阿特拉斯CDM75E鉆機回轉系統故障診斷與排除

楊智華

國家能源集團神華準格爾能源有限責任公司 內蒙古鄂爾多斯 010300

液壓傳動的廣泛程度已成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一，隨著我國露天開采技術不斷發展，礦山開采中液壓機械設備的種類越來越多，大批新型的、大型的液壓設備出現在生產第一線，大大提高了施工效率，同時節約了開采成本[1]。由于新型液壓機械的結構比較復雜，技術性能較高，設備在日常使用中由于自身磨損、環境相對惡劣，操作人員的不當操作等因素而加大故障發生率，因此對液壓機械設備進行故障分析是相當必要的，由于液壓故障具有隱蔽性、多樣性和復雜性的特點，要對出現的問題進行快速準確的排除，恢復其使用性能，確保設備出動率，保障安全生產，使液壓機械設備能夠發揮其最大的作用，是件十分有必要的事情。

1 液壓故障一般診斷方法

作為一名維修工，故障設備就是我們的病人，如何快速準確發現故障原因，并及時排除故障是十分重要的，努力做到故障的初期診斷、及時排除、把故障消除在萌芽狀態。這就需要我們有一套比較系統全面的檢修工藝，通過對一線設備出現的故障進行分析總結，形成了液壓故障“六步”診斷法。

第一步，詢問，對故障設備的操作人員進行詳細詢問，故障發生前、發生時和發生后的具體情況，掌握故障發生的過程，結合以往檢修經驗對故障原因進行初步判斷。第二步，觀察，對設備進行觀察，油管接頭閥塊是否滲漏，油水是否缺失，壓力是否正常，機械零部件是否損壞和設備運行中是否存在抖動、爬行以及運行不均勻等情況，對故障原因進行判斷[2]。第三步，聽聲，由于液壓故障具有隱蔽性和復雜性，很多是從表面發現不了的，通過聽取運行改造設備的工作聲音，如是否存在如尖銳的刺耳聲、如吱吱聲、如噠噠聲和沖擊聲等，來確定故障原因。第四步，溫度，對液壓元件如泵、馬達、閥塊和油液進行溫度測定，通過溫度的變化來查找故障原因。第五步，震動，對于一個正常的液壓系統，一般運行時零部件震動均勻，幅度較小，通過用手或借助工具對運行中的泵體、馬達、閥塊的震動情況進行檢測，來確定故障原因。第六步，儀器，使用先進儀器進行檢測故障，通過一些傳感裝置（如位置、速度、壓力等）對故障進行診斷。

2 CDM75E鉆機無回轉故障的診斷與排除

阿特拉斯．科普柯生產的CDM75E鉆機為履帶式、頂驅回轉頭的多桿成孔回轉鉆機，鉆孔直徑可達為251毫米到270毫米；可裝載5根10．7米長的鉆桿，鉆孔深度可到達53．3米；鉆頭設計負載34020千克；整機重60000千克的大型電動機驅動鉆機，主要有行走系統，動力系統，加壓-提升系統和回轉系統組成。

阿特拉斯CDM75E鉆機無回轉故障，出現在電器方面，機械方面和液壓方面三方面。出于診斷的時間、效率、成本的考慮，我們一般遵循從簡單到復雜的診斷方式，及電氣到機械再到液壓系統。

2.1 電器故障原因分析與排除

（1）操作開關（如回轉控制手柄、扭矩調節旋鈕）出現故障，指令無法正常傳達，電器原件無法收到指令，不能正常工作。可以使用萬用表進行檢查手柄電流與電壓來判斷故障點，通過修復開關（如控制手柄、調節旋鈕）或更換開關來排除故障。

（2）主泵控制電磁閥線路故障，線路接觸不良過斷開，使主泵排量控制電磁閥電流變小，或沒有電流通過，造成電磁閥不動作過不能完全打開，使主泵沒有輸出。使用萬用表進行線路檢查來確認故障點，修復故障線路來排除故障。

（3）FMEA閥（扭矩壓力控制閥）控制線路故障，使FMEA始終處于通路，主泵直接泄壓，使用萬用表對FMEA閥進行電壓與電流測定，通過修復或更換FMEA閥來排除故障。

