及流量、壓力、溫度等參數(shù)的指示裝置組成，盤形制動器則由液壓缸、活塞及閘瓦等部分組成。整個液壓制動系統(tǒng)分為工作、恒減速、以安全控制等3種制動形式，啟動時由電機帶動液壓泵，通過調(diào)節(jié)輸出的高壓液油的壓力值控制盤形制動器，使提升機在不同的制動力矩下，安全穩(wěn)定的工作、調(diào)速或停車。在恒減速制動的控制下，當需要緊急制動時，系統(tǒng)可先使制動器油壓迅速低至事先預定的某個極限壓力值，并經(jīng)短暫延時后，使其全部油壓值歸零，將提升機鎖定在全制動狀態(tài)。此外，系統(tǒng)同時保留了其原有的二級制動性能，以便萬一恒減速失控時，通過二級制動保證系統(tǒng)的安全性。

工作實踐證明，提升機液壓站制動性能良好，能可靠地控制制動器的制動和松閘，并可實現(xiàn)提升機系統(tǒng)的恒減速要求。然而，隨著液壓技術(shù)不斷向著高壓、高速、大功率的方向發(fā)展，制動系統(tǒng)的復雜性也在增加，提升機液壓站工作中較常見的制動力矩不足、殘壓過低等問題使其應用性能受到了影響，也不利于礦井生產(chǎn)的安全性，因此必須引起相關(guān)工作人員的充分重視。

2 常見故障類型及其處理方法

2.1 制動力矩不足

制動力矩是影響制動器穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，按《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定，制動力矩應≥最大靜阻力的3倍。根據(jù)制動力矩的計算式可知，其大小主要取決于制動器碟形彈簧的正壓力、閘瓦與制動盤之間的摩擦系數(shù)，以及緊急制動時上提、下放重物的減速度。實際工作中，造成制動力矩不足的原因主要是因液壓站工作油壓值過低、系統(tǒng)正壓力不足、摩擦系數(shù)下降等因素引起的。

不合理的工作油壓會對系統(tǒng)的制動性能產(chǎn)生較大的影響，當油壓偏高時，系統(tǒng)將因安全制動減速度過大而承受較大的動負荷；而油壓過低則會直接導致制動力矩不足，引起過放、過卷等嚴重事故，威脅礦井作業(yè)的安全。因此應結(jié)合實際施工條件確定合理的油壓值，并根據(jù)工況的改變及時做出調(diào)整。系統(tǒng)正壓力不足主要是由于碟形彈簧老化、疲勞失效或油液內(nèi)贓物引發(fā)堵塞所致。若啟動油泵后電液調(diào)壓裝置上的噴嘴溢流閥未見回油，油壓表指示為零，就可能出現(xiàn)了該類故障。油泵吸油口的截止閥若沒有打開，應將其打開，將電機反轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)油面有翻騰現(xiàn)象后再使電機正轉(zhuǎn)，就能吸上油來；或?qū)⑽凸軘Q下，在吸油管處注油，同時轉(zhuǎn)動油泵，發(fā)現(xiàn)有吸油的聲響，并在出油口有噴油，說明油泵已恢復正常工作，擰緊吸油管，液壓站即可正常工作。當葉片油泵卡塞，油泵不吸油時，應打開油泵，將電機反轉(zhuǎn)看是否有臟物造成油泵葉片卡塞，并清洗臟物。當濾油器堵塞時，應取出濾油器清洗或更換濾油器，溢流閥節(jié)流孔堵死或滑閥失靈，導致液壓油被污染時，也會造成溢流閥節(jié)流孔堵塞或滑閥磨損或卡位，從而造成高壓油路和回油路連通。此時應打開溢流閥或滑閥清洗、檢修或更換滑閥。摩擦系數(shù)下降主要是由閘瓦接觸面積過小或表面過于粗糙所致，工作人員應認真檢修和維護制動盤，以保證其制動效果。

2.2 殘壓過低

比例閥是液壓系統(tǒng)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(guī)程》規(guī)定殘壓值應≤1 MPa，一般調(diào)整在0.6MPa~0.8 MPa。實踐經(jīng)驗顯示，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0.6MPa~0.8 MPa時，如出現(xiàn)液壓站工作時盤閘不能正常打開，多是因比例閥自身主閥內(nèi)的閥芯被卡住導致故障。處理方法是拆下該閥組進行清洗、恢復，故障即可消除。（2）觀察殘壓值＜0.5 MPa時，如液壓站工作時盤閘不能打開，則故障一般與比例閥無關(guān)，多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，故障可排除。（3）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，則應更換放大器。

2.3 其他問題

礦井提升機液壓站運行中，還可能出現(xiàn)油壓表顯示值出現(xiàn)高頻振動、蓄能器油壓顯示不穩(wěn)定以及工作噪音過大等問題。以噪音污染為例，雖然液壓站中的電機與液壓泵都是發(fā)聲元件，但過度的噪音不但不利于工作環(huán)境質(zhì)量的提高，也可能是部分設(shè)備運行異常的標志，必須給予充分的重視。實踐中應先確定產(chǎn)生噪音的主要來源，如流體噪音的產(chǎn)生通常是由于混入液體中的空氣在系統(tǒng)出現(xiàn)局部低壓或負壓時產(chǎn)生了氣穴現(xiàn)象，氣穴在高壓區(qū)潰滅時產(chǎn)生局部壓力階躍升高并伴隨強烈噪音，此時應采取措施防止空氣進入系統(tǒng)，并將已混入系統(tǒng)的空氣排除。此外，還可以通過消除振動、添加節(jié)流閥、脈動消減器、加強維護監(jiān)控等具體措施來降低不同來源噪音對系統(tǒng)的影響。

3 結(jié)語

制動力矩不足、殘壓過低、噪音過大等都是提升機液壓站工作中常見的問題，造成這些問題的原因較為復雜，這就要求相關(guān)工作者深入了解液壓站的工作原理和運行特點，在故障發(fā)生時嚴密分析，細致排查，根據(jù)故障特點及時找出其事故原點，再通過具有針對性的方法將故障排除。此外，還應重視液壓站的日常維護，從正確選擇液壓油、隨時留意觀察殘壓值等基礎(chǔ)操作入手，切實提高液壓制動系統(tǒng)的控制水平，保證提升機系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的實現(xiàn)。

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