淺析煤礦液壓設(shè)備故障及對(duì)策

李明山

摘 要：在煤礦企業(yè)正常運(yùn)行中，液壓設(shè)備屬于最基本工具，液壓設(shè)備能否正常運(yùn)行直接影響著煤礦生產(chǎn)。但是在實(shí)際使用中，液壓設(shè)備因安裝、保養(yǎng)及維護(hù)不當(dāng)，出現(xiàn)液壓沖擊、漏油等各種故障，必定會(huì)造成動(dòng)力下降。因此，探究液壓設(shè)備的常見故障對(duì)確保設(shè)備正常工作具有重要意義。本文以采煤機(jī)液壓管路為例，分析設(shè)備故障并提出相應(yīng)解決對(duì)策，確保使用液壓系統(tǒng)的安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦液壓設(shè)備；故障；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TD421 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，煤礦生產(chǎn)中設(shè)備的液壓系統(tǒng)時(shí)常發(fā)生泄漏事故，這種事故不但阻礙了設(shè)備正常操作，還會(huì)不斷增加油液消耗量，影響系統(tǒng)安全方面的穩(wěn)定性，從而降低煤礦生產(chǎn)效率，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。在煤礦設(shè)備中，液壓系統(tǒng)屬于最關(guān)鍵裝置，系統(tǒng)運(yùn)行狀況直接影響著采礦設(shè)備的運(yùn)行情況。因此為確保安全生產(chǎn)，探究液壓設(shè)備的故障具有實(shí)用價(jià)值。

1 液壓設(shè)備故障特征

在液壓傳動(dòng)中，液壓油溫常常控制到30℃～50℃，最高不能超過60℃。如果溫度過高必然會(huì)給液壓系統(tǒng)造成不良影響。溫度升高就會(huì)降低油品的黏度，減小油液內(nèi)聚力，泄漏增多，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度不穩(wěn)定，極易發(fā)生爬行；影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工作精度及設(shè)備正常工作。液壓設(shè)備系統(tǒng)主要是由驅(qū)動(dòng)、控制及輔助各部分共同組成，其中驅(qū)動(dòng)部分被稱為油泵，能把機(jī)械能轉(zhuǎn)為液體的壓力，提供給執(zhí)行部分；油缸屬于執(zhí)行結(jié)構(gòu)，將接收到的液壓轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，讓電爐爐蓋正常提升、油缸順利傾倒，推動(dòng)各個(gè)部件運(yùn)轉(zhuǎn)，各部件運(yùn)轉(zhuǎn)方向與速度均通過液壓的控制部分所決定。

液壓設(shè)備故障具有多樣性、復(fù)雜性及隱蔽性、偶然性等各種特征，液壓設(shè)備常常出現(xiàn)振動(dòng)噪聲與壓力不穩(wěn)等故障。因液壓是在封閉管道里進(jìn)行傳動(dòng)，所以大多數(shù)故障都是發(fā)生在內(nèi)部、拆裝不便，無法直觀觀測(cè)實(shí)際的工作狀態(tài)，所以診斷設(shè)備故障非常困難。當(dāng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定會(huì)遭受外界各種因素影響，比如因電磁鐵的吸合而發(fā)生異常，阻尼孔被堵死等各種污染物入侵。

2 煤礦液壓設(shè)備的常見故障分析

本文以漏油及沖擊力為例，分析引發(fā)故障的原因，提出解決漏油現(xiàn)象的對(duì)策。

2.1 設(shè)備漏油原因分析

造成煤礦液壓設(shè)備漏油的原因比較多，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）管路質(zhì)量不符合要求；在更換或維修液壓管路時(shí)，假如安裝了劣勢(shì)管路，因這種管路承受力低，使用壽命不長，使用不久就可能漏油。硬質(zhì)油管質(zhì)量差具體體現(xiàn)在管壁厚薄不均勻，承載力不高；軟管劣質(zhì)主要是鋼絲拉力不足、橡膠質(zhì)量差及編織不均，導(dǎo)致承載力不足。

（2）安裝管路不符合要求；安裝液壓設(shè)備的硬管時(shí)，應(yīng)該按照規(guī)定彎曲半徑讓管路彎曲，如果沒按照規(guī)定實(shí)行，就會(huì)在管路中產(chǎn)生出不同的內(nèi)應(yīng)力，在油壓作用逐漸發(fā)生漏油。

（3）安裝固定與要求不符；安裝油管過程中，沒有考慮到管路的角度、長度及螺紋是不是合適，而強(qiáng)行裝配，從而導(dǎo)致管路變形而發(fā)生安裝應(yīng)力。管路接頭的緊固力過大，導(dǎo)致接頭喇叭口斷裂而出現(xiàn)螺紋脫扣、拉傷，必定會(huì)造成嚴(yán)重的漏油事故。

（4）液壓油被污染。因液壓系統(tǒng)極易被污染，液壓油中混入固體污染物，必定會(huì)增加油液及管道內(nèi)部的摩擦度。而這種固體污染物的硬度常常超過導(dǎo)管內(nèi)部的材料，必定加快內(nèi)部的磨損程度，乃至劃傷內(nèi)壁。尤其是液體的流速不穩(wěn)定且快時(shí)，必定會(huì)增大壓力脈動(dòng)，導(dǎo)致內(nèi)部的材料遭受沖擊而出現(xiàn)剝落

2.2 液壓沖擊故障

（1）液壓沖擊的危害。沖擊力可達(dá)到正常要的3～4倍，從而破壞液壓系統(tǒng)的管道、元件及儀表等；導(dǎo)致設(shè)備繼電器發(fā)出假信號(hào)，干擾設(shè)備正常工作，影響設(shè)備運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。

