煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障原因分析

馬海軍

（山西陽煤集團(tuán)二礦機(jī)電動力部，山西 陽泉 045000）

引言

煤礦采掘機(jī)械長期在負(fù)荷大且惡劣的環(huán)境下工作而產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊對液壓系統(tǒng)造成了較為嚴(yán)重的影響。80%的機(jī)械設(shè)備都是因為液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障而無法正常工作，在耽誤進(jìn)度的同時也對生產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。正確分析、處理液壓系統(tǒng)的常見故障，對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的舉措已成為業(yè)界關(guān)注的問題。

1 液壓系統(tǒng)的常見故障

1）液壓油混入雜質(zhì)。液壓油中混入的雜質(zhì)會作用到各個元件中，元件會因此造成損壞，導(dǎo)致元件不能正常運(yùn)行，影響了液壓系統(tǒng)的整體工作，造成機(jī)械無法正常工作。

2）設(shè)備溫度過高。設(shè)備油溫超過60℃，或者持續(xù)升高會使機(jī)器運(yùn)行受到干擾而且會加快設(shè)備老化速度，造成密封部件受損的同時也降低了設(shè)備工作壽命。

3）液壓系統(tǒng)誤入空氣。液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣，就會對液壓系統(tǒng)造成損傷，對內(nèi)部元件也會有影響，還會威脅到絞車的運(yùn)行安全，容易出現(xiàn)事故。如圖1液壓系統(tǒng)圖。

圖1 液壓系統(tǒng)圖

2 故障原因分析

2.1 環(huán)境惡劣

在惡劣的工作環(huán)境下，巖塵、煤塵、淋水等這些都是造成液壓油混入雜質(zhì)的原因。液壓油是系統(tǒng)循環(huán)的基本保障，必須要保持清潔干凈。液壓油的污染一般分為兩大類，自身污染和外界污染。自身污染是在液壓系統(tǒng)工作的時候，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了涂料碎片、密封材料的碎片以及金屬微粒等，污染了液壓油。外部污染是在組裝的過程中產(chǎn)生的碎片污染，比如巖塵、煤塵、淋水等。液壓系統(tǒng)混入的雜質(zhì)會通過液壓油對元件造成損壞，使各個元件不能磨合精密，繼而會導(dǎo)致其運(yùn)行失靈［1］。污染物在液壓油中，會使油泵的過濾器嚴(yán)重堵塞，而油泵的堵塞會增加油泵吸油的壓力，便會影響液壓系統(tǒng)正常工作。

2.2 硬件不合格

通過制造方面或其他方面的種種原因，所導(dǎo)致的設(shè)計不合理，原件不達(dá)標(biāo)等情況直接造成油溫過高這種現(xiàn)象。在煤礦采掘機(jī)械中，液壓油溫度一般需控制在30～50℃范圍內(nèi)，最高不超過60℃［2］。油溫過高，會大幅度降低液壓油黏度，液壓油的黏度降低便會增加液壓油的流動速度，加大液壓油各處的流量，從而影響機(jī)器正常運(yùn)行。液壓油的黏度降低是機(jī)器部件之間增大接觸面積的主要原因，接觸面積的增大也會加快部件之間的磨損，同時油溫的過高會影響液壓裝置升溫，加快了設(shè)備老化以及部件的損壞，會直接降低其工作壽命。

2.3 操作環(huán)節(jié)易進(jìn)空氣

液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生危害，液壓油壓縮性較小，與之相反的卻是低壓空氣的壓縮性較大，即便是少量空氣都會造成嚴(yán)重危害。液壓系統(tǒng)進(jìn)入空氣的原因有很多，最主要的有兩個環(huán)節(jié)，即油箱以及吸油的環(huán)節(jié)。如上頁圖1所示，液壓油中一旦進(jìn)入空氣，就會有許多問題產(chǎn)生，比如壓力過低時，液壓油中混入的空氣就會冒出，形成氣泡，氣泡就會產(chǎn)生一種空穴現(xiàn)象，而壓力過高時，氣泡便會迅速碎裂，產(chǎn)生熱量以及噪音，這些都對內(nèi)部元件造成很大影響，氣泡一旦進(jìn)入液壓油中絞車使安全系統(tǒng)受到威脅便會隨時出現(xiàn)事故［3］。

3 常見故障日常維護(hù)

