煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的常見故障與維修

吳少文

（國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)礦山機(jī)械制造維修分公司，寧夏 銀川 750021）

1 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的常見故障分析及解決措施

1.1 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的常見故障分析

1.1.1 掘進(jìn)機(jī)機(jī)械問題導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)故障

掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行過程中最主要的故障是機(jī)械出現(xiàn)了問題。掘進(jìn)機(jī)中的機(jī)械出現(xiàn)問題，可以分為3個(gè)部分。1）由于自身的液壓系統(tǒng)壓力存在問題，而造成液壓系統(tǒng)中存在壓力的主要原因是液壓泵的轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤使液壓系統(tǒng)中的吸油回路阻礙了液壓泵的排油工作回路[1]。2）掘進(jìn)機(jī)自身的結(jié)構(gòu)速度與要求不符，使掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)了機(jī)械的問題。而造成掘進(jìn)機(jī)自身結(jié)構(gòu)速度與實(shí)際需求不符的原因是自身的液壓泵在輸出流量時(shí)與實(shí)際的需求產(chǎn)生了差距。而造成各種結(jié)構(gòu)靜止的原因是液壓泵的不能按照要求來輸出對(duì)應(yīng)的流量，也就是輸出的流量為0。同時(shí)，如果掘進(jìn)機(jī)的液壓泵的轉(zhuǎn)向方向錯(cuò)誤也會(huì)造成結(jié)構(gòu)速度與實(shí)際不符。3）掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)了噪聲和震動(dòng)。而引起噪聲和震動(dòng)的主要原因是在吸油管中混入了一些空氣雜質(zhì)，泵的吸液高度較大，進(jìn)而增加了流動(dòng)性的阻力，或者是吸油管的密封堵較差以及安裝過程中的鍥合度較低，使一些雜質(zhì)能夠進(jìn)入吸油管中。4）掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行中油溫較高。而造成油溫過高的原因是液壓泵自身的壓力較大，零部件之間產(chǎn)生了較多的磨損，部件之間的間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致油液之間的黏度下降。5）卸荷的部件較少，一些高壓油在經(jīng)過溢流閥后發(fā)生了溢流現(xiàn)象，如果一些零部件不運(yùn)行就會(huì)造成功率的損失，進(jìn)而導(dǎo)致油溫發(fā)熱。6）選擇了黏度較大的油液，進(jìn)一步促進(jìn)了部件之間的摩擦性較強(qiáng)，功率的損失在不斷增加，進(jìn)而增加了油的溫度。最后就是油溫的散熱性較差，不能快速準(zhǔn)確的散熱，使油溫一直處于較高的溫度，進(jìn)而造成了功率的損失。

1.1.2 人為問題而導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障

在掘進(jìn)機(jī)中的人為問題將會(huì)嚴(yán)重地影響掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步減少掘進(jìn)機(jī)的使用壽命，導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)不能在穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行工作，而人為問題又可以分為量大部分，第一是相關(guān)的操作人員不規(guī)范的使用掘進(jìn)機(jī)而引起的。其中，不合理地使用掘進(jìn)機(jī)，將會(huì)嚴(yán)重影響掘進(jìn)機(jī)的使用壽命，最嚴(yán)重的會(huì)直接報(bào)廢掘進(jìn)機(jī)。在掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行中，會(huì)造成較大的沖擊負(fù)荷，進(jìn)而使各個(gè)零部件之間產(chǎn)生了磨損，導(dǎo)致部分零部件受到了破壞。同時(shí)，也會(huì)對(duì)管路造成影響，當(dāng)沖擊負(fù)荷較大時(shí)，會(huì)使液壓系統(tǒng)受到較大的影響，導(dǎo)致一些管路發(fā)生爆管、發(fā)生泄露現(xiàn)象。第二部分是在運(yùn)轉(zhuǎn)后沒有對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行管理與維護(hù)。在管理的過程中，最常見的問題就是液壓油的污染，而造成液壓油污染的主要原因是相關(guān)操作人員操作不規(guī)范。液壓油受到污染后，增加了零部件之間的磨損力度，使液壓油的泄露在不斷增加，液壓油的溫度在不斷的上升。當(dāng)前，在煤礦中應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)中，部分工作人員不重視對(duì)掘進(jìn)機(jī)的維護(hù)，導(dǎo)致一些液壓油系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，進(jìn)一步抑制了液壓油系統(tǒng)的正常運(yùn)行。再者，就需要及時(shí)地檢測(cè)掘進(jìn)機(jī)中的液壓系統(tǒng)是否存在一些故障，圖1為對(duì)掘進(jìn)機(jī)檢測(cè)的具體流程圖，其中常見的故障分為動(dòng)臂故障，二次的控制壓力，在對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷后，就需要進(jìn)行后續(xù)的檢測(cè)流程。根據(jù)對(duì)相關(guān)因素的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步分析出掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的區(qū)域。

