礦山機(jī)械設(shè)備液壓故障處理研究

王偉

（河北鋼鐵集團(tuán)遷安紅山鐵礦有限公司，河北 唐山 064400）

在礦山機(jī)械中，對(duì)于液壓系統(tǒng)應(yīng)用是非常廣泛的，而液壓泵是液壓系統(tǒng)里面最為關(guān)鍵的一部分，和礦山的正常生產(chǎn)有著非常緊密的聯(lián)系，彼此相互作用。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，礦山機(jī)械常見(jiàn)的液壓故障問(wèn)題診斷技術(shù)以及在其中應(yīng)用的處理技術(shù)也在不斷更新和變革，能夠推動(dòng)礦業(yè)未來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和進(jìn)步。因?yàn)槭艿搅烁鞣N環(huán)境因素以及操作工藝的一系列影響，所以，礦山機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)也可能會(huì)產(chǎn)生各種不同的故障，需要在其中應(yīng)用較為合理科學(xué)的檢測(cè)診斷儀器來(lái)加強(qiáng)檢測(cè)，這樣才能夠?qū)⒐收铣霈F(xiàn)的位置以及在其中故障的基本性質(zhì)確定下來(lái)，從而采取正確科學(xué)的處理辦法。

1 液壓故障診斷的方法

1.1 經(jīng)驗(yàn)覺(jué)檢診斷法

這種方法就是只要利用故障診斷人員自身的身體感知器官，從而分析判斷機(jī)械設(shè)備，液壓系統(tǒng)故障的表象，憑借以往的經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的一種有效診斷方法。這種方法需要檢查或者是維修人員自己的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)更加的豐富，這樣才能夠更加明確地診斷出來(lái)出現(xiàn)故障的原因。這種方法可以分為5個(gè)方面的診斷，分別是問(wèn)診、視診、觸診、聽(tīng)診以及嗅診，經(jīng)驗(yàn)覺(jué)檢法在現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用的效果會(huì)很好，并且應(yīng)用的頻率也比較高，優(yōu)點(diǎn)在于非常的簡(jiǎn)單便捷，當(dāng)然有缺點(diǎn)，就是只能夠定性和粗略的診斷機(jī)械設(shè)備的液壓故障。

1.2 依照故障特征進(jìn)行分析診斷的方法

盡管不同的原因可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生某一個(gè)同樣的癥狀，但是，機(jī)械設(shè)備故障的表現(xiàn)形式卻是不一樣的。不同故障原因引起的同一個(gè)癥狀的同時(shí)，還會(huì)引發(fā)一些其他的現(xiàn)象和問(wèn)題，各自存在的差異也是比較明顯的。一般情況下，癥狀本身不同的表現(xiàn)形式和不同的原因所附帶的特有的信息也被叫作特征信息，對(duì)故障的各種原因?qū)?yīng)的特征進(jìn)行分析，就可以找到區(qū)分他們的具體標(biāo)志。一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)了某個(gè)癥狀，就可以根據(jù)特征信息找出引起故障的具體原因特征信息，一般情況下，會(huì)通過(guò)具體參量來(lái)進(jìn)行表示。如果說(shuō)故障問(wèn)題非常的復(fù)雜，那么參加就需要綜合在一起，這樣才能夠有效地揭示出來(lái)特征故障信息中所存在的故障原因。比如，如果爬行現(xiàn)象伴隨油箱氣泡不斷增加。那么能夠斷定在故障中是由油內(nèi)混入空氣所導(dǎo)致產(chǎn)生的問(wèn)題。還有爬行現(xiàn)象伴隨著溢流閥，溢流量的不斷增加，并且沒(méi)有辦法對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)高，就可以斷定成為故障是由溢流閥故障所引起的現(xiàn)象和問(wèn)題。

1.3 化整為零局部判斷法

化整為零的思路，就是基于模塊化或者是功能化原則的一種新的思路，因?yàn)橛行┮簤合到y(tǒng)功能煩瑣而復(fù)雜，在檢查的過(guò)程中很難全面分析和判斷整個(gè)系統(tǒng)，而且有些問(wèn)題的原因和其他功能模塊關(guān)系非常小，自然也沒(méi)有必要從整體上對(duì)此進(jìn)行分析和研究判斷。因此，就需要將整個(gè)系統(tǒng)按照功能模塊化的來(lái)進(jìn)行分割，盡量的縮小進(jìn)行檢查的范圍，各個(gè)單獨(dú)擊破，這樣才能夠快速地找到其中出現(xiàn)故障的位置。有時(shí)候分割的功能塊兒當(dāng)中還含有下一層的功能塊，必要的時(shí)候，要進(jìn)行到基本的回路單元位置。

