牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障分析

摘要：液壓系統(tǒng)是牙輪鉆機(jī)的重要組成部分，通過(guò)改變壓強(qiáng)有效提高牙輪鉆機(jī)的作用力。但是牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中容易受到多種因素的影響而發(fā)生運(yùn)行故障，因此應(yīng)特別注意牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障問(wèn)題。文章介紹了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障類型，闡述了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障處理方法。

關(guān)鍵詞：牙輪鉆機(jī)；液壓系統(tǒng)；系統(tǒng)故障；輔助元件；執(zhí)行元件；控制元件 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD41 文章編號(hào)：1009-2374（2016）13-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.038

本文以KY-310A型牙輪鉆機(jī)為例，KY-310A型牙輪鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)是一種開(kāi)放式的傳動(dòng)系統(tǒng)，其操作控制靈活、結(jié)構(gòu)緊湊，可以用于壓力的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于整個(gè)牙輪鉆機(jī)的運(yùn)行效率有著直接影響，并且還會(huì)影響牙輪鉆機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性，所以應(yīng)仔細(xì)分析KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障原因，科學(xué)判斷故障類型，采取有效措施排除液壓系統(tǒng)故障，確保牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定

運(yùn)行。

1 牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)執(zhí)行元件的不同動(dòng)作，KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)可以分為撲塵罩油缸、吊鉗油缸、鉆桿架油缸、均衡控制回路、撐架油缸控制回路、千斤頂油缸控制回路、液壓馬達(dá)控制回路等，每個(gè)回路都包括一個(gè)液壓控制元件和回路執(zhí)行元件。同時(shí)，KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)根據(jù)不同元件的實(shí)際應(yīng)用作用，還可以分為輔助元件、執(zhí)行元件、控制元件和動(dòng)力元件，其中輔助元件包括濾油器、接頭、管路、油箱等；執(zhí)行元件包括液壓油缸和液壓馬達(dá)；控制元件包括流量控制閥、壓力控制閥和方向控制閥等；動(dòng)力元件主要是指液壓泵。從此可以看出，KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，其原因是多樣化的，有可能是多個(gè)部位或者元件都出現(xiàn)運(yùn)行故障，也有可能是某個(gè)獨(dú)立元件發(fā)生故障，而KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)不同類型的故障多具有獨(dú)特的特征和基本規(guī)律，因此應(yīng)仔細(xì)分析牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象或者征兆，有針對(duì)性地排除或者控制故障，提高牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2 牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障類型

2.1 液壓系統(tǒng)無(wú)壓力或者壓力較小

KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其運(yùn)行壓力作為關(guān)鍵性的指標(biāo)參數(shù)，液壓系統(tǒng)的壓力參數(shù)值在很大程度上反映了牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。若KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)無(wú)壓力或者壓力較低，會(huì)導(dǎo)致牙輪鉆機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行或者運(yùn)行效率較低，而造成這種故障的主要原因有五方面：其一，液壓泵中聯(lián)軸器打滑、轉(zhuǎn)速過(guò)低、軸鍵損壞，無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電氣接線不正確，旋轉(zhuǎn)方法不合理，液壓泵排油過(guò)程中發(fā)生泄漏，進(jìn)油過(guò)程中吸入大量空氣，使其內(nèi)部產(chǎn)生很多氣泡或者液壓泵內(nèi)部有砂眼，泵體質(zhì)量較差，甚至內(nèi)部零部件損壞，造成液壓泵中串油，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中液壓泵零件之間的磨損比較嚴(yán)重，導(dǎo)致零件間隙不斷增大，出現(xiàn)嚴(yán)重的泄漏問(wèn)題；其二，控制元件出現(xiàn)異常，電磁溢流閥的閥芯卡阻處于卸荷狀態(tài)，電磁溢流閥的電磁鐵線圈無(wú)電或線圈燒壞，溢流閥的閥體和錐形閥芯封閉不夠緊密，阻尼孔堵塞壓力相對(duì)較小，開(kāi)口位置的溢流閥閥芯卡住，不能及時(shí)構(gòu)建壓力或者溢流閥壓力過(guò)小，換向閥閥體和閥芯之間線路短接，控制閥板有裂紋或沙眼；其三，使用的液壓油過(guò)于黏稠，使得液壓系統(tǒng)無(wú)法快速啟動(dòng)；其四，壓力表?yè)p壞，無(wú)法正確地指示實(shí)際壓力，液壓管道泄漏；其五，牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，密封件損壞、間隙過(guò)大、運(yùn)動(dòng)面之間發(fā)生嚴(yán)重磨損等，導(dǎo)致低壓腔和高壓腔之間互通，直接影響液壓系統(tǒng)的