（2）產(chǎn)生液壓沖擊的原因。因快速關(guān)閉閥門，管路中必定會(huì)出現(xiàn)液壓沖擊；高速運(yùn)行部件突然被制動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)液壓沖擊，例如主換向閥快速換向，就會(huì)出現(xiàn)壓力沖擊。

3 預(yù)防液壓設(shè)備故障的對(duì)策

3.1 解決漏油故障對(duì)策

（1）確保管路質(zhì)量。維修時(shí)，如果需要更換管路，必須要認(rèn)真檢查管路的生產(chǎn)廠家、批號(hào)等，以及規(guī)定使用壽命，是否有缺陷，質(zhì)量不過關(guān)的管路嚴(yán)禁使用。使用時(shí)，必須要常常檢查管路有沒有出現(xiàn)腐蝕、磨損等現(xiàn)象等，必須要立即更換。

（2）嚴(yán)禁違規(guī)裝配；安裝軟管時(shí)必須要擰緊螺紋，但是不能扭曲軟管。對(duì)橡膠軟管而言，不能放置在高溫、腐蝕氣體的環(huán)境中；如果使用軟管比較多，就應(yīng)該安裝管夾進(jìn)行固定或用橡膠板隔開。

3.2 預(yù)防液壓沖擊的對(duì)策

因突然關(guān)閉閥門，從而造成壓力沖擊，就要減慢換向閥的關(guān)閉速度，適當(dāng)延長換向的時(shí)間，例如使用直流電磁閥，就會(huì)降低沖擊力。也可以采用帶阻尼的換向閥，調(diào)節(jié)阻尼及控制先導(dǎo)閥中的壓力與流量，就能降低主換朝閥芯換向的速度。而且采用軟管依然可得到良好效果；完全關(guān)閉滑閥前減緩液體流速，比如改進(jìn)換向閥的控制結(jié)構(gòu)，換成“V”型槽，就能有效降低液壓沖擊。

如果沖擊力是因部件突然制動(dòng)而產(chǎn)生，可以設(shè)置減速閥緩慢關(guān)閉油路就能緩解液壓沖擊。還可以采用橡膠軟吸收沖擊能量，在管路中設(shè)置蓄能器吸收沖擊力，采用帶阻尼液壓換向閥等等，這些方式都能降低液壓沖擊力，減輕或者徹底消除液壓沖擊現(xiàn)象。

4 煤礦液壓設(shè)備故障實(shí)例分析

某煤礦的200型采煤機(jī)效果比較明顯，特別適合在坡度大、瓦斯大及頂板破碎的環(huán)境條件下使用。但是在使用中發(fā)現(xiàn)了一些薄弱環(huán)節(jié)，還影響正常生產(chǎn)。如主油泵在工作中無法得到較好的潤滑，極易損壞，影響正常生產(chǎn)，從而增大維修費(fèi)用。

4.1 原因分析

200型采煤機(jī)的牽引力能達(dá)到45t，液壓系統(tǒng)高達(dá)16MPa。在系統(tǒng)中主油泵具有動(dòng)力源作用，安裝在泵箱腔體內(nèi)一端的上方。如果工作面的傾角達(dá)到30°時(shí)，泵箱液壓油移動(dòng)到左下方，必定會(huì)淹沒粗過濾器，滿足輔助泵吸油。但是主油泵位于箱中右上方，此時(shí)這里沒有油液潤滑，全為空氣；主油泵沒有外殼，潤滑是依靠浸到油池內(nèi)實(shí)現(xiàn)。如果將泵箱全部充滿液壓油，雖然能潤滑主油泵，但是泵箱油溫快速升高，影響液壓元件工作。如果油泵不接觸油液，處于2159r/min高速的軸承無法潤滑，必定會(huì)出現(xiàn)軸承干磨而產(chǎn)生鐵屑，還會(huì)造成油馬達(dá)、輔助泵容易損壞；經(jīng)過多次故障觀察，確定問題出在主油泵的潤滑上。

4.2 解決措施

從之前的分析來看，要解決主油泵潤滑問題，還要考慮系統(tǒng)整體的密封性能。這就需要從系統(tǒng)內(nèi)部尋找一個(gè)替代油源對(duì)油泵進(jìn)行潤滑，將低壓常開溢流閥卸載的油液用來潤滑主油泵的軸承。因這股油液不集中，不能順利引入到主油泵來潤滑軸承。經(jīng)過多次論證，就制定出合理解決措施：取一段高壓軟管（長為700mm，直徑為10mm），在管子一端焊接直接10mm兩通接頭，將該接頭連接到回油管上，發(fā)揮聚集油液作用。將高壓軟管另一端固定到主油泵周邊的鋼管上，讓管接頭噴向軸承處，這樣就實(shí)現(xiàn)了潤滑作用。低壓側(cè)的熱油通過換向閥-溢流閥-冷卻器-單向閥回油，經(jīng)過油管噴到主油泵潤滑軸承，然后直接回流到油箱中，有效實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)油熱交換。

總而言之，煤礦液壓設(shè)備出現(xiàn)的安全問題比較多，如果不及時(shí)預(yù)防勢(shì)必降低設(shè)備工作效率。因此各個(gè)煤礦企業(yè)就要依據(jù)實(shí)況，分析造成設(shè)備故障的原因，并有針對(duì)性制定預(yù)防措施，確保液壓設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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