礦井采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及防治措施的研究

左玉堂

【摘 要】由于礦井采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)比較容易產(chǎn)生故障，論文根據(jù)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，分析了液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的幾方面原因，并提出避免水以及空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，避免液壓油油溫太高，充分做好液壓系統(tǒng)污染防治工作等一些故障防治措施，從而達(dá)到預(yù)防液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的目的，促進(jìn)礦井采掘機(jī)械能夠更加高效、安全運(yùn)行，提高生產(chǎn)的效率。

【Abstract】Due to the hydraulic system of mine mining machinery is prone to failure， according to the structure and working principle of the hydraulic system， this paper analyzes several causes of the failure of the hydraulic system， and puts forward some preventive measures， such as avoiding water and air entering hydraulic system， avoiding too high temperature of hydraulic oil， and making full use of the pollution prevention and control of the hydraulic system， so as to achieve the purpose of preventing the failure of the hydraulic system， promote the mine excavation machinery to operate more efficiently and safely， and improve the efficiency of production.

【關(guān)鍵詞】采掘機(jī)械;液壓系統(tǒng);故障原因;防治措施

【Keywords】 excavation machinery; hydraulic system; failure causes; prevention and control measures

【中圖分類號(hào)】TD72? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）06-0169-02

1 引言

在煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)作業(yè)中，采掘機(jī)械是不可缺少的一種設(shè)備，采掘機(jī)械基本都是在井下工作，井下的環(huán)境一般都具有陰暗潮濕、粉塵多、瓦斯氣體濃度高等特點(diǎn)。并且采掘機(jī)械設(shè)備的功率一般都比較大，工作負(fù)荷也比較大，比較容易受到較大的沖擊，因此，采掘機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的概率就會(huì)提高，尤其是其液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的概率更大[1]。如果采掘機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，將會(huì)使礦井的正常生產(chǎn)受到影響，并且還會(huì)影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。因此，分析液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障產(chǎn)生的原因，并據(jù)此采取相應(yīng)的預(yù)防措施是非常必要的，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)采掘機(jī)械的日常維護(hù)和檢修，只有這樣才能盡可能地降低液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因

2.1 空氣、水進(jìn)入液壓系統(tǒng)

在液壓系統(tǒng)中裝有液壓油，液壓油的壓縮性一般都比較小，因此，由液壓油造成的影響一般是可以忽略的。但是空氣的可壓縮性是相對(duì)較大的，空氣的壓縮性差不多是液壓油壓縮性的一千倍。因此，即便有少量的空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，也會(huì)給液壓系統(tǒng)造成很大的影響。如果液壓油中混入了少量空氣，當(dāng)外部壓力較小時(shí)，就很容易從液壓油中形成小氣泡被排擠出來(lái)，產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。如果液壓油進(jìn)入了高壓區(qū)，這些小氣泡就極容易由于壓力大而破碎，進(jìn)而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的噪音變大，并且還會(huì)排放出較多的熱量，造成液壓系統(tǒng)的部分位置過(guò)熱，使得液壓系統(tǒng)的元器件遭到損壞。氣泡的破碎也會(huì)造成工作機(jī)構(gòu)的移動(dòng)等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性受到影響，非常容易引起設(shè)備的振動(dòng)。除此之外，如果水進(jìn)入了液壓系統(tǒng)，將會(huì)導(dǎo)致液壓油乳化，進(jìn)而影響液壓油的潤(rùn)滑效果，導(dǎo)致油的酸性數(shù)值增大，使液壓系統(tǒng)中的泵元件和閥元件容易受到腐蝕，其使用壽命也會(huì)受到影響，甚至?xí)绊懸簤合到y(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。

2.2 油溫過(guò)高

在液壓系統(tǒng)中，一般液壓油的溫度要維持在30～50℃，并且液壓油的真實(shí)溫度也不能高于60℃。如果油溫過(guò)高，將會(huì)產(chǎn)生以下三個(gè)方面的影響：

第一，太高的油溫會(huì)減小油載度，使其比較容易通過(guò)節(jié)流小孔和系統(tǒng)縫隙，造成閥芯流量增加，這樣將會(huì)使調(diào)節(jié)好的工作機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行速度減慢。

第二，太高的油溫不容易帶來(lái)潤(rùn)滑油膜，減小潤(rùn)滑油膜厚度，增加機(jī)械磨損。另外，在液壓油不干凈的情況下，更容易出現(xiàn)各種故障。

第三，太高的液壓油油溫，還會(huì)增加密封裝置變質(zhì)的速度，對(duì)密封裝置實(shí)際的密封性能產(chǎn)生影響，縮短密封裝置的使用期限。

2.3 液壓油嚴(yán)重污染

在液壓系統(tǒng)內(nèi)，能量的傳遞主要是通過(guò)液壓油。在人們選取科學(xué)對(duì)的潤(rùn)滑油之后，需要長(zhǎng)時(shí)間保證液壓油的干凈，防止各種雜質(zhì)混入液壓油中。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)安裝各種泵類的元件和閥類元件，其具有比較高的配合精確度。然而，運(yùn)動(dòng)物體表面之間存在較小間隙，如果液壓油內(nèi)含有雜質(zhì)，將會(huì)對(duì)部件表面造成劃傷，降低表面的精確度和光滑度，進(jìn)而出現(xiàn)部件之間的卡阻問(wèn)題。除此之外，在液壓系統(tǒng)內(nèi)利用的液壓元件通常含有較多阻尼孔，也存在縫隙式閥芯裝置。在液壓油內(nèi)，包括的雜質(zhì)容易對(duì)孔隙造成堵塞，進(jìn)而造成液壓系統(tǒng)不能順利工作。例如，在液壓油內(nèi)，雜質(zhì)阻塞油泵吸油口過(guò)濾器后，將會(huì)大大增加吸油的阻力，造成油泵發(fā)出比較大的噪音和振動(dòng)問(wèn)題，直接影響油泵工作。除此之外，在液壓系統(tǒng)內(nèi)，一些密封元件都是橡膠材質(zhì)，受到污染液壓油的影響，這些元件也會(huì)受到腐蝕，進(jìn)而比較容易破碎，直接給液壓系統(tǒng)的工作帶來(lái)比較大的影響。

