煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析及維護(hù)

吳煥廷，吳 學(xué)

（1.山東豐源遠(yuǎn)航煤業(yè)有限公司，山東棗莊 277300；2.山東豐源遠(yuǎn)航煤業(yè)有限公司北徐樓煤礦，山東棗莊 277300）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及科學(xué)進(jìn)步，煤礦行業(yè)的作業(yè)水平也得到了較大程度提升。當(dāng)前很多煤礦在生產(chǎn)中均使用了大量的機(jī)械設(shè)備。因此，采掘設(shè)備是否能夠正常運(yùn)作與當(dāng)前煤礦的開采效率呈現(xiàn)正比例狀態(tài)，決定了煤礦企業(yè)員工的人身安全與施工設(shè)備的安全性。煤礦周邊環(huán)境較為惡劣，導(dǎo)致采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障概率也隨之上升。此外，液壓系統(tǒng)故障也會對操作人員的人身安全造成非常嚴(yán)重的威脅。因此，相關(guān)人員在進(jìn)行煤礦采集工作前，組建能夠?qū)σ簤汗收铣霈F(xiàn)原因進(jìn)行深入分析的團(tuán)隊(duì)，只有這樣，才能夠快速找出煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)中存在的各種問題，進(jìn)而針對問題進(jìn)行快速反應(yīng)，防止問題擴(kuò)大，從而達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)概述

將液壓能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能量，并借助元件進(jìn)行能量的傳遞，是液壓系統(tǒng)的主要工作。一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致機(jī)械能力無法正常傳遞。因此，相關(guān)人員應(yīng)對完整的液壓系統(tǒng)有初步概念。液壓系統(tǒng)通常包括液壓系統(tǒng)動力、液壓系統(tǒng)執(zhí)行裝置、液壓系統(tǒng)調(diào)控裝置與液壓系統(tǒng)液壓油等。液壓系統(tǒng)動力設(shè)備的主要作用便是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力。執(zhí)行裝置的主要作用是將液體壓力逐步轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量。調(diào)控裝置主要通過壓力、方向等多方面數(shù)據(jù)，控制液壓系統(tǒng)的壓力。最后則是液壓油，相關(guān)人員可通過液壓油傳遞能量。

2 煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析

2.1 油溫過高

在通常情況下，液壓油的正常溫度為32～52 ℃，最高溫度為60 ℃。這一條件主要是因?yàn)檫^高的油溫會改變液壓油自身的物理性質(zhì)，例如黏稠度降低，濾網(wǎng)流速過大等，嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行。此外，當(dāng)油溫過高時，液壓系統(tǒng)的密封性也會隨之降低，進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重故障，無法正常使用液壓系統(tǒng)。

2.2 液壓油受到污染

因煤礦周邊的環(huán)境較為復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致液壓油中經(jīng)常會進(jìn)入某些雜質(zhì)，且隨著液壓油混入系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)之中，最終導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。因此，相關(guān)人員應(yīng)保證液壓油的潔凈程度。此外，因煤礦易產(chǎn)出細(xì)小碎片，這些碎片若隨著液壓油進(jìn)入液壓系統(tǒng)，則會嚴(yán)重影響各元件之間的磨合度，進(jìn)而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)遭到破壞。

2.3 空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)使用的液壓油沒有可壓縮性，因此在通常情況下，并不需要對壓縮性進(jìn)行計(jì)算。但低壓空氣存在壓縮性，且其壓縮性約為液壓油的1000 倍。因此，即使液壓油箱中存在少量氣體，也會對整個液壓系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外，溶解在液壓油中的空氣會在壓力較低的情況下從油中溢出，進(jìn)而產(chǎn)生穴蝕，而在高壓情況下，氣泡會被擊碎，進(jìn)而在產(chǎn)生噪聲的同時釋放熱量，為液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響。