1.2 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障的解決措施

1.2.1 配管漏油

在液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)了漏油現(xiàn)象，可以通過配管來減少漏油現(xiàn)象的發(fā)生。其中，在配管的過程中，接頭經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些松動(dòng)，而且周邊的密封圈套、軟管破損也會(huì)造成漏油的現(xiàn)象。因此，解決漏油現(xiàn)象的關(guān)鍵就是要加強(qiáng)對(duì)配管的檢查力度[2]，定時(shí)定期地對(duì)配管進(jìn)行檢查，重點(diǎn)是對(duì)密封圈套、軟管等的檢查，及時(shí)地掌握這些零部件的具體情況，及時(shí)地對(duì)出現(xiàn)問題的零部件進(jìn)行更換，減少漏油現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2.2 油缸問題

在液壓系統(tǒng)中，如果油壓不符合要求，密封損壞等均會(huì)使壓力與實(shí)際的需求不符，使液壓系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，就需要對(duì)液壓系統(tǒng)中的壓力進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到相應(yīng)的需求。其中，重點(diǎn)要控制轉(zhuǎn)向閥的流量，并且及時(shí)地對(duì)控制閥、轉(zhuǎn)向閥的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以便于能夠及時(shí)掌握二者的運(yùn)行情況，及時(shí)地對(duì)一些出現(xiàn)問題的零部件進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，也要對(duì)密封性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，最終促進(jìn)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

1.2.3 對(duì)液壓油污染的解決措施

對(duì)于液壓受到的污染來說，一般會(huì)呈現(xiàn)2種不同的形態(tài)。對(duì)于污染較嚴(yán)重的情況，就需要及時(shí)地對(duì)液壓油進(jìn)行更換，并對(duì)液壓油周邊的零部件進(jìn)行清洗，保證不會(huì)受到影響。而對(duì)于液壓油污染較弱的情況來說，只需要借助液壓系統(tǒng)自身的過濾系統(tǒng)來進(jìn)行清理一些雜物，就可以減少液壓油的污染程度，進(jìn)而提高液壓油的安全性，促進(jìn)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)維修的發(fā)展與創(chuàng)新