（4）主泵電磁閥閥芯故障，當有雜質進入閥芯或閥芯磨損彈簧斷裂等導致閥芯卡死，閥芯不能正常工作，造成主泵沒有輸出或排量較小，對電磁閥閥芯進行沖洗或更換來排除故障。

2.2 機械故障原因分析與排除

（1）動力源電機和泵齒輪箱連接對輪的齒輪損壞，使電機與泵齒輪箱連接失效，電機產生的能量將無法傳遞到泵齒輪箱來帶動主泵工作。檢查對輪連接情況，可以更換對輪來排除故障。

（2）泵齒輪箱內部零件損壞（如齒輪，軸承，花鍵），使齒輪卡死或嚙合脫開，主泵將沒有動力來源，液壓系統停止工作，對泵齒輪箱進行修復或更換泵齒輪箱總成。

（3）回轉減速箱內部零件損毀（如馬達連接花鍵，齒輪，軸承），造成減速箱卡住或內部脫開，此時雖然液壓系統工作正常，到馬達產生的能量無法通過減速箱傳到鉆具上，對回轉減速箱損壞的零部件進行修復或更換回轉減速箱總成。

2.3 液壓系統故障原因分析與排除

一個完整的液壓系統包括一下五部分，動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。對于液壓系統故障的排除也從上面五部分進行分析與排除。我們一般遵循從容易檢修元件到困難檢修元件的診斷流程，來最大速度的節約時間、成本和提高檢修效率。

（1）主泵故障：①檢查主泵輸入軸是否完好。②檢查主泵工作內部是否存在故障，造成內部磨損嚴重內卸嚴重。③檢查主泵的排量調節是否為零。④檢查主泵溢流壓力調定是否偏低你。主要通過檢查主泵的工作溫度，聲音，震動，壓力和排量等來確定。可以通過更換主泵，重新調定排油壓力，排量，來排除故障。

（2）控制元件故障：①換向閥塊故障，檢查是否存在換向閥卡住不能正常換向，可以通過檢查除塵測行走（行走系統與回轉系統公用同一主泵）是否正常來確定故障點。②FMEA閥（扭矩壓力控制閥）故障，使主泵壓力全部泄壓，回轉液壓系統沒有壓力不能工作，可以通過用6#封堵FMEA回油管來確定故障點。可以通過沖洗閥芯或更換閥塊來排除故障。

（3）回轉馬達故障：①檢查回轉馬達輸出軸是否完好，馬達內部零部件是否損毀，造成卡住或內卸嚴重，必要時更換馬達來排除故障。②檢查回轉馬達溢流閥設定壓力，檢查閥芯工作是否正常（是否卡住），使馬達的溢流壓力過低或一直處于泄壓狀態，造成無力驅動回轉減速箱，可以通過從新調定溢流壓力或更換溢流閥來排除故障[3]。③檢查馬達的排量調定是否太小，檢查排量調節器是否工作正常，如果排量設定為零或較小，調節器故障時，馬達都可能沒有輸出。可以通過從新調定排量或更換排量調節器來排除故障。

（4）存在滲漏，檢查回轉系統油管，接頭密封和液壓閥塊是否存在漏油情況，可以通過跟更換密封圈或油管來排除故障。

（5）液壓油原因，油液是否缺失，型號是否正確，油品出現變質等情況，可以通過補加或更換油品來排除故障。

3 液壓故障的預防方法

作為一名維修人員當故障發生后才進行必要的檢修是不全面的，我們在日常檢點和保養中，需重視液壓故障的預防，重點保證油品的質量。第一，保證液壓油的清潔，增設一些保護裝置，防止污染物進入液壓系統，把油液中的污染物及時清理出去。第二，通過改進系統，增設控制污染發生的設備和設施等。第三，定期對液壓油進行更換，油品的選擇，要保證具有適合的粘度，良好的潤滑性，腐蝕性小，抗銹性、氧化穩定性、抗泡沫性和抗乳化性好等特點。

4 結語

未來隨著液壓技術的不斷發展，在礦山開采中發揮的作用將會與日俱增。液壓機械設備能否安全高效的運行，將直接關系到礦山開采的效率與成本。新的液壓技術，就要求我們具備更高的維修技能，來應對液壓故障的隱蔽性、多樣性和復雜性，提升維修人員的故障分析與排除能力勢在必行，來延長液壓機械設備的使用壽命，降低設備故障率，節約維修成本，確保設備能夠發揮最大效益。