煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)故障及控制探討

姜海濤　王繼飛　張敬

摘要：由于煤礦采掘工作環(huán)境相對惡劣，在進行煤礦采掘的過程中，液壓系統(tǒng)長期遭受煤粉等各種雜質(zhì)的侵入和污染，經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的故障問題，導致機械不能正常運轉(zhuǎn)。同時在煤礦機械的所有故障中，液壓系統(tǒng)出故障的頻率最高，因此必須做好煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)故障的防治工作，并通過合理的方案對策來確保機械設(shè)備的安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦設(shè)備；液壓系統(tǒng)；煤礦采掘；設(shè)備故障；故障控制 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD421 文章編號：1009-2374（2015）35-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.073

近些年來，煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏事故的情況時有發(fā)生，這種事故的發(fā)生一方面阻礙了整個煤礦設(shè)備的正常操作運行，另一方面導致了油液消耗量的不斷增加，造成系統(tǒng)安全方面的不穩(wěn)定，降低了煤礦生產(chǎn)效率，從而導致整個企業(yè)生產(chǎn)成本不斷增加（如圖1所示）。液壓系統(tǒng)作為煤礦設(shè)備的最關(guān)鍵裝置，液壓系統(tǒng)運行的狀況直接決定采礦設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，因此為了確保正常安全生產(chǎn)，本文將針對煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障進行分析并提出相對應的解決對策。

1 煤礦設(shè)備出現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障的原因

煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)主要是改變設(shè)備的運行壓強來控制其作用力的設(shè)備裝置。系統(tǒng)的合理安全性直接關(guān)系到煤礦設(shè)備運行的穩(wěn)定性和企業(yè)的經(jīng)濟效益。煤礦機械采掘的工作環(huán)境十分惡劣，尤其是其中的粉塵、煤灰以及雨水對液壓系統(tǒng)的侵襲和污染，導致液壓系統(tǒng)在經(jīng)過長時間的損害破壞之后出現(xiàn)各種不同程度的故障問題。其設(shè)備內(nèi)部故障主要是機械設(shè)備在運行過程中殘存在液壓系統(tǒng)內(nèi)部的殘屑、各種變質(zhì)油液膠狀物以及在機械設(shè)備的運行摩擦所生成的鐵銹脫落物、微小金屬粒、各種剝離片等所引發(fā)；而外環(huán)境干擾主要是液壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中從外界帶來的污染物，包括空氣中的粉塵、水分等，通過液壓系統(tǒng)在空氣過濾器和活塞桿等的接觸摩擦，導致液壓系統(tǒng)防塵功效衰弱，使得污染物容易進入油液中，進而液壓系統(tǒng)被損壞。

2 煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的常見故障及控制對策

2.1 液壓系統(tǒng)沖擊壓力的不正常

基于液壓系統(tǒng)的液壓缸在到達終點時產(chǎn)生液壓沖擊力，我們在液壓缸的兩端分別設(shè)置了緩沖裝置。

當液壓缸在高速運轉(zhuǎn)過程中突然被制動的情況下，會產(chǎn)生液壓沖擊，因此在液壓缸的進出油口分別設(shè)置了小型的溢流閥，這種溢流閥具有反應速度快且靈敏度很高的特點，當驅(qū)動力達到一定值時，就會降低液壓系統(tǒng)工作壓力，或者提高系統(tǒng)背壓，在液壓缸附近安裝囊式的蓄能器，延長換向時間減弱換向時產(chǎn)生的沖擊力，同時也對液壓行程設(shè)置了開關(guān)閥。

2.2 液壓系統(tǒng)的過熱故障

液壓系統(tǒng)出現(xiàn)過熱的情況下，油的黏度會出現(xiàn)過低或者過高的現(xiàn)象，這時應對油的黏度進行檢查，看是否合適并根據(jù)實際情況進行及時換油；在液壓系統(tǒng)的泵內(nèi)出現(xiàn)磨損，會導致系統(tǒng)內(nèi)部有漏油的問題，這時要對泵的內(nèi)部進行檢查是否有漏油情況，在需要的情況下進行及時的更換。另一種致使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)過熱障礙的是進水閥門功能性不強，使水量不夠，油溫的自動調(diào)節(jié)裝置失效，此時應安裝冷卻器，縮短冷卻時間，并對閥門進行修理，增加水量，對調(diào)溫裝置進行維護，當泵修理好后進行安裝時應確保安裝不能太緊。

