煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染物的危害及控制策略

【摘 要】液壓系統(tǒng)污染是煤礦采掘機(jī)械設(shè)備的常見現(xiàn)象，筆者根據(jù)自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參考國內(nèi)的研究資料，對(duì)其成因及危害進(jìn)行了系統(tǒng)分析，給出了具體的控制策略，以期從最大程度上減少液壓系統(tǒng)的污染。

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)械；液壓系統(tǒng)；污染控制

煤礦采掘設(shè)備工作環(huán)境惡劣，液壓系統(tǒng)時(shí)刻遭受著煤粉等各種雜質(zhì)的污染和侵入，經(jīng)常出現(xiàn)故障，使機(jī)械不能正常運(yùn)作。有關(guān)資料顯示，液壓系統(tǒng)故障可占煤礦機(jī)械總故障的80%以上，因此必須重視液壓系統(tǒng)污染物的防治工作，找到解決和控制的對(duì)策，以保證機(jī)械的安全運(yùn)行。

1.煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染的成因

煤礦采掘機(jī)械工作環(huán)境十分惡劣，液壓系統(tǒng)不斷遭受著粉塵、煤灰和雨水的侵襲和污染，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度時(shí)就會(huì)引起液壓系統(tǒng)的故障。油液中含有的微小固體顆粒、各種化學(xué)物質(zhì)、水分、氣體和微生物等雜質(zhì)，是煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染物的主要來源。引起液壓系統(tǒng)污染的原因主要有兩類：內(nèi)部產(chǎn)生和外界侵入。內(nèi)部產(chǎn)生是指液壓系統(tǒng)在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的污染物，如機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作中殘存于液壓系統(tǒng)內(nèi)部的殘屑、鐵銹、毛刺等物質(zhì)，以及機(jī)械設(shè)備運(yùn)作摩擦而生成的鐵銹脫落物、微小金屬粒、各種剝離片和變質(zhì)油液膠狀物等。外部侵入是指液壓系統(tǒng)在工作時(shí)由外界因素產(chǎn)生的污染物。這種污染主要是空氣中的水分、粉塵等，其借助液壓系統(tǒng)中的空氣過濾器和活塞桿等與外界關(guān)聯(lián)的部位侵入油液，從而加劇了液壓缸防塵圈的磨損，致使其防塵功能失效，污染物更易侵入油液中。

2.煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染物的危害

煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染物的危害主要是加快了液壓零件的磨損，最終導(dǎo)致機(jī)器功耗增大，降低了機(jī)械的工作效率。其具體危害主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）污染物侵入液壓閥內(nèi)或淤積在溢流閥或先導(dǎo)閥的閥芯內(nèi)，會(huì)使其壓力不足甚至完全失去壓力；污物進(jìn)入流量閥的節(jié)流小孔會(huì)引起設(shè)備工作的速度不穩(wěn)，如果進(jìn)入滑閥內(nèi)的雜質(zhì)較大，還易引起閥芯運(yùn)轉(zhuǎn)減慢，液壓卡緊，產(chǎn)生機(jī)械故障。（2）固體污染物在密封圈內(nèi)沉積會(huì)造成密封不嚴(yán)，影響密封性能，使雜質(zhì)容易進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部；固體雜質(zhì)更易造成活塞桿和密封圈等部件的磨損，從而引起損壞。（3）空氣和水分進(jìn)入液壓系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)使液壓油氧化加快，引起液體變質(zhì)，粘稠度降低，同時(shí)導(dǎo)致液壓油潤滑作用慢慢減弱，防銹作用也隨之降低。（4）氣體侵入液壓系統(tǒng)后，易造成機(jī)械運(yùn)作時(shí)出現(xiàn)非正常噪音，同時(shí)也會(huì)使機(jī)械自身抖動(dòng)現(xiàn)象加劇；氣體也能引起元件腐蝕，使元件遭到損害，影響液壓系統(tǒng)工作的精確度，降低工作效率。

3.煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)污染物的控制對(duì)策

3.1液壓元件裝配、井下安裝時(shí)的污染控制

液壓元件在進(jìn)行裝配和井下安裝時(shí)就應(yīng)開始進(jìn)行污染控制，盡可能保證其清潔性和密封性。這一階段的污染控制具體有以下幾個(gè)方面：（1）在裝配液壓元件時(shí)要保證場地的清潔，不可以帶手套，也不可以用纖維或毛料物品來擦拭安裝元件，以防雜質(zhì)進(jìn)入元件內(nèi)；零件在清洗后一定要使表面充分干燥，再進(jìn)行裝配，以免液體殘留于元件內(nèi)而造成不良影響。（2）在裝配液壓元件時(shí)如需進(jìn)行敲打，一定不能使用鐵質(zhì)工具，最好使用木質(zhì)、銅質(zhì)工具或者橡膠類制品等；在處理暫時(shí)不用但已裝配完成的液壓元件時(shí)，應(yīng)該將接口用塑料類制品密封，以保證內(nèi)部清潔。（3）在安裝、拆解液壓系統(tǒng)以前，一定要確保元件接口處是密封狀態(tài)，防止在安裝之前的各個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)污染物侵入的問題。在機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)入井下安裝時(shí)，安裝人員需要對(duì)各個(gè)接口進(jìn)行檢查，確保沒有異物污染，一旦發(fā)現(xiàn)情況要及時(shí)采取彌補(bǔ)措施。（4）液壓系統(tǒng)內(nèi)部元件均屬于精密儀器，要想讓精密的元件充分發(fā)揮其作用，就需要純凈度極高的液壓油。因此安裝檢修技術(shù)人員必須提高自己的專業(yè)技能，在系統(tǒng)安裝過程中嚴(yán)密操作，防止任何污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)，避免由此產(chǎn)生的各種機(jī)械故障。