3 采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)具體維護(hù)措施

3.1 液壓系統(tǒng)的污染控制防護(hù)處理

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題的絕大部分原因在于液壓系統(tǒng)的污染控制防護(hù)處理沒有落實(shí)到位。因此，相關(guān)人員應(yīng)針對這一方面實(shí)施一定的處理措施。首先，對于不同環(huán)境，相關(guān)人員應(yīng)從2 方面入手。一方面，相關(guān)人員在進(jìn)行檢查維護(hù)工作時，應(yīng)保證“三關(guān)”安全?！叭P(guān)”安全分別指液壓油存儲開關(guān)、系統(tǒng)附件拆裝開關(guān)與液壓油加減檢查開關(guān)等3 項(xiàng)。只有保證這3 個開關(guān)的清潔度，才能有效保證液壓系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。另一方面，相關(guān)人員應(yīng)及時清除液壓系統(tǒng)內(nèi)部的污染物，避免對液壓系統(tǒng)過濾裝置堵塞所帶來的各項(xiàng)問題，另外，在液壓系統(tǒng)完成運(yùn)作時，應(yīng)及時進(jìn)行檢查，進(jìn)而減少液壓系統(tǒng)內(nèi)部故障概率。

3.2 做好空氣防漏措施

液壓系統(tǒng)運(yùn)行時若是有空氣進(jìn)入，便會導(dǎo)致多種系統(tǒng)內(nèi)部振動出現(xiàn)問題，引發(fā)液壓系統(tǒng)故障。因此，相關(guān)人員在使用液壓系統(tǒng)時，應(yīng)時刻注意是否有空氣進(jìn)入到系統(tǒng)之中，并根據(jù)具體情況選擇適合方式進(jìn)行處理工作，保證煤礦開采工作能夠順利進(jìn)行。另外，通過加強(qiáng)對油箱內(nèi)油面高度的檢測力度、對密封裝置進(jìn)行定期檢查與維護(hù)、設(shè)置排氣閥等多種手段，能夠有效防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，從源頭上避免液壓系統(tǒng)出現(xiàn)空氣防漏問題。

3.3 做好內(nèi)部油液降溫處理

通過合理控制液壓系統(tǒng)溫度，便能夠有效保證液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行。在通常情況下，液壓系統(tǒng)工作溫度為60 ℃以下。為此，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行合理的油溫控制方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)油箱內(nèi)油液的目的。為實(shí)現(xiàn)這一目的，相關(guān)人員一方面應(yīng)實(shí)時檢測油溫，保證其處于合理范圍之內(nèi)。此外，當(dāng)液壓系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)冷卻狀態(tài)時，相關(guān)人員應(yīng)通過對液壓設(shè)備進(jìn)行清潔工作來保護(hù)液壓設(shè)備。另一方面，相關(guān)人員還可通過加強(qiáng)其散熱裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的安全防護(hù)工作。其次，隨著液壓系統(tǒng)運(yùn)行時間的增長，設(shè)備內(nèi)部的元件必定會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，這時，若是無法做到機(jī)械裝置保護(hù)工作，便會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時無法及時反應(yīng)，進(jìn)而造成較為嚴(yán)重的財政損失，且無法確定液壓系統(tǒng)的安全性是否能夠得到保證。最后，相關(guān)人員應(yīng)在合理控制油液黏性時，合理選擇液壓機(jī)械裝置，并在使用時對油液黏性進(jìn)行分析。這種模式能夠充分保證油液黏性的完整程度，能夠完美處理油液過熱問題。

3.4 加強(qiáng)對液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)檢測

因煤礦的采掘機(jī)械常常需要連續(xù)不斷進(jìn)行作業(yè)，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的工作強(qiáng)度較大，為保證液壓系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，相關(guān)人員在進(jìn)行日常維護(hù)時應(yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)維修工作力度，減少采掘機(jī)械故障概率。煤礦企業(yè)在進(jìn)行采掘作業(yè)前，應(yīng)為液壓系統(tǒng)制定出較為完善的維護(hù)方案，并對維護(hù)人員加以培訓(xùn)，提高維護(hù)人員的工作效率和水平，保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。在通常情況下，液壓機(jī)械故障概率呈U 形，即在設(shè)備初始使用階段與設(shè)備使用老化期兩個階段最為常見，但在設(shè)備使用的穩(wěn)定期內(nèi)，設(shè)備故障概率則最低。此外，在進(jìn)行液壓系統(tǒng)維護(hù)時，相關(guān)人員應(yīng)對以下8 點(diǎn)進(jìn)行著重檢測。

