金屬礦山液壓機械設備的維護與保養(yǎng)探析

李 剛，李 偉

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063701）

液壓系統(tǒng)主要是利用液壓泵把原動機的機械能量轉(zhuǎn)化成液體的壓力能量，從而促使機械設備正常運行工作。同時通過全部控制閥和管路的傳送，再由執(zhí)行元件把液體壓力能量轉(zhuǎn)換成機械能，從而促使工作機構(gòu)件啟動，并開始反復的直線運動和回轉(zhuǎn)運動，而其中主要以液體為主要工作介質(zhì)[1]。因為金屬礦山開采作業(yè)中對機械設備的輸出功率、體積及穩(wěn)定性都有很高的要求，而傳統(tǒng)的電氣傳動及純機械傳動等方式已越來越不能滿足現(xiàn)代金屬礦山對傳動系統(tǒng)的高要求，所以在金屬礦山開采過程中，液壓機械傳動方式應用的越來越普遍[2]。

1 金屬礦山液壓機械維護及保養(yǎng)工作中的不足

1.1 負責維護保養(yǎng)的技術(shù)人員綜合素質(zhì)能力較低

在我國，金屬礦山企業(yè)一般都是以野外露天環(huán)境生產(chǎn)作業(yè)為主，而且因工作環(huán)境條件差等各種客觀因素的限制和影響，在配置負責液壓機械設備維護保養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)人員方面落實不到位，再加上金屬礦山企業(yè)的管理人員不重視該崗位人員的設置，只是認為在液壓機械設備出現(xiàn)故障停機的情況下，才有必要進行維護和保養(yǎng)[3]。

1.2 維護與保養(yǎng)制度有待健全

目前，在金屬礦山生產(chǎn)過程中，對液壓機械設備的維護及保養(yǎng)工作缺乏制定性及規(guī)范性。比如，大部分金屬礦山企業(yè)在對設備的維護及保養(yǎng)上只重視對傳統(tǒng)機械設備的保養(yǎng)，而對于液壓機械設備來說沒有制定專門的維護保養(yǎng)制度?；蛘邆€別金屬礦山企業(yè)即便是制定了維護保養(yǎng)制度，也存在可操作性差及與設備不相符的情況，因此維護及保養(yǎng)制度沒有實質(zhì)的作用，不能真正有效的貫徹實施。

1.3 診斷金屬礦山液壓機械設備故障的方式不科學

相對于其他工程類的液壓機械設備，金屬礦山企業(yè)的液壓機械設備經(jīng)常會發(fā)生噪音故障及系統(tǒng)油溫故障等故障問題，而且造成其故障發(fā)生的原因也很多，這就要求負責維護保養(yǎng)的技術(shù)人員根據(jù)不同的情況進行針對性分析，提高診斷及排除故障的效率及質(zhì)量。但是現(xiàn)實中依然有大部分負責維修保養(yǎng)的技術(shù)人員在排除機械設備故障時利用“望”、“問”、“聞”、“切”的方法進行，這樣做不僅不利于解決設備的小故障，而且也會因小故障而引發(fā)停機等大故障發(fā)生。

2 現(xiàn)實中診斷液壓故障的方法分析

2.1 主觀診斷技術(shù)：主觀診斷法

經(jīng)驗都是從大量的實踐活動里不斷總結(jié)而得積累下來的，屬于一類感性認知。但是把經(jīng)驗和日常規(guī)律有效的結(jié)合起來，對及時找出故障根源并加以解決有著非常重要的積極影響。然而因經(jīng)驗基本都是以主觀認知為主，所以經(jīng)驗也具有無法量化和缺少理論依據(jù)的劣勢。

2.2 儀器診斷法

利用儀器能夠加快明確及量化液壓機械設備故障的速率，且越來越向著智能化、免接觸、易攜帶及功能多樣化的方向發(fā)展。其具體診斷過程是：利用傳感設備對每項實時變量進行有效的記錄，接著使用計算機進行精準明確的分析，提高液壓機械設備的損失及失效情況量化的準確率，再使用各種軟件預測每個變量的發(fā)展方向，及時找出可能發(fā)生設備故障問題，從而達到有效預防及杜絕設備故障出現(xiàn)的良好效果。

2.3 模型診斷法

模型診斷法也叫數(shù)學模型診斷法，是利用先進的數(shù)學建模技術(shù)進行模型構(gòu)建，并針對液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性的每個影響因素進行精確的描述，利用數(shù)據(jù)語言對故障發(fā)生的具體位置及成因進行有效分析及量化。模型診斷法也可以分為功能診斷法、信號法、頻域診斷法、隨機信號頻率響應法、主成份診斷法等幾類。

3 加強金屬礦山液壓機械設備維護及保養(yǎng)工作的有效對策分析

3.1 對機械設備的液壓油進行合理選擇及使用

液壓油是確保液壓機械設備良好運行的重要保障，既能很好的傳輸壓力，也能對設備起到冷卻降溫、防腐防銹和潤滑的作用。市面上有很多種液壓油，且特性及指標各不相同。因此在液壓機械設備運行過程中要根據(jù)其工作環(huán)境及條件選擇及使用質(zhì)量相符的液壓油。例如，HM液壓油適合抗磨性要求高的設備，而HG液壓油則適合抗黏性要求高的設備中。結(jié)合液壓機械設備的具體情況選擇并使用適合的液壓油，既能有效減少設備使用初期故障出現(xiàn)幾率，也能有效增強設備的穩(wěn)定性及耐久性。