2.3 工件機構(gòu)的運轉(zhuǎn)有問題

液壓系統(tǒng)的工件機構(gòu)運行出現(xiàn)障礙時，主要表現(xiàn)方式為突然出現(xiàn)跳動，并逐漸使得液壓系統(tǒng)的工作運轉(zhuǎn)速度開始減慢，出現(xiàn)此種情況的原因很有可能是節(jié)流閥的內(nèi)外泄露所引起，還有可能是節(jié)流的通道管壁上附有油中的各種雜質(zhì)以及粉塵導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。這時應該及時對節(jié)流閥進行檢查，并根據(jù)實際需要進行維修和清洗；如果出現(xiàn)系統(tǒng)液壓過低或者壓力脈動太大而不能抵抗外阻力，應對溢流閥的調(diào)定值進行檢查和調(diào)整；還應該對液壓系統(tǒng)的密封性進行檢查維護，假如油泵吸空，將會影響空氣進入液壓系統(tǒng)；要定期對液壓系統(tǒng)進行潤滑，減少摩擦阻力保證工件在運轉(zhuǎn)過程中順利進行。

2.4 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的泄露問題

液壓系統(tǒng)泄露問題是比較常見而且經(jīng)常出現(xiàn)的，針對這一問題，首先要對油管的接口進行檢查，看是否有松動，如果松動，則將其擰緊；然后是對相對運動的表面是否出現(xiàn)摩擦嚴重的現(xiàn)象進行檢查，如果有摩擦嚴重的問題，要及時進行修復維護，并在必要的情況下進行更換；出現(xiàn)泄漏還有可能是密封件出現(xiàn)損壞或者是使用時間太長而出現(xiàn)的老化，此時應該對密封件進行及時的更換；還有一種泄露出現(xiàn)的問題是鑄造的零件存在裂縫、氣孔或者砂眼，要及時對有問題的零件進行維修和必要的更換；閥的表面幾何精度相對較低，使得閥缺乏準確的同心度，所以要對閥進行研磨，必要時也要對其進行更換。

2.5 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的噪音故障

如果液壓系統(tǒng)產(chǎn)生很大的噪音，要對液壓系統(tǒng)中的油進行黏度的檢查，如果需要更換，要注意更換符合其型號的油；同時要對電機和泵同軸度按標準要求進行檢查確認，假如不合格要及時進行維修以及調(diào)整；檢查液壓系統(tǒng)的油位高低位置，吸油管如果阻力過大或者油管堵塞，要及時加入適當足量的油液，并對油過濾器進行清洗；還有一種可能是泵內(nèi)存在空氣，所以要及時對泵內(nèi)的空氣進行排除，同時空氣進入到泵內(nèi)，會發(fā)生氣穴，此時應該對密封裝置和油位進行檢查并排氣；最后是對流量脈動和壓力進行檢測，確認是否因為其壓力過大而存在的設(shè)計不合理的情況。

2.6 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的振動故障

當液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動故障時，首先要對液壓系統(tǒng)的管路、油箱共振進行排查，看油流是否紊亂，假如油流出現(xiàn)紊亂不能使用直角彎頭或者三通，而是使用消聲器、蓄能器等；同時，閥彈簧所引起的系統(tǒng)共振，增厚箱板，在側(cè)板、地板上增設(shè)筋板，改變回油管末端的形狀和位置；如果外界空氣進入到液壓缸內(nèi)所引起的振動，要在合適的地方裝上節(jié)流閥，改變外泄的方式，改造對回路的構(gòu)造。

2.7 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不能有效供油的問題

液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不能有效供油的故障，首先要對泵元件有非常嚴重的損壞或者是磨損的地方進行檢查，根據(jù)需要進行泵元件的更換；另外就是使用單相泵，并在泵進行轉(zhuǎn)向時發(fā)生錯誤的問題進行檢測，及時進行轉(zhuǎn)向，并對接線進行糾正；然后可能是液壓系統(tǒng)的泵內(nèi)有渣沉，這時應該將泵整個拆開，并把泵清洗干凈；最后是對油箱的油位進行檢查，如果油位出現(xiàn)過低，就應該檢查油箱是不是存在泄漏的問題，并在確認無誤后把油位調(diào)整到合理正常的位置。

3 結(jié)語

綜上所述，我國由于液壓裝置系統(tǒng)出現(xiàn)的安全問題逐漸增多，導致了煤礦機械化作用的工作效率降低。各大煤礦企業(yè)開始對煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的故障控制與日常維護更加關(guān)注，煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作運轉(zhuǎn)能力決定了煤礦等機械設(shè)備作業(yè)能力的高低，所以在煤礦企業(yè)的長期發(fā)展中，必須確保煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的正常運行，并根據(jù)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題及時做出合理有效的解決方案，確保整個煤礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，繼而促進煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3] 郭厚明.煤礦采掘機械液壓系統(tǒng)油液污染的危害與控制[J].山西焦煤科技，2006，（4）.

作者簡介：姜海濤（1973-），男，山東曲阜人，山東裕隆礦業(yè)集團有限公司工程師，研究方向：煤礦機電管理；王繼飛（1969-），男，山東曲阜人，山東義能煤礦有限公司工程師，研究方向：煤礦機電管理。

（責任編輯：蔣建華）