礦山液壓系統(tǒng)故障檢測診斷與維修

摘 要：礦山用液壓設備由于其處于較為特殊的運行環(huán)境中，工作負荷大、運轉(zhuǎn)時間長，液壓系統(tǒng)的故障概率和故障難度都較大，而且隨著礦山機械液壓系統(tǒng)的飛速發(fā)展，對維修服務人員的技術(shù)素養(yǎng)和水平都提出了更高的要求。筆者結(jié)合自身多年工作實踐，對液壓系統(tǒng)的故障檢測和診斷方法做了簡要介紹，并提出了提升故障維修水平的建議。

關(guān)鍵詞：礦山機械；液壓系統(tǒng)；故障檢測診斷；維修

引言

液壓技術(shù)在現(xiàn)代礦山生產(chǎn)中扮演著非常重要的角色，在煤礦運輸、破碎、鉆進等設備中的應用非常廣泛，其技術(shù)發(fā)展也伴隨著礦山機械的發(fā)展而不斷進步。液壓系統(tǒng)一般處于封閉運行狀態(tài)，對污染較為敏感，而煤礦液壓設備長期處于較為惡劣的環(huán)境中，運轉(zhuǎn)時間長，工作負荷大，較易發(fā)送故障，且多發(fā)于內(nèi)部，這就使得故障的檢查和判斷較為困難。液壓系統(tǒng)的故障表現(xiàn)特征有其規(guī)律性可循，只有明確了機械設備液壓系統(tǒng)的故障原因，才能有效的檢測診斷故障并對故障進行維修。筆者根據(jù)長期的維修工作實踐，將礦山機械液壓系統(tǒng)常見故障歸納為以下幾種：系統(tǒng)噪聲和振動大；系統(tǒng)壓力不足、過高或者不穩(wěn)定等壓力不正?，F(xiàn)象；執(zhí)行元件無動作、執(zhí)行元件動作太慢、動作不規(guī)則等系統(tǒng)動作不正常現(xiàn)象；系統(tǒng)液壓沖擊大、系統(tǒng)油溫過高等。另外還有一些其他故障：泵不出油、泵噪聲大、泵出油量不足、壓力不穩(wěn)定、流量不穩(wěn)定、異常發(fā)熱、軸封漏油、液壓控制系統(tǒng)故障。

1 液壓系統(tǒng)故障的檢測與診斷方法

故障發(fā)生后必須迅速進行現(xiàn)場的初步檢查與診斷。在發(fā)生故障之初迅速響應，根據(jù)運行圖紙和指標數(shù)據(jù)對比，大概辨識故障位置和成因。要向設備駕駛員詳細咨詢故障狀況和故障表現(xiàn)，了解設備運轉(zhuǎn)聲音和其它外在表現(xiàn)形式，認真查詢設備的各項參數(shù)和數(shù)據(jù)，對正在運行的系統(tǒng)進行必要的具體操作，對系統(tǒng)進行必要的緊急處理，杜絕故障進一步擴展。要認真檢查系統(tǒng)中的油質(zhì)和油量。這一項內(nèi)容是經(jīng)常被忽略的步驟，但是油量和油質(zhì)對于故障的進一步診斷有著非常重要的作用。檢查各種濾芯。作為系統(tǒng)最重要的清潔裝置，如果濾油器有嚴重堵塞，也會嚴重影響系統(tǒng)正常運行。所以在故障排查的過程中，我們不能放過各種可能性故障的檢查。對于系統(tǒng)中的儀器的運行狀況的檢測，一般都是通過專門的檢測設備來進行，專用設備可以簡化檢測步驟又不影響液壓儀器的正常運行。電腦檢測設備逐漸成為故障檢測的重要手段，它不僅操作方便，而且能夠?qū)ο到y(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)進行全面的分析和判斷。

1.1 主觀診斷技術(shù)

主管診斷技術(shù)是維修人員利用簡單的診斷儀器，憑借個人的實踐經(jīng)驗，分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位，主要包括直覺經(jīng)驗法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法等。一是直覺經(jīng)驗法。維修人員通過問、看、聞、聽、摸等感官經(jīng)驗方法來進行故障的初步判斷。問：咨詢設備操作者，設備元件工作狀況保養(yǎng)狀況、故障出現(xiàn)情況、液壓系統(tǒng)平時工況等?？矗焊鬟B接處有無泄漏及泄露情況，看測壓點工作壓力是否穩(wěn)定，看是否有執(zhí)行元件爬行無力、速度異常、油液變質(zhì)、外泄漏等；聞：是否有油泵燒結(jié)、軸承燒壞的味道、油液是否存在變質(zhì)異味。聽：管子的震動聲響、馬達與泵是否有異常聲音、溢流閥是否尖叫等。摸：系統(tǒng)震動狀況以及系統(tǒng)元件的沖擊與油溫。二是參數(shù)測量法。通過觀測系統(tǒng)回路中所需點處工況及參數(shù)，并對比其在正常工況下的值，一般可對故障及部位進行粗略判斷。三是邏輯分析法。通過對系統(tǒng)元件結(jié)構(gòu)和液壓原理圖的分析，并根據(jù)故障現(xiàn)象以及元件、系統(tǒng)、設備之間的關(guān)系進行邏輯分析，判斷故障發(fā)生部位。四是堵截法。根據(jù)故障現(xiàn)象和液壓系統(tǒng)的組成選取合適的堵截點，并進行壓力和流量變化的觀察，從而判斷故障成因及部位。