3.2 注意液壓系統(tǒng)內(nèi)不能有水、空氣和雜物等進入

若液壓系統(tǒng)中有水進入則會造成設備出現(xiàn)銹蝕問題，若液壓機械設備中有空氣進入則會降低設備的穩(wěn)定性，而若液壓系統(tǒng)中有雜物進入則會很可能堵塞油管或降低元件的精密度等問題出現(xiàn)。因此，在液壓機械設備日常運行使用中，必須要利用有效措施以免其內(nèi)部有空氣、水及雜物進入。運用水比油的密度大的特性，可以在定期檢查液壓機械設備的時候?qū)⑺苑庞腿恢门懦鋈?。要想有效解決液壓系統(tǒng)中進入空氣的問題，可以先選用密封性良好的液壓密封件，同時也要定期檢查和維修，并及時更換已有損壞及老化問題的密封件，確保足夠的油量，且吸油管要在油面下面。

在安裝或拆卸液壓油及有關(guān)設備的過程中，必須要保證在干凈整潔的環(huán)境下操作，避免有雜物進到液壓系統(tǒng)而出現(xiàn)各種故障問題。

3.3 針對供油異常故障的處理方法

供油異常主要表現(xiàn)為供油少或不供油等現(xiàn)象，而發(fā)生這類問題的原因主要因供油管道堵塞、油箱油位太低或油的粘性太大引起的。處理方法是：先檢查油管有無堵塞問題，若有則及時清除堵塞物或是換掉油管。再檢查油位有無異常，若低了就及時加油。最后檢查油的粘性，若粘度太大，就及時排油并加粘度小的油。若使用的泵是單向泵，也可能是轉(zhuǎn)向問題導致的供油異常，這種情況直接調(diào)到正確位置就可以了。另外，電動機故障也會引發(fā)不出油問題，電動機故障有兩個方面：①電供應方面的問題。因電路系統(tǒng)發(fā)生故障而導致不能正常供電或不供電問題，進而導致電動機出現(xiàn)反轉(zhuǎn)或不運行的問題。②因電動機過載或過熱而出現(xiàn)跳閘情況。

3.4 液壓機械設備的外部故障處理

（1）小波信號消噪處理法。由于金屬礦山液壓機械設備通常都是在露天環(huán)境下作業(yè)，因此，環(huán)境的好壞對其作業(yè)效率及質(zhì)量有著很大的影響。比如在檢測泵出口信號的過程中，經(jīng)常會受到噪音的嚴重干擾，主要兩點表現(xiàn)：一是信號頻譜分布較寬且波形沒有規(guī)律；二是起伏變化突出，非平穩(wěn)性變形比較明顯。而利用小波信號消噪處理法可以有效的處理階段信號，并分辨出噪音及信號。也可利用此手段進行故障診斷，經(jīng)過消噪處理，提高檢測故障特征的技術(shù)水平。

（2）信息融合故障診斷法。信息融合是通過高科技信息設備對故障信息進行智能整合，形成較為規(guī)整化，統(tǒng)一化的信息數(shù)據(jù)庫。能夠通過對故障信息準確、精細的分析處理，正確解決液壓設備故障問題。由于液壓設備出口處信息檢測能力不足，容易受到外界的干擾，導致信號檢測能力較弱。尤其是用單個傳感器對信號故障檢測時，往往得不到有效的成果。采用信息融合故障檢測，能將壓力信號和振動信號進行特殊處理，得到較為準確的故障信息。進而通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡故障檢測模型構(gòu)建，完成對液壓設備的故障分析和處理。

3.5 建立定期維檢機制，并要求工人標準化操作

建立起液壓機械設備定期維檢工作機制，定期對機械設備進行維護檢修，繼而做到有問題早發(fā)現(xiàn)早解決并做到早預防。但因液壓機械設備實際工作中所處地點和環(huán)境較復雜多變，且常在高溫、高壓及高負荷的狀態(tài)下運行，因此具有零部件損耗大、泄漏現(xiàn)象多和隱性故障多的特點。所以，應依據(jù)機械設備實際工作條件和環(huán)境展開定時定點的更具針對和有效的維檢工作，保證液壓機械設備工作及運行的穩(wěn)定性。同時工人按規(guī)范進行機械液壓設備的標準操作，確保機械設備工作穩(wěn)定性，避免發(fā)生沖擊負荷，降低液壓機械設備的耗損及故障率，延長其使用壽命。

4 結(jié)語

綜上，我國金屬礦山開采過程中，針對液壓機械設備的維護保養(yǎng)工作仍有不足之處，且相應的診斷及改進技術(shù)水平也有待提高。因此，為了確保金屬礦山生產(chǎn)過程的安全性及可靠性，就必須積極探索和掌握各種液壓故障問題及檢查方法，并注重引進相關(guān)的先進技術(shù)來提高液壓機械設備維護及保養(yǎng)的技術(shù)水平，同時加大思想及制度方面的建設和革新，不斷總結(jié)提高，進而推動我國金屬礦山開采事業(yè)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、快速的發(fā)展。