（1）第一點(diǎn)是液壓泵是否存在異常聲響。針對這一問題，最常見的維護(hù)措施為聽檢方式，對設(shè)備的濾網(wǎng)、液壓油內(nèi)是否存在氣泡以及液壓泵的磨損情況進(jìn)行深入檢測，保證液壓泵不存在任何問題。

（2）第二點(diǎn)與第三點(diǎn)分別是針對油溫與油位進(jìn)行檢測，這兩個項(xiàng)目主要保證油溫與油箱內(nèi)的油位不會超過規(guī)定限制。

（3）第四點(diǎn)為對液壓泵的真空度進(jìn)行檢測，在檢測這一項(xiàng)目時，相關(guān)人員應(yīng)設(shè)置真空機(jī)，從而對濾網(wǎng)進(jìn)行徹底檢測，減少問題的發(fā)生概率。

（4）第五點(diǎn)應(yīng)對執(zhí)行元件的速度進(jìn)行測試，若發(fā)現(xiàn)元件速度出現(xiàn)異常，應(yīng)深入檢測泵流量與其他元件。

（5）第六項(xiàng)應(yīng)對油缸、油泵以及各個相關(guān)部分的密封性與漏油情況進(jìn)行檢測，若發(fā)現(xiàn)存在問題，應(yīng)及時更換問題零件，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

（6）第七項(xiàng)檢測應(yīng)使用專業(yè)的矯正設(shè)備，對各種儀器與儀表進(jìn)行檢測校正，進(jìn)而保證設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)測量的準(zhǔn)確性。

（7）最后一項(xiàng)應(yīng)對元件的絕緣阻抗性與絕緣性能進(jìn)行檢測，防止因絕緣問題出現(xiàn)設(shè)備故障。

3.5 采取多種維護(hù)預(yù)防措施保證液壓系統(tǒng)正常工作

當(dāng)采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)質(zhì)量存在問題時，其本身出現(xiàn)故障的概率也會隨之大幅上升。當(dāng)液壓系統(tǒng)質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定時，常常會出現(xiàn)漏油、進(jìn)氣等問題，嚴(yán)重時將會引發(fā)液壓系統(tǒng)部分元件出現(xiàn)故障，對液壓系統(tǒng)整體造成嚴(yán)重影響。因此，相關(guān)人員應(yīng)保證液壓系統(tǒng)的整體質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且在進(jìn)行液壓系統(tǒng)檢測時，應(yīng)落實(shí)到每個元件的質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時更換或維修。此外，煤炭開采人員還應(yīng)不斷建設(shè)專家體系，提高系統(tǒng)故障的診斷分析能力。

液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時通常會具備一定的偶然性與突發(fā)性，這種特性導(dǎo)致在進(jìn)行故障原因判斷時常常會出現(xiàn)阻礙。因此，煤炭開采人員應(yīng)建立起相關(guān)專家團(tuán)隊(duì)，對液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行專業(yè)、系統(tǒng)檢測，提高液壓系統(tǒng)故障時的修復(fù)效率。

4 總結(jié)

通過對煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，能夠有效提高煤炭采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)在運(yùn)行時的安全性與穩(wěn)定性，進(jìn)而提高煤炭采掘的效率與安全度。因此，相關(guān)人員首先應(yīng)研究煤礦采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)為何出現(xiàn)故障，進(jìn)而對如何有效維護(hù)液壓系統(tǒng)，處理液壓系統(tǒng)中可能存在的問題做好充足準(zhǔn)備，保證采掘機(jī)械能夠正常運(yùn)行，達(dá)到提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤的目的。