掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析與排除

成巖軍

（太原煤氣化集團(tuán)公司爐峪口煤礦，山西 古交 030204）

引言

掘進(jìn)機(jī)是礦井巷道成型設(shè)備之一，隨著我國(guó)煤炭產(chǎn)能的需求增加，掘進(jìn)機(jī)目前發(fā)展反向?yàn)榇蠊β屎透呔?。液壓系統(tǒng)作為掘進(jìn)機(jī)連續(xù)行走和截割的重要?jiǎng)恿?lái)源，承擔(dān)了較重的工作任務(wù)，其性能是否完好對(duì)煤炭生產(chǎn)過(guò)程非常重要。液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油缸和馬達(dá)動(dòng)作的調(diào)速范圍寬、扭矩大的，具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是其在運(yùn)行過(guò)程中也越來(lái)越凸顯了故障發(fā)生率高的特點(diǎn)，因此，結(jié)合文獻(xiàn)資料和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)EB2160型掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的常見故障及其應(yīng)對(duì)方法展開分析。

1 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了提高掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的維修效率，工作人員需要熟悉其結(jié)構(gòu)，方便拆解和安裝。如圖1所示，掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)由星輪馬達(dá)、行走馬達(dá)、一運(yùn)馬達(dá)、伸縮杠、升降缸、回轉(zhuǎn)缸、鏟板缸和支撐缸等組成[1-2]。各部分的作用為：星輪馬達(dá)的作用是裝載物料；行走馬達(dá)作用是驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)；一運(yùn)馬達(dá)的作用是運(yùn)輸物料；各類驅(qū)動(dòng)油缸作用為在先導(dǎo)閥和主閥的控制下驅(qū)動(dòng)各部位實(shí)現(xiàn)伸縮、升降、回轉(zhuǎn)、鏟板、支撐等動(dòng)作。以EBZ160型掘進(jìn)機(jī)為例，液壓系統(tǒng)有大小兩組換向控制閥組，大五聯(lián)閥組控制星輪馬達(dá)、一運(yùn)馬達(dá)、行走馬達(dá)，小五聯(lián)閥組控制回轉(zhuǎn)缸、伸縮缸、升降缸、鏟板缸、支撐缸[3-4]。

圖1 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)示意圖

2 掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)機(jī)械故障及解決措施

對(duì)于掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)機(jī)械類故障故障而言，其特點(diǎn)是局部故障，但是一旦發(fā)生則掘進(jìn)機(jī)無(wú)法繼續(xù)工作，需要立即進(jìn)行維修處理，故障原因查找簡(jiǎn)單，因此一般有固定的故障排查措施和流程。

1）動(dòng)臂動(dòng)作問題。動(dòng)臂和斗桿的機(jī)械故障檢測(cè)流程為：首先檢查二次控制壓力是否在規(guī)定值內(nèi)，若在規(guī)定值內(nèi)，則基本將故障定位在先導(dǎo)管或先導(dǎo)控制閥范圍內(nèi)，可對(duì)其進(jìn)行拆卸修理或更換，若二次控制壓力不在規(guī)定值內(nèi)，則進(jìn)一步檢查溢流閥、控制閥閥芯，對(duì)溢流閥、控制閥芯和油缸內(nèi)部進(jìn)行拆卸修理。

2）吸油回路和排油回路的壓力問題。液壓系統(tǒng)的壓力是由液壓泵提供的，當(dāng)液壓泵的控制邏輯出現(xiàn)錯(cuò)誤或者接線接反，吸油回路和排油回路相互堵死。因此當(dāng)液壓指示不正確，吸油和排油回路同時(shí)出現(xiàn)故障，首先應(yīng)檢查液壓泵的轉(zhuǎn)向是否正確。

3）機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度慢或不動(dòng)作。機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是油缸和馬達(dá)的帶動(dòng)下完成的，如果控制閥給油缸和馬達(dá)的液壓油流量不足，就會(huì)造成動(dòng)作速度慢或不動(dòng)作。出現(xiàn)機(jī)械部分動(dòng)作慢或不動(dòng)作后首先檢查控制閥的開度是否合適，液壓是否足夠。