壓力。

2.2 液壓系統(tǒng)振動(dòng)或者有噪聲

KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)振動(dòng)或者有噪聲主要是由于如下四方面原因：其一，液壓泵殼體損壞導(dǎo)致漏氣，液壓泵齒輪老化磨損嚴(yán)重，軸承損壞，聯(lián)軸器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中逐漸松動(dòng)，電動(dòng)機(jī)和油泵軸線不同心，油泵進(jìn)油口濾芯過(guò)臟或被棉線及破布堵塞，進(jìn)油管有裂紋或沙眼，液壓泵密封不夠緊密，造成空氣逐漸滲入液壓泵，并且液壓泵內(nèi)部零器件之間相互磨損，使得徑向和軸向間隙不斷增大，導(dǎo)致液壓泵壓力出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)；其二，KY-310A型牙輪鉆機(jī)的執(zhí)行元件異常，油缸或者馬達(dá)損壞或者間隙過(guò)大，馬達(dá)或者液壓油缸零器件損壞或者磨損，油缸或馬達(dá)系統(tǒng)中有空氣；其三，控制元件中的溢流閥閥體和閥芯之間的間隙較大，內(nèi)泄過(guò)程中發(fā)生尖叫，并且溢流閥設(shè)定值和牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)工作壓力比較接近，產(chǎn)生一定的共振；其四，液壓系統(tǒng)中吸入大量空氣，油箱油面下方的回油管口密封不嚴(yán)，油位較低，設(shè)置回油過(guò)程中產(chǎn)生大量泡沫。

2.3 液壓系統(tǒng)油溫較高

液壓系統(tǒng)油溫變化在很大程度上反映出牙輪鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如果液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高，會(huì)破壞液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)面上的油膜，影響油液黏度，加劇液壓系統(tǒng)元器件的磨損和泄漏，使得液壓系統(tǒng)運(yùn)行效率不斷下降，甚至造成油質(zhì)逐漸劣化。在實(shí)際應(yīng)用中KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高主要是由于如下三種原因：其一，液壓泵內(nèi)部零器件出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，造成大范圍滲漏；其二，油缸密封件和活塞桿、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子和定子間隙過(guò)小，零器件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦發(fā)熱；其三，控制元件壓力值設(shè)定較高，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于高壓運(yùn)行狀態(tài)。

2.4 液壓元件嚴(yán)重磨損

KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)部零件之間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必然會(huì)產(chǎn)生一定的磨損和摩擦，而嚴(yán)重磨損會(huì)直接影響液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且頻繁地進(jìn)行零件更換會(huì)給液壓系統(tǒng)埋下故障隱患，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)運(yùn)行效率下降、動(dòng)作失靈，壓力出現(xiàn)大幅度波動(dòng)。而液壓系統(tǒng)元件之間嚴(yán)重磨損主要是由于液壓元件加工裝配過(guò)程中精度較低，長(zhǎng)期處于高壓運(yùn)行狀態(tài)，再加上液壓油黏度較低，無(wú)法正常形成油膜，使得液壓元件磨損加劇。

3 牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障處理方法

3.1 液壓系統(tǒng)壓力不足處理方法

其一，對(duì)于KY-310A型牙輪鉆機(jī)的液壓泵，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，調(diào)整液壓系統(tǒng)接線，將損壞的零件或者密封件進(jìn)行更換，牢固擰緊結(jié)合區(qū)域，保障良好的密封，磨損件更換完成以后應(yīng)注意調(diào)整零件間隙，避免發(fā)生摩擦；其二，對(duì)于牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的控制元件，更換換向閥，對(duì)換向閥閥芯進(jìn)行研磨和調(diào)整，重新研配或者更換錐形閥芯，將溢流閥的阻尼孔進(jìn)行疏通，保持其內(nèi)部無(wú)雜質(zhì)時(shí)刻保持暢通，對(duì)閥芯進(jìn)行研修，溢流閥中的閥芯必須可以靈活移動(dòng)，合理控制溢流閥壓力，滿足KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行要求；其三，KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的輔助元件和執(zhí)行元件，對(duì)于損壞的壓力表進(jìn)行更換，仔細(xì)檢查液壓系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行處理和緊固，對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)面間隙進(jìn)行重新調(diào)整或者將有缺陷的泵體進(jìn)行及時(shí)更換；其四，嚴(yán)格按照KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)，添加合適黏度的液壓油，確保其安全、可靠運(yùn)行。