1.2 儀器診斷技術(shù)

診斷儀器有通用型、專用型、綜合型，包括鐵譜記錄法、震動、聲學和熱力學診斷法等。根據(jù)儀器所示的液壓系統(tǒng)壓力、流量、溫度、噪聲、震動、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等，或者通過計算機綜合運算分析進行故障判斷。以鐵譜記錄法為例，通過對鐵粉圖譜的分析，用鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小、顏色等信息，就可以判斷液壓系統(tǒng)磨損與腐蝕的準確部位和破壞程度，還可通過對液壓油的定量污染測評，實現(xiàn)故障的在線檢測和預防。

1.3 智能診斷技術(shù)

智能診斷通常包括模糊診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)診斷法等。是通過模擬人腦機能，對故障信息進行獲取和處理，運用大量獨特的專家經(jīng)驗和診斷策略，識別和預測診斷對象。基于人工智能的專家診斷系統(tǒng)，是計算機模仿經(jīng)驗專家來解決問題，計算機通過對故障描述的識別，依據(jù)知識庫中的知識，借助一定的數(shù)學模型推理方法，計算故障成因并提出維修和預防措施。

2 液壓系統(tǒng)可靠性對故障維修人員的技術(shù)要求

隨著業(yè)界人員的不斷努力和探索，液壓系統(tǒng)的維護、維修的理念和模式也完成了從運行的功能性向可靠性轉(zhuǎn)變的過程。基于這種模式的重大轉(zhuǎn)變，液壓系統(tǒng)的維修中，工作人員必須堅持通過系統(tǒng)的監(jiān)控設備對其運行狀況進行分析，并將系統(tǒng)復原檢測。這樣不僅能大大增強系統(tǒng)運行的針對性和具體性，極大降低維修過程中多余的調(diào)整和處理工作，使得工作人員的故障處理活動從忙碌中脫離出來，能更加貼合系統(tǒng)運行實際。該維修理念所秉持的基本要點有：第一，液壓系統(tǒng)維修必須以可靠性和安全性作為中心，無論選擇什么維修方法、什么維工具，最終要保證系統(tǒng)的可靠性。第二，為保證液壓系統(tǒng)的絕對安全和可靠，就必須對液壓系統(tǒng)的設計、制造和使用關(guān)系加以良好的協(xié)調(diào)，方能達到理想的效果。第三，可靠性是對液壓系統(tǒng)運行狀況最基本最本質(zhì)的要求，對于加強安全和可靠性的工作必須予以足夠重視。

維修人員要不斷提升技術(shù)業(yè)務素養(yǎng)，完善機械液壓系統(tǒng)維修技能。首先要全面系統(tǒng)的學習液壓方面的基本知識。詳細的認識液壓系統(tǒng)中各種元件的功能和作用，熟悉系統(tǒng)運行狀況，能熟練指出不同工況時油液的流動方向。其次要具備熟練的計算機操作能力。因為機械液壓系統(tǒng)故障檢測診斷、參數(shù)獲取和維護維修，都涉及到先進的計算機技術(shù)、傳感控制技術(shù)等，只有熟練掌握這項電子診斷、超聲診斷等技術(shù)才能使自己的維修技能有新的突破。另外，計算機等高新技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)場維修技術(shù)對高效、多功能、強適用性的要求越來越高，各種適用性強的電動、液壓和手動的工具、專用分析儀器不斷出現(xiàn)，維修人員必須熟練掌握使用這些工具，借助這些工具可以很直觀的在液壓設備上對每一個液壓元件進行檢測，快速準確的診斷液壓系統(tǒng)的內(nèi)部故障。此外要注意，在工作現(xiàn)場應當給維修人員配備完善的大型重型設備技術(shù)資料、維修手冊及盡可能專業(yè)的配套維修的設備儀器，以方便維修人員準確、及時的作好設備的故障診斷和維修工作。

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作者簡介：苑繼德（1974，11-），男，漢族，就職于西山煤電東曲礦機電設備修理廠，助理工程師。