2.1 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)維修的發(fā)展

當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)；不要盲目處理；根據(jù)“先易內(nèi)后外先關(guān)鍵后一般”的順序分析，解決一般外部泄漏檢查的問題，檢查油量、堵塞量，對(duì)內(nèi)部磨損的部件，在學(xué)習(xí)后要進(jìn)行具體檢查，通過更深入地了解液壓系統(tǒng)，不斷提高技術(shù)水平和工作能力，才能更好地解決液壓設(shè)備用戶的重大問題，管理液壓系統(tǒng)。在分析行走機(jī)械液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地闡述了掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展。通過分析故障的具體原因，并以某型號(hào)掘進(jìn)機(jī)為依托，對(duì)其液壓系統(tǒng)的負(fù)載特性進(jìn)行了研究和分析，計(jì)算了總體參數(shù)，定位截割面積不伸縮式為23 m2（截割寬度5.2 m，高度4.5 m），伸縮式為26 m2（截割寬度5.6 m，高度4.7 m）90%（+25 ℃）; 在有瓦斯、煤塵或其他爆炸性氣體環(huán)境礦井中；與垂直面的安裝斜度不超過18°；污染等級(jí)：3級(jí)安裝類別：Ⅲ類 。EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)： 掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造符合GB 3836.1、GB 3836.2和《煤礦安全規(guī)程》2004版規(guī)定，選擇了關(guān)鍵部件。針對(duì)現(xiàn)有機(jī)床工作效率低、穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了適應(yīng)煤炭挖掘機(jī)的機(jī)床，挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的重要零部件包括變量泵、分支閥、平衡閥，例如承重敏感變量泵、承重敏感分支閥、液壓系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤炭挖掘液壓系統(tǒng)的集約化進(jìn)展得出了可實(shí)行的方案，在煤炭實(shí)踐挖掘過程中進(jìn)一步證實(shí)與發(fā)展此種先進(jìn)理念。

2.2 煤礦掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)維修的未來趨勢(shì)

通過對(duì)負(fù)載感應(yīng)液壓系統(tǒng)工作原理的分析可知，由于其系統(tǒng)集成度高，系統(tǒng)需要的控制功能集成在2～3個(gè)部件中，使機(jī)器的集約化程度得到了提高。在煤礦挖掘過程中，掘進(jìn)機(jī)的承重能力需要不斷提升，從而逐步地適應(yīng)不同的重量承載。與此同時(shí)，由于調(diào)節(jié)閥的變動(dòng)程度需要靈活，并且要適應(yīng)承載量的不同程度的磨損，進(jìn)而就需要合理地設(shè)計(jì)與匹配，最終可以確保調(diào)節(jié)閥門節(jié)流點(diǎn)在完整過程中的液壓流動(dòng)量壓力維持穩(wěn)定，調(diào)節(jié)閥的液壓流量在全過程中等于稱重量與分支點(diǎn)處流量壓力值，確保調(diào)節(jié)閥處的流量始終隨閥門上的液壓變化來確保變化量調(diào)節(jié)。液壓系統(tǒng)有過濾裝置，還設(shè)置了壓力、油溫和油位顯示等保護(hù)裝置；電控系統(tǒng)設(shè)置了緊急切斷和閉鎖裝置，在司機(jī)座位另一側(cè)還裝有緊急停止按鈕；掘進(jìn)機(jī)設(shè)有內(nèi)、外噴霧系統(tǒng)，并具有過濾裝置、漏水檢測(cè)及保護(hù)功能。由于此種液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)減少了不必要的耗損，從而彌補(bǔ)了不同程度導(dǎo)致的節(jié)流損失、流道損失和部分損失，另外，它在實(shí)現(xiàn)了單泵驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作方式的同時(shí)，相互作用，又能給系統(tǒng)帶來新的壓力補(bǔ)償損失，這是負(fù)載傳感液壓系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)。液壓傳動(dòng)之所以在集成挖掘機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用，是因?yàn)榧赏诰驒C(jī)的液壓控制系統(tǒng)大大降低了能耗，提高了控制性能。

3 結(jié)語

由于工作環(huán)境的復(fù)雜性與機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊性，用于井下掘進(jìn)巷道的采礦機(jī)械會(huì)存在許多常見的故障問題，其中液壓系統(tǒng)故障是最常見的問題之一。在液壓系統(tǒng)故障中，液壓系統(tǒng)故障的主要原因是液壓油質(zhì)量差、變質(zhì)、污染和維修中雜質(zhì)的侵入。正確判斷和排除挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障是提高掘進(jìn)機(jī)開度的重要保證，對(duì)于內(nèi)部磨損造成的故障部件，在學(xué)習(xí)完原理后要進(jìn)行具體檢查，只有做到熟悉液壓系統(tǒng)的工作原理以及常見故障，今后對(duì)于相似的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)零部件及其電路結(jié)構(gòu)故障才可以有的放矢。