2 常見(jiàn)的故障原因

2.1 工作機(jī)構(gòu)動(dòng)作不穩(wěn)定

液壓系統(tǒng)工作機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定是礦山機(jī)械設(shè)備存在的一個(gè)比較常見(jiàn)的故障，在出現(xiàn)故障的時(shí)候，機(jī)械設(shè)備會(huì)有明顯的跳動(dòng)，并且運(yùn)行的速度會(huì)不斷地加快，也會(huì)有逐漸減慢等的特征。通常在遇到這些問(wèn)題的時(shí)候，工作人員就需要及時(shí)對(duì)設(shè)備潤(rùn)滑的程度進(jìn)行檢查，如果潤(rùn)滑的程度在當(dāng)前仍然無(wú)法滿足運(yùn)行的要求，那么就需要及時(shí)地將其中的臟物清除掉，對(duì)潤(rùn)滑條件進(jìn)行改善，盡量的減少在其中的摩擦阻力。對(duì)于因?yàn)橛捅弥谢烊肟諝庖l(fā)的工作機(jī)構(gòu)動(dòng)作不穩(wěn)定等的各種問(wèn)題，工作人員首先就需要對(duì)油位高低進(jìn)行檢查，確保油位在一個(gè)正常的水平標(biāo)準(zhǔn)上，同時(shí)還需要檢查它的密封性是否完好。對(duì)于因?yàn)橛屠锩婊烊腚s質(zhì)而產(chǎn)生的工作機(jī)構(gòu)動(dòng)作不穩(wěn)定的問(wèn)題，工作人員也需要認(rèn)真了解檢查在節(jié)流通道壁上雜質(zhì)堆積的情況。之后對(duì)于因?yàn)閴毫γ}沖較大或者是系統(tǒng)壓力比較低引起的工作機(jī)構(gòu)動(dòng)作不穩(wěn)定的問(wèn)題，工作人員需要檢查的是溢流閥的調(diào)定值是否是符合相關(guān)需求。

2.2 噪聲與振動(dòng)故障

對(duì)于一般性礦山開(kāi)采機(jī)械的設(shè)備液壓系統(tǒng)故障來(lái)說(shuō)，噪聲和震動(dòng)問(wèn)題的出現(xiàn)是比較多的，這和油里面混入空氣有著直接的關(guān)系。結(jié)合具體的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析能夠了解到，即使在吸油管里面有少量的空氣進(jìn)入，也可能會(huì)導(dǎo)致主泵塞被卡死，或者是導(dǎo)致其中的油泵葉片產(chǎn)生故障。另外，因?yàn)樵O(shè)備連軸器運(yùn)行存在異常狀況，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生松動(dòng)的情況以及油泵脈動(dòng)幅度比較強(qiáng)，這都可能會(huì)被看作油泵振動(dòng)和噪聲問(wèn)題出現(xiàn)的原因。在進(jìn)行礦山開(kāi)采活動(dòng)的時(shí)候，也會(huì)發(fā)現(xiàn)因?yàn)楣艿缊?jiān)固程度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，所以會(huì)引發(fā)更多的噪聲以及震動(dòng)的問(wèn)題，因此噪聲和振動(dòng)的故障也可以看作和管道經(jīng)過(guò)程度有著直接關(guān)聯(lián)的故障。除此以外，油液流動(dòng)速度的問(wèn)題也需要得到更加廣泛的關(guān)注，在一些具體的工程活動(dòng)中，油液流動(dòng)的速度比較快，也有可能會(huì)引發(fā)噪聲和振動(dòng)故障。

2.3 其他常見(jiàn)的故障

溫度過(guò)高是比較常見(jiàn)的一個(gè)故障，在礦山開(kāi)采活動(dòng)中，應(yīng)用機(jī)械設(shè)備會(huì)隨著工作時(shí)間的不斷增加以及強(qiáng)度的不斷提高，相應(yīng)的溫度會(huì)不斷的上升。如果在短時(shí)間內(nèi)溫度上升的速度比較快，那么設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)自然就會(huì)加大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)一定的火災(zāi)，威脅到物質(zhì)的安全以及人身安全，給施工單位造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研究能夠了解到溫度過(guò)高的原因涵蓋由泵內(nèi)油的流動(dòng)性變差，油管被雜質(zhì)堵塞，油面過(guò)低，還有檢修后沒(méi)有恢復(fù)功能就投入應(yīng)用等。