3.2液壓系統(tǒng)使用中的污染控制

3.2.1日常維護(hù)

第一，做好日常的基礎(chǔ)檢查和維護(hù)。要定期清理液壓系統(tǒng)表層的粉塵和各類雜質(zhì)，并檢查各接口處是否松動(dòng)，如若松動(dòng)要及時(shí)擰緊，切記不可過分?jǐn)Q緊以免接口處變形，造成泄漏事故。第二，應(yīng)經(jīng)常查看油箱中的油液。維護(hù)人員應(yīng)該經(jīng)常查看油液含量，當(dāng)油液量達(dá)到最低限度時(shí)應(yīng)該及時(shí)添加油液以保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，一定要選擇合乎規(guī)定的液壓油，不能用普通油替代。維護(hù)人員還應(yīng)定期查看油液是否變白，如果變白則表示油液中含有大量氣泡，要及時(shí)處理。第三，定期檢查蓄電池的充壓和油濾網(wǎng)。對(duì)蓄電池的充氣壓力要仔細(xì)檢查，保證其壓力在工作的正常范圍，防止低于或高于正常壓力范圍。對(duì)油濾網(wǎng)的檢查主要是看濾網(wǎng)是否被雜質(zhì)阻塞，在系統(tǒng)正常工作后，系統(tǒng)內(nèi)部是否發(fā)出異常噪音是辨別濾網(wǎng)是否堵塞的依據(jù)。第四，定期重點(diǎn)檢查油液污染程度。對(duì)液壓系統(tǒng)的油液一定要認(rèn)真檢查，技術(shù)人員可從油箱中抽取少量油液滴在濾紙上，當(dāng)過濾紙上出現(xiàn)顏色為黃色且呈環(huán)狀的圖形時(shí)，表明污染較輕，暫不需要換油；若出現(xiàn)顏色為黑色的點(diǎn)狀圖形，則表明液壓油污染嚴(yán)重，需立即換油。

3.2.2換油工藝

換油時(shí)首先應(yīng)清洗油箱，清洗油箱主要是清除油液內(nèi)生成的雜質(zhì)、油箱內(nèi)依附的異物等。在換油時(shí)首先應(yīng)把底部的螺塞打開，把油箱殘留的油液全部排放，然后拆除頂蓋，用汽油或其它清洗油類把油箱內(nèi)部的雜物清洗干凈，再用聚氨酯海綿擦拭干凈，注意一定不要使用棉類制品。在清潔過濾器時(shí)，可以將其長時(shí)間浸泡在煤油內(nèi)，以達(dá)到徹底清潔的效果。

系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)殘留油液中會(huì)含有大量雜質(zhì)和污染物，也可用注油方法來對(duì)其進(jìn)行徹底清潔。首先向油箱內(nèi)注入足夠的清潔油液，然后對(duì)油液進(jìn)行加熱，使溫度達(dá)到50～60℃，壓力達(dá)到0.1～0.2MPa，進(jìn)油口用粗濾油器，規(guī)格50～60um，出油口用精濾油器，規(guī)格10～50um，讓其在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)8至24小時(shí)，之后每隔半小時(shí)對(duì)濾油器進(jìn)行清洗，并逐步替換較細(xì)濾芯，隨之讓清洗的時(shí)間間隔延長，同時(shí)不間斷地用木槌進(jìn)行敲打，當(dāng)清洗完成后，排出全部油液。

3.3液壓系統(tǒng)技術(shù)改造

煤礦采掘機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)的技術(shù)改造可分為三方面：

（1）增加防塵罩，減少粉塵自液壓缸活塞進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部的可能。在改造前系統(tǒng)內(nèi)部是用防塵圈來防止灰塵進(jìn)入，但由于所處環(huán)境的特殊性和惡劣性，防塵圈容易損壞，因此可以添加橡膠制防塵罩加強(qiáng)保護(hù)。

（2）使用空氣瓶替代空氣過濾器?？諝馄靠梢苑乐够覊m從空氣過濾器侵入系統(tǒng)內(nèi)部，而空氣過濾器卻起到油箱與外界空氣交換的作用，所以需用空氣瓶替代。

（3）添加過濾器對(duì)液壓油進(jìn)行定期過濾。添加過濾系統(tǒng)后可以對(duì)已經(jīng)進(jìn)入油液的污染物進(jìn)行過濾，保護(hù)液壓系統(tǒng)。

4.結(jié)語

煤礦采掘機(jī)械長期在惡劣環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，其液壓系統(tǒng)無時(shí)無刻不遭受著來自空氣、煤粉、水分等物質(zhì)的污染。因此，要想完全避免污染是比較困難的，可以通過日常維護(hù)、質(zhì)量控制及技術(shù)改造來提升系統(tǒng)的抗污染性能，減少發(fā)生故障的可能性，提高其使用壽命，保證安全生產(chǎn)。

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