3 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障預(yù)防以及維修手段

通常情況下，在實(shí)際的生產(chǎn)作用過(guò)程中，液壓系統(tǒng)故障往往出現(xiàn)在初期階段，不會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)帶來(lái)比較大的影響。但是，當(dāng)液壓系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，故障影響就會(huì)比較突顯。另外，液壓系統(tǒng)還可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)故障同時(shí)發(fā)生的狀況。因此，在液壓系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，人們需要對(duì)液壓系統(tǒng)常常出現(xiàn)的故障，充分做好液壓系統(tǒng)故障的維修和預(yù)防。

3.1 避免水以及空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)

從前文的分析可以看到，如果液壓系統(tǒng)內(nèi)混入水和空氣，液壓系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出比較大的噪音，系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱以及穴蝕問(wèn)題。在深入分析空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)因素的基礎(chǔ)上，可以從以下幾點(diǎn)來(lái)避免采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)混入空氣以及水。首先，定期對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)油量狀況進(jìn)行檢查，確保油箱內(nèi)有著充足的油量，防止空氣和水等物質(zhì)通過(guò)油箱流到采掘機(jī)的液壓系統(tǒng);其次，保證液壓系統(tǒng)有著較強(qiáng)的密封性，并且讓系統(tǒng)的壓力盡可能地比大氣壓力要高;再次，對(duì)液壓系統(tǒng)油箱安裝科學(xué)的排氣閥以及排水閥，利用按照排水閥和排氣閥排出部分進(jìn)入到液壓系統(tǒng)當(dāng)中的空氣和水。

3.2 避免液壓油油溫太高

在采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)，液壓油不容易出現(xiàn)太高的溫度。一般情況下，油溫需要比60℃低，否則將會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，人們可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)對(duì)液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高問(wèn)題進(jìn)行處理。首先，定期檢查油箱內(nèi)液壓油油液高度，進(jìn)而保證充足的油液，另外需要及時(shí)清理液壓設(shè)備內(nèi)各類污染物，進(jìn)而確定液壓系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)液壓設(shè)備清潔以及干凈，進(jìn)而更好地使輔助系統(tǒng)散熱。第二，有效減小油泵和背壓閥元件的壓力，在減壓的過(guò)程當(dāng)中，需要保證液壓系統(tǒng)持續(xù)的正常工作。第三，在液壓油選取方面，需要對(duì)液壓油濃度問(wèn)題進(jìn)行注意，通過(guò)液壓油系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的基本需求，有效選取液壓油，進(jìn)而保證選擇的液壓油在粘稠度和濃度方面符合基本要求。第四，將液壓系統(tǒng)冷卻裝置安裝在采掘設(shè)備液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓油溫度太高的時(shí)候，需要及時(shí)啟動(dòng)冷卻裝置，進(jìn)而大大降低液壓系統(tǒng)液壓油的溫度。

3.3 充分做好液壓系統(tǒng)的污染防治工作

要想保證采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要保證液壓系統(tǒng)潤(rùn)滑效果。因此，需要充分做好液壓系統(tǒng)的污染防治工作，注重液壓油污染問(wèn)題，進(jìn)而保證液壓油的質(zhì)量符合要求。在日常的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，能夠通過(guò)以下幾種方法來(lái)對(duì)液壓油的污染進(jìn)行預(yù)防。首先，污染液壓油的因素比較多，需要充分做好液壓油存儲(chǔ)過(guò)程以及液壓油添加作業(yè)、日常拆裝液壓系統(tǒng)時(shí)的防污染工作，避免液壓油出現(xiàn)污染問(wèn)題。其次，基于預(yù)防液壓油污染問(wèn)題比較困難，在運(yùn)行液壓系統(tǒng)過(guò)程中，需要充分做好液壓油過(guò)濾工作，通過(guò)過(guò)濾器和過(guò)濾清洗設(shè)備等裝置來(lái)避免液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油污染問(wèn)題。

4 結(jié)論

綜上所述，在礦井采掘機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，造成液壓系統(tǒng)受到污染的因素比較多。因此，需要從現(xiàn)階段礦井液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀況入手，更好地維護(hù)和管理礦井液壓系統(tǒng)，將檢查工作做到位，保證液壓系統(tǒng)的清潔干凈，從而降低液壓系統(tǒng)故障問(wèn)題的出現(xiàn)幾率，更好地保證礦井采掘機(jī)械運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。

【參考文獻(xiàn)】

【1】李海臣.對(duì)煤礦井下液壓系統(tǒng)油液污染的控制[J].煤礦機(jī)械，2015（06）：95-97.

【2】趙光霞，宦小玉.煤礦機(jī)械液壓系統(tǒng)的控制分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（02）：48-50.