機(jī)械設(shè)備也有設(shè)計(jì)缺陷存在，在投入應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，本身就有設(shè)計(jì)缺陷，特別是油泵的設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致其在礦山開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)運(yùn)行比較緩慢的情況。隨著企業(yè)投入的資金成本不斷的提高，科技的水平也在不斷上升，這種問(wèn)題在當(dāng)下的礦山開(kāi)采中出現(xiàn)還是比較少的。

漏油的問(wèn)題比較嚴(yán)重。機(jī)械設(shè)備漏油問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，這和設(shè)備構(gòu)件連接不緊密，構(gòu)件腐蝕程度比較高有著直接的聯(lián)系。眾所周知，在整個(gè)機(jī)械設(shè)備液壓動(dòng)力系統(tǒng)能量當(dāng)中油液是最主要的來(lái)源，異常丟失或者是減少，都會(huì)使得液壓動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力不斷下降。除此以外，因?yàn)榄h(huán)境相對(duì)惡劣，所以引發(fā)的漏油問(wèn)題也是需要關(guān)注的重點(diǎn)，這引發(fā)的后果直接會(huì)對(duì)施工人員自身的人身安全造成一定的威脅和影響。

3 礦山機(jī)械設(shè)備液壓故障處理方法

3.1 液壓系統(tǒng)故障處理方法

在開(kāi)采活動(dòng)中，機(jī)械設(shè)備液壓系統(tǒng)故障中的噪音故障，一般情況下，和螺絲緊固程度以及聯(lián)軸節(jié)的穩(wěn)定性有著緊密的聯(lián)系，很多液壓系統(tǒng)故障中的噪聲是由這兩方面問(wèn)題所引起的。對(duì)于設(shè)備的維護(hù)檢修工作人員來(lái)說(shuō)，針對(duì)這方面的問(wèn)題首先需要檢查螺絲和聯(lián)軸節(jié)，如果說(shuō)螺絲和聯(lián)軸節(jié)沒(méi)有問(wèn)題，之后要檢查液壓系統(tǒng)的設(shè)置是否是正確的，要全面地進(jìn)行檢查排除因?yàn)榱髁窟^(guò)大所引發(fā)的噪聲問(wèn)題。如果液壓系統(tǒng)設(shè)置沒(méi)有失誤，那么就需要檢查油位和密封的裝置，目的是希望能夠排除因?yàn)榭諝饬鲃?dòng)所引發(fā)的噪聲問(wèn)題。在油位和密封裝置檢查時(shí)，應(yīng)該確保原有油面不會(huì)出現(xiàn)改變，時(shí)時(shí)刻刻地關(guān)注吸油管的通暢性是否是也很好的，一旦發(fā)現(xiàn)吸油管有堵塞的情況，應(yīng)該及時(shí)采取措施解決其中的問(wèn)題。

壓力故障及處理的方法也非常的重要，針對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力故障，更多的會(huì)關(guān)注無(wú)壓的問(wèn)題，無(wú)壓?jiǎn)栴}就是液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生任何的壓力，由此所導(dǎo)致產(chǎn)生的故障問(wèn)題。結(jié)合實(shí)際礦山開(kāi)采的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析，無(wú)壓故障的發(fā)生和安全閥彈簧彈性失效以及安全閥誤動(dòng)等問(wèn)題有著直接緊密的聯(lián)系，并且認(rèn)為無(wú)壓故障的產(chǎn)生就是由這種問(wèn)題所引起的。一般情況下，針對(duì)上文中的這些問(wèn)題，可以采取以下幾方面的措施。首先是重新對(duì)系統(tǒng)壓力調(diào)定值進(jìn)行核對(duì)，調(diào)整不確定性的數(shù)值。接下來(lái)，還需要仔細(xì)檢查密封失效的部位，做好修理，對(duì)于安全閥彈簧也要及時(shí)的更換，將會(huì)有雜質(zhì)的安全閥拆除掉，認(rèn)真地清洗。最后，還需要認(rèn)真對(duì)系統(tǒng)線路進(jìn)行檢查，及時(shí)地將老舊以及破損的線路更換掉。

