礦用提升機(jī)液壓站故障分析與處理

申海兵

【摘要】液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障可從液壓組件的構(gòu)造原理和系統(tǒng)管路的結(jié)構(gòu)故障入手，通過實(shí)際分析驗(yàn)證，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦井提升設(shè)備生產(chǎn)過程中突發(fā)液壓站傳動(dòng)故障， 能盡快查出故障原因，及時(shí)處理排出故障，確保了礦井提升設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)也為公司贏得了寶貴的生產(chǎn)時(shí)間，為企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】礦井提升機(jī)；液壓站；故障分析；措施

液壓制動(dòng)系統(tǒng)是豎井提升機(jī)的重要安全保護(hù)裝置 ，它由液壓站和盤式制動(dòng)器組成。液壓站為制動(dòng)器提供動(dòng)力源，控制制動(dòng)器的松閘與制動(dòng) ，其工作可靠性直接影響到提升設(shè)備的安全運(yùn)行 。對(duì)于副井落地式提升系統(tǒng)，在不同的提升工況下 ，同一安全制動(dòng)力會(huì)產(chǎn)生不同的安全制動(dòng)減速度， 有時(shí)雖能滿足安全制動(dòng)減速度要求， 但是提升貨載時(shí)安全制動(dòng)減速度值偏大，下放貨載時(shí)安全制動(dòng)減速度值偏小 。尤其對(duì)于多繩摩擦式提升機(jī) ， 產(chǎn)生過大的減速度將導(dǎo)致提升鋼絲繩突破防滑極限而引起滑動(dòng)及蠕動(dòng) ，產(chǎn)生過卷等事故。三元東礦使用的恒減速控制液壓站 ，在緊急制動(dòng)時(shí) ，能使平均制動(dòng)力矩隨負(fù)載變化而變化，符合提升系統(tǒng)恒減速要求。但由于該液壓制動(dòng)系統(tǒng)和控制較為復(fù)雜 ， 使用與維護(hù)不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)減速度超限、制動(dòng)力矩不足等多種故障 ，以致造成嚴(yán)重后果。筆者根據(jù)多年使用經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)其常見故障進(jìn)行分析探討。

1、液壓站主要作用

（1）為礦井提升機(jī)盤形閘提供流量穩(wěn)定、壓力可線性調(diào)節(jié)壓力油，以使礦井提升機(jī)獲得不同的制動(dòng)力矩。

（2）在事故狀態(tài)下（系統(tǒng)停電）或緊急情況下，可以使礦井提升機(jī)制動(dòng)器的油壓迅速下降到設(shè)定到某一值， 經(jīng)電氣控制延時(shí)，全部油壓迅速回到零位，使制動(dòng)器處于全制動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到安全制動(dòng)。

2、液壓站在安裝使用中應(yīng)注意的問題

（1）液壓系統(tǒng)管路在安裝前進(jìn)行酸洗后并用石灰水中和，螺紋接頭處用生料帶密封， 酸洗和石灰水中和過的管道安裝過程中不允許焊接。

（2）油箱內(nèi)部采用面粉和成團(tuán)清除雜物，再用柴油進(jìn)行清洗。

（3）根據(jù)使用環(huán)境，可選擇N32或N46機(jī)械油，加油前應(yīng)使用小于 20μm 過濾器進(jìn)行過濾，嚴(yán)禁將液壓油直接加入油箱。

（4）定期對(duì)液壓油進(jìn)行檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)油質(zhì)混濁，含有雜質(zhì)，應(yīng)及時(shí)更換新油。

（5）工作過程中，要經(jīng)常對(duì)液壓泵和密封件檢查，發(fā)現(xiàn)磨損和老化及時(shí)更換；對(duì)電磁閥和溢流閥小孔定期清洗，防止出現(xiàn)堵塞。

3、液壓站故障診斷基本步驟

液壓系統(tǒng)故障診斷的基本步驟如下：

（1）確定故障診斷參數(shù)

液壓系統(tǒng)的故障屬于參數(shù)失效，通過測(cè)量參數(shù)，以提取有用的信息。 液壓系統(tǒng)的診斷參數(shù)是系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)流，元件溫度，泄漏的組件，該系統(tǒng)的振動(dòng)和噪音的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的。 沒有足夠的系統(tǒng)壓力的液壓缸動(dòng)作表現(xiàn)為乏力， 缺乏電機(jī)的輸出功率和扭矩，液壓傳動(dòng)機(jī)械行走無力等。 系統(tǒng)流程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能不足是緩慢或停止。 元件的泄漏量呈現(xiàn)慢動(dòng)作和系統(tǒng)的溫度迅速。 選擇診斷參數(shù)應(yīng)根據(jù)以下原則：診斷參數(shù)具有良好的靈敏度，可測(cè)性，再現(xiàn)性，可容納許多故障信息。