3.1 避免液壓油污染

采取正當(dāng)有效措施減少液壓油受到污染。在液壓油使用和購買的過程中，要確定液壓油質(zhì)量和液壓油粘度，進(jìn)而維持系統(tǒng)的清潔和干凈，同時平常注入液壓油時，要借助過濾裝置，避免水或者其他雜質(zhì)的進(jìn)入，對于過濾裝置需要時常進(jìn)行更換或者清理，以保證過濾裝置的良好性能以及對液壓油的保護(hù)。與此同時，需要專門人員對液壓油進(jìn)行不定期檢測及觀察，檢查其油色、油脂及油位，遇到雜質(zhì)時需及時清理干凈［4］。要經(jīng)常更換設(shè)備閥門、密封圈以及封口，這類部件的材質(zhì)大多數(shù)為橡膠材質(zhì)，遇到較大壓力或者高溫時，易破碎，堵塞閥芯，所以經(jīng)常更換清潔，以避免液壓油中出現(xiàn)一些被破壞的部件從而形成雜質(zhì)。液壓油中如發(fā)現(xiàn)水珠現(xiàn)象，液壓油變成了泡沫狀或者是乳白色，此時一定要嚴(yán)格檢查設(shè)備，重點檢查水和空氣的來源，比如各管的接密封以及液壓油冷卻器。同時需及時解決問題，并采取正當(dāng)有效的措施，以保證運(yùn)行效率。如圖2是液壓系統(tǒng)的原理圖。

圖2 液壓系統(tǒng)的原理圖

3.2 控制液壓油溫度

控制液壓油溫度在30～50℃范圍內(nèi)，最多不超過60℃。對液壓系統(tǒng)中的散熱裝置進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的涉及，讓其油位正確且穩(wěn)定，系統(tǒng)中要有循環(huán)冷卻裝置，適當(dāng)加入適量風(fēng)扇來為液壓系統(tǒng)進(jìn)行散熱，同時保證液壓設(shè)備的清潔干凈，來保證油溫工作正常。如遇到故障，應(yīng)及時分析故障原因排除故障，遇到冷卻水過少或內(nèi)、外出現(xiàn)泄漏、油路不通暢等現(xiàn)象，要及時處理。時常清除油箱和有關(guān)黏附的污物有助于散熱，選擇液壓油時需要注意它的黏度［5］。黏度過低會增加泄露，過高則會增大油液流動時的一些能量損耗，無論過低或者過高都會造成油溫的升高。如果液壓油出現(xiàn)變質(zhì)那么油泵的容積效率也會變低，同時會對相對運(yùn)動時表面的油膜造成破壞，加大摩擦所帶來的損失，進(jìn)而使液壓油發(fā)熱。

3.3 控制空氣進(jìn)入

在操作環(huán)節(jié)中采取正確有效的相應(yīng)措施來防止空氣的進(jìn)入，避免對液壓系統(tǒng)造成傷害，無法正常進(jìn)行采煤工作。在液壓系統(tǒng)中設(shè)置好排氣閥，工作部件讓油缸來進(jìn)行帶動，多做幾項規(guī)定范圍內(nèi)最大形成的往復(fù)運(yùn)動，來排出油缸中的空氣。與此同時，還要注意避免液壓系統(tǒng)中進(jìn)入水，水進(jìn)入油中，液壓油便會產(chǎn)生乳化，油的潤滑就會被降低，繼而液壓油以及泵、閥等原件的使用壽命便會縮短。

4 液壓系統(tǒng)日常維護(hù)基本方案

通過對機(jī)械的日常維護(hù)可以增加機(jī)械的使用壽命、機(jī)械的工作效率以及穩(wěn)定性，日常維護(hù)主要有四方面：經(jīng)常對機(jī)械進(jìn)行清理，檢查元件部件以及接頭的密封是否良好；定期檢查油箱油位，一般情況下游標(biāo)尺上限就可以了油位測量不足的時候應(yīng)及時添加，絕對不要用機(jī)械油以代替液壓油，系統(tǒng)在溫度較低的環(huán)境下工作時需要用底牌號的防凍液壓油或者其他牌號的液壓油，不同牌號避免出現(xiàn)混用液壓油的情況；時常檢查液壓油的污染情況，在油箱取油，利用玻璃管將其插入到底部，滴到濾紙上，觀察顏色形狀，是點狀并且呈現(xiàn)深黑色，即已受到重度污染，需要馬上更換新油，是環(huán)狀且呈現(xiàn)出來的顏色是黃色的，即是輕度污染，暫時可以不換；檢查油溫，在液壓系統(tǒng)運(yùn)行以后，觸摸油箱側(cè)面，30～50℃范圍內(nèi)屬于正常，最高不要超過60℃。

5 結(jié)語

煤礦采掘機(jī)械的故障大多數(shù)都是因為液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，通過對故障的研究和原因的分析，發(fā)現(xiàn)一些最常見的故障，即液壓油中參入水、空氣、雜質(zhì)、破碎的部件等原因，油溫的范圍控制不好，都是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，日常生活中加以維護(hù)，減少故障次數(shù)，以保證煤礦采掘機(jī)械的正常工作。

［1］ 董峰.煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障產(chǎn)生原因及綜合預(yù)防措施［J］.技術(shù)與市場，2013，12（2）：58.

［2］ 牛志宏.煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)常見故障原因探究［J］.科技與企業(yè)，2013，23（15）：322－323.

［3］ 楊彥玲.煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障分析與維護(hù)措施［J］.環(huán)球人文地理，2014，12（6）：99.

［4］ 沈銘華.煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障分析與維護(hù)措施［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2012（2）：161.

［5］ 李青.煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析及維護(hù)［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014，13（5）：113.