在礦山生產(chǎn)工作中，液壓系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，故障的產(chǎn)生會(huì)使得系統(tǒng)運(yùn)行的速度不斷地加快減慢，或者是跳動(dòng)等各種異常的情況出現(xiàn)，也會(huì)使得機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響。針對(duì)工作機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定的故障，一般情況下，處理方法有以下幾方面：首先，是努力的對(duì)系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行改善，將其中的雜質(zhì)清除掉，使得系統(tǒng)潤(rùn)滑度不斷的提高。接下來(lái)，是針對(duì)空氣進(jìn)入的問(wèn)題，需要保證吸油的質(zhì)量。在完成吸油操作后，進(jìn)一步展開(kāi)核查，關(guān)注油位高低以及設(shè)備的密封性等各種問(wèn)題，最后則是當(dāng)遇到脈沖壓力過(guò)大或者是過(guò)低的時(shí)候，就需要檢查溢流閥的設(shè)置情況。

礦山接線常見(jiàn)的液壓故障問(wèn)題中液壓系統(tǒng)牽引力過(guò)小是因?yàn)橹饔吐返膲毫Ρ容^小，應(yīng)該采取的處理方法就是仔細(xì)的檢查系統(tǒng)。如果有漏油的情況要及時(shí)將密封件更換掉，采取有效的維修措施。如果主泵線路比較大，也需要及時(shí)更換主泵。如果在其中冷卻產(chǎn)生問(wèn)題，需要及時(shí)對(duì)冷卻水量進(jìn)行調(diào)整，將水壓額定值調(diào)整在一個(gè)合適的數(shù)值上，同時(shí)，對(duì)安全閥進(jìn)行調(diào)整，確保系統(tǒng)穩(wěn)定地運(yùn)行。

3.2 液壓泵故障處理方法

在礦山開(kāi)采的過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備液壓泵球頭松動(dòng)一般情況下，是有兩個(gè)方面造成的，首先，是生產(chǎn)制造本身的問(wèn)題；其次，液壓泵球頭工作室受到的壓力沖擊比較大。液壓泵球頭松動(dòng)的原理在于球頭和球窩沉凹產(chǎn)生一定的變形，球頭和球窩間距離超過(guò)合理的范圍，最終使得球頭松動(dòng)的問(wèn)題發(fā)生。結(jié)合實(shí)踐研究處理的方法有以下內(nèi)容，在泵出口增設(shè)這種傳感器，監(jiān)測(cè)球球的運(yùn)行狀況以及球頭和球窩沉凹之間的距離是否是變大的，進(jìn)而避免出現(xiàn)故障，這種方法可以使得故障診斷的有效性和精確性不斷提升。

小波線號(hào)噪聲故障處理方法也可以起到一定的效果，礦山開(kāi)采本身就非常的復(fù)雜，更加依賴環(huán)境，如果自然環(huán)境條件不好，那么液壓泵運(yùn)行的質(zhì)量也就無(wú)法得到保障，非常容易受到各種因素的干擾。針對(duì)液壓泵出口檢測(cè)的相關(guān)問(wèn)題，特別是噪聲信號(hào)較多的問(wèn)題，工作人員可以考慮從壓力信號(hào)檢測(cè)和震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)質(zhì)量方面入手進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，壓力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)一般情況下具有以下一些特點(diǎn)：首先，是信號(hào)頻譜分布程度比較廣，波形規(guī)律比較明顯，雜亂無(wú)章，還有就是信號(hào)在階段性的變化非常大，不具有穩(wěn)定性。

在對(duì)小波進(jìn)行噪聲故障分析后，能夠了解到處理方法可以詳細(xì)準(zhǔn)確地處理信號(hào)接收質(zhì)量不佳的故障，有利于在相同的時(shí)域以及頻率內(nèi)進(jìn)行對(duì)比和分析，明確區(qū)分造成部分以及突變的部分，進(jìn)而提出一些針對(duì)性的解決措施，消除噪音。小波消噪全局的閾值一般是1.049。在完成小波處理后，液壓泵出口震動(dòng)信號(hào)摻雜的噪聲可以被消除掉，提取其中的故障特征，這樣就可以精準(zhǔn)地分析礦山開(kāi)采機(jī)械設(shè)備液壓故障，為故障的解決提供一定的參考。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)下礦山企業(yè)中基本已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的目標(biāo)，機(jī)械設(shè)備在礦山開(kāi)采作業(yè)中有著突出的作用，但是，很多礦山企業(yè)進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，出現(xiàn)液壓故障是比較頻繁的，這會(huì)對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的影響。因?yàn)橐簤汗收系谋憩F(xiàn)有一定的區(qū)別，所以，在后續(xù)需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于這些故障的識(shí)別和處理。