（2）分析、確定故障可能產(chǎn)生的位置和范圍對(duì)所檢測(cè)的結(jié)果，對(duì)照液壓系統(tǒng)原理圖進(jìn)行分析，從構(gòu)造原理和系統(tǒng)原理上講得通，確保故障診斷的準(zhǔn)確性，減少誤診。

（3）制定合理的診斷過程和診斷方法。

（4）選擇診斷用的儀器、儀表。診斷設(shè)備，儀器光電數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)，溫度計(jì)，秒表，壓力表，液壓測(cè)試儀，各種類型的接頭，專用工具。

4、液壓站制動(dòng)力矩不足的故障分析

（1）液壓站工作油壓偏低。該液壓站最高設(shè)計(jì)油壓為14MPa，當(dāng)工作油壓在 3～11MPa緊急制動(dòng)時(shí) ，能使平均制動(dòng)力矩隨負(fù)載變化呈線性關(guān)系變化 ?？梢姡?液壓站工作油壓偏低或偏高對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)均不利 。若偏低將導(dǎo)致正壓力降低 ，造成制動(dòng)力矩不足 ，引起過卷、過放等惡性事故 ；若偏高將造成安全制動(dòng)減速度過大 ，提升系統(tǒng)受到較大的動(dòng)負(fù)荷 。因此，應(yīng)按實(shí)際工況合理調(diào)整液壓站的油壓。

（2）正壓力不足

①液壓站系統(tǒng)壓力達(dá)不到所需油壓或主油路建立不起壓力 ，有可能油液內(nèi)有臟污 ，造成阻尼孔堵塞 ，引起比例溢流閥閥芯卡死 ，比例先導(dǎo)壓力閥錐閥關(guān)不住 ，油泵吸油過濾器堵塞，電磁換向閥、溢流閥內(nèi)泄漏太大等 ；

②碟形彈簧老化或個(gè)別彈簧疲勞失效造成閘瓦制動(dòng)正壓力降低 ， 液壓系統(tǒng)油路阻力偏大，閥內(nèi)阻力偏大。因此 ，減少和預(yù)防油液污染對(duì)提高液壓站的可靠性非常重要。

（3）摩擦系數(shù)下降

由上述油壓計(jì)算式可知 ，

摩擦系數(shù)直接影響制動(dòng)力的大小， 一般摩擦系數(shù)取0.25～0.40。但由于檢修和維護(hù)不當(dāng)造成制動(dòng)盤污染， 就可能使摩擦系數(shù)顯著下降 ， 造成制動(dòng)力矩不足。因閘瓦接觸面積小， 造成閘瓦過熱 。另外閘瓦表面粗糙度過大， 同一對(duì)盤式制動(dòng)器兩側(cè)的正壓力差值過大 ，施閘時(shí)造成閘盤彈性變形或閘瓦間隙過大等 ，也都降低了制動(dòng)效果。

5、根據(jù)“殘壓”值進(jìn)行故障分析與處理

該液壓站安裝 2個(gè)比例調(diào)壓裝置（1個(gè)備用 ）。比例閥是液壓系統(tǒng)的壓力控制核心 ， 殘壓是比例閥待機(jī)時(shí)固有的特性 。《煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定該殘壓值不能大于1MPa，一般調(diào)整在0.6～0.8MPa。根據(jù)多年的使用和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出正常停車時(shí)，由殘壓值進(jìn)行故障分析與處理的方法如下：

（1）觀察殘壓值在0.6～0.8MPa之間 ，如出現(xiàn)液壓站工作時(shí)盤閘不能正常打開 ， 則該故障多數(shù)是因?yàn)楸壤y自身主閥內(nèi)的閥芯被卡住。處理方法是拆下該閥組進(jìn)行清洗，恢復(fù)后故障即可消除 。

（2）觀察殘壓值低于0.5MPa時(shí) ， 如液壓站工作時(shí)盤閘不能打開 ，則該故障多數(shù)與比例閥無關(guān) ，而是液壓站其他閥組有泄漏，使壓力降低 ，查出有泄漏的閥組進(jìn)行修復(fù)后 ，故障排除 。

（3）觀察殘壓值為零時(shí)， 如液壓站工作時(shí)盤閘不能打開 ，則該故障是因比例放大器或比例放大器的給定電源有問題 。處理方法是先檢查放大器的給定電源，如無問題， 則更換放大器 ，故障排除 。

結(jié)語：

液壓站使用維護(hù)不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)各種故障 。因此必須在使用前了解提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的性能和使用中可能出現(xiàn)的各種故障及排除方法。正常停車時(shí)， 隨時(shí)注意殘壓值的變化情況， 進(jìn)行殘壓保護(hù)。同時(shí)要正確選擇和使用液壓油 ，加強(qiáng)對(duì)液壓油的過濾，加強(qiáng)維護(hù)人員的培訓(xùn)，提升維護(hù)保養(yǎng)水平，從而提高提升機(jī)的安全性與可靠性。

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