3 掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)一般性缺陷及解決措施

在掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)中，除了機(jī)械故障，常見的還有噪音、液壓油、元件等一般性缺陷，在掘進(jìn)機(jī)日常維護(hù)中應(yīng)及時(shí)跟蹤檢查和維護(hù)保養(yǎng)。

1）噪音和振動(dòng)、液壓沖擊、氣穴。掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的噪音和振動(dòng)主要是油路中的雜質(zhì)引起的，當(dāng)吸油管吸入空氣中的雜質(zhì)后，在液壓泵的作用下，液壓油的流動(dòng)阻力顯著增大。解決噪音和振動(dòng)的措施主要是檢查吸油管的密封行，更換密封膠圈等。在掘進(jìn)機(jī)啟動(dòng)、停止和換向過(guò)程中，機(jī)械元件和液壓油在短時(shí)間內(nèi)迅速改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，出現(xiàn)噪音和振動(dòng)等現(xiàn)象，這是液壓沖擊引起的，液壓沖擊最大可達(dá)額定壓力的3倍以上，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管路破裂和零件破損[5-6]。減少液壓沖擊的措施是配置蓄能器。氣穴和氣蝕是液壓系統(tǒng)中存在空氣的現(xiàn)象，影響液壓油連續(xù)性，會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)動(dòng)作振動(dòng)，液壓系統(tǒng)對(duì)液壓油和水的分離壓力有一定要求，當(dāng)出現(xiàn)氣穴和氣蝕應(yīng)重點(diǎn)檢查油水分離壓力。

2）液壓油污染、溫升高、滲漏。液壓油的清潔至關(guān)重要，液壓系統(tǒng)的維護(hù)需要對(duì)油樣進(jìn)行檢查，從油箱內(nèi)取1 L液壓油，保存10 d后與新液壓油進(jìn)行對(duì)比，初步確定液壓油的清潔度。輕微的油污染可依賴液壓系統(tǒng)中的過(guò)濾裝置進(jìn)行清潔，當(dāng)液壓油使用時(shí)間久或油路破損，嚴(yán)重污染的液壓油需要及時(shí)更換，破損部件的相鄰元件也需要進(jìn)行深度清潔，更換液壓油后最好檢查濾油器是否有效，對(duì)于失效的濾油器要及時(shí)更換。在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，液壓油需要保持在一定溫度下才能發(fā)揮其良好性能，液壓泵的壓力過(guò)大、各閥組和管路等機(jī)械部分間隙過(guò)大、高壓油溢流后造成功率損耗等都會(huì)導(dǎo)致液壓油溫升，當(dāng)溫升超過(guò)一定數(shù)值就會(huì)導(dǎo)致液壓油黏度下降[7-8]。因此在日常檢查中要重點(diǎn)檢查油的品質(zhì)，保證油路散熱良好，選擇黏度較小的液壓油。密封膠圈老化、軟管破裂導(dǎo)致漏油也是液壓系統(tǒng)常見的故障，在日常檢查中重點(diǎn)檢查配管和密封件的完好性，出現(xiàn)滲油現(xiàn)象要及時(shí)更換，避免在掘進(jìn)機(jī)啟動(dòng)后滲油故障發(fā)展為漏油。

3）元件卡澀、爬行。元件卡澀、爬行是由掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行各階段的轉(zhuǎn)差和潤(rùn)滑不良引起的，為解決元件爬行應(yīng)及時(shí)添加潤(rùn)滑油，對(duì)老化、粗糙的元件進(jìn)行更換，潤(rùn)滑系統(tǒng)改善后，液壓油的供應(yīng)連續(xù)性變好。

4 結(jié)語(yǔ)

掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的故障分為機(jī)械故障和一般性缺陷。機(jī)械性故障有動(dòng)臂問題、吸油和排油回路壓力問題、機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度慢或不動(dòng)作。一般性缺陷有噪音和振動(dòng)、液壓沖擊、氣穴、液壓油污染、溫升高、滲漏、元件卡澀、爬行等。掘進(jìn)機(jī)是煤礦生產(chǎn)的重要設(shè)備，也是故障發(fā)生率較高的設(shè)備，因此在實(shí)際維護(hù)和檢修過(guò)程中要注意積累經(jīng)驗(yàn)，形成完善的管理方案，以快速準(zhǔn)確解決上述故障。