3.2 液壓系統(tǒng)振動(dòng)或者噪聲處理方法

對(duì)于KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓泵，對(duì)漏氣的油泵殼體進(jìn)行更換或者緊固，將老化的油泵及時(shí)進(jìn)行更換，仔細(xì)緊固或者調(diào)整電動(dòng)機(jī)和油泵軸線，對(duì)油泵進(jìn)油口進(jìn)行分解清潔，加強(qiáng)油泵密封處理，及時(shí)將油泵中的空氣排出，對(duì)于磨損的液壓泵零器件進(jìn)行更新和修復(fù)。對(duì)于KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件，及時(shí)更新或者調(diào)整馬達(dá)和油缸軸承間隙，對(duì)其內(nèi)部零器件進(jìn)行分解檢查，有針對(duì)性地進(jìn)行更換和檢修。對(duì)于液壓系統(tǒng)控制元件，重新研磨溢流閥，對(duì)溢流閥進(jìn)行更換或者重新配置溢流閥閥體和閥芯之間的間隙，合理設(shè)定溢流閥壓力值。對(duì)于液壓系統(tǒng)滲入空氣的問(wèn)題，回油管必須處于油面以下，添加適量的液壓油，對(duì)吸油管密封件進(jìn)行更換或者緊固。

3.3 液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高處理方法

對(duì)于KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)中損壞的零部件進(jìn)行更換或者修理，根據(jù)實(shí)際的液壓系統(tǒng)運(yùn)行要求，適當(dāng)調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力值。相關(guān)生產(chǎn)廠家在加工制作過(guò)程中，應(yīng)適當(dāng)提高不同運(yùn)動(dòng)零件的裝配精度，確保各個(gè)零件之間的間隙合理。同時(shí)控制液壓系統(tǒng)的合理使用，不用時(shí)及時(shí)關(guān)閉液壓系統(tǒng)。

3.4 液壓元件磨損處理方法

針對(duì)KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓元件磨損的問(wèn)題，嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)添加合適的液壓油，對(duì)液壓系統(tǒng)零件進(jìn)行重新裝配，合理更換零件或者調(diào)整元件間隙，優(yōu)化溢流閥壓力設(shè)定，確保液壓系統(tǒng)處于正常壓力范圍內(nèi)，及時(shí)清理污染源，對(duì)劣化油進(jìn)行更換。拆卸液壓元件過(guò)程中，使用木塞對(duì)液壓元件接口或管接頭進(jìn)行封堵，避免外界污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng)，仔細(xì)檢查油牌號(hào)，KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期進(jìn)行檢查，按照規(guī)定清洗濾芯。

4 結(jié)語(yǔ)

牙輪鉆機(jī)是一種重要的工業(yè)設(shè)備，液壓系統(tǒng)作為其重要的組成部分，在實(shí)際應(yīng)用中一旦牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障，會(huì)影響整個(gè)牙輪鉆機(jī)的運(yùn)行效率，因此應(yīng)仔細(xì)分析KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的不同故障情況，深入探討不同類型故障原因，準(zhǔn)確判斷液壓系統(tǒng)故障，有針對(duì)性地進(jìn)行排除和處理，提高牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]吳武飛.KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障分析與

排除[A].推進(jìn)節(jié)能環(huán)保，給力綠色崛起——海南省機(jī)

械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)2012年海

南機(jī)械科技學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)交流論文集[C].2012.

[2]劉林江，趙建國(guó)，呂二永.牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)泄漏原

因分析[A].中國(guó)采選技術(shù)十年回顧與展望[C].2012.

[3]徐兆國(guó)，徐功利.KY-310A型牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故

障分析與排除[J].礦山機(jī)械，2015，（S1）.

[4]張輝峰.KY200B牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析[J].露天

采礦技術(shù)，2012，（5）.

[5]劉林江，景澤.牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)泄漏原因分析及防

治措施[J].中國(guó)產(chǎn)業(yè)，2012，（9）.

作者簡(jiǎn)介：吳晨（1988-），男，河北盧龍人，河鋼礦業(yè)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司助理工程師，研究方向：牙輪鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障。

（責(zé)任編輯：王 波）