电牵引采煤机常见液压系统故障及解决方法∗

李春花，步 斌，常文涛，胡振南

（兖矿集团机电设备制造厂，山东邹城 273500）

电牵引采煤机常见液压系统故障及解决方法∗

李春花，步 斌，常文涛，胡振南

（兖矿集团机电设备制造厂，山东邹城 273500）

在MG400／940电牵引采煤机液压系统原理的基础上，结合现场工作实际，对电牵引采煤机液压系统故障的预防及解决方法进行了详细论述，提出在处理液压系统故障方面应该注意的事项和解决方法以及液压系统的保养方法，为相关行业提供一些参考。

采煤机；液压系统；解决方法

1 引 言

近几年，随着电牵引采煤机在兖矿集团各矿井的投入使用，电牵引采煤机故障的分析和处理也成为影响生产效率的一大问题。由于采煤机的工作环境十分恶劣，在使用过程中既受到来自煤、岩石等巨大的冲击载荷，还受到煤尘等其他的污染，所以，准确判断故障并及时处理，是保障煤矿生产高效的必要途径。在电牵引采煤机的故障类型中，液压传动部分的故障较多，占电牵引采煤机故障的80%以上，因此准确判断及处理电牵引采煤机液压系统方面的故障对发挥采煤机的效率、加强安全生产具有重要意义［1］。

2 判断故障的程序和方法

井下检修人员及采煤机司机在分析判断故障时，首先要对电牵引采煤机的结构及液压原理有全面的了解，才能对液压系统故障做准确的判断。

2.1 MG400／940－WD采煤机液压传动系统概述

MG400／940采煤机液压系统包括三部分：左右调高回路、控制回路、制动回路。由调高泵站（包括YBRB－30（G）30kW泵电机、三联齿轮泵、3个单向阀和一个精滤器）、管路系统、左右调高油缸、液压锁和制动器等组成，其液压系统原理图如图1所示。

左右调高回路主要是按照采煤机司机的要求使其滚筒在要求位置截割煤。调高回路的动力源是30 kW的泵电机，由泵电机驱动三联齿轮泵。其中三联齿轮泵由三联串联而成，两联排量为19 mL／r（po1和po2）和一联为4 mL／r（po3），三联都有各自独立的吸油口和排油口，控制左右截割滚筒调高的回路为并联回路，这样左右截割滚筒可以同时调高，分别由一联19 mL／r的齿轮泵提供油源。

图1 MG400／940－WD采煤机液压系统原理图

2个中位机能为H型的手液动换向阀分别控制左右截割部调高，当采煤机不调高时，手液动换向阀处于中位状态，三联齿轮泵排出的压力油经手液动换向阀回油池；当调高手柄工作时，手液动换向阀的P、O口分别与A、B口接通，高压油经过手液动换向阀打开液压锁进入调高油缸的一腔，另一腔中的压力油途径液压锁和手液动换向阀回到油池，这样就实现了左右截割部的升降。

控制回路和制动回路是让手液动换向阀和制动闸动作的油路，油源是由三联齿轮泵中一联排量为4mL／r齿轮泵提供，齿轮泵排出的液压油经过低压安全阀（开启压力为2 MPa）后回到油池。制动回路的动作是在采煤机给出牵引速度后，刹车阀线圈得电动作，低压油通过刹车阀进入制动闸，牵引解锁，采煤机正常牵引。

2Ʊ 2 液压系统故障分析的理论基础

忽略掉正常损失，理想的状态下，电牵引采煤机的液压系统是一个封闭的做功系统，它遵循能量守恒定律。如图1所示，用于电牵引采煤机牵引的回路是由一个三联齿轮泵、刹车阀、手液动换向阀组合而成的闭式系统。根据其能量守恒定律，牵引液压系统做功的外在形式可用下式表示［2］：

上式去掉时间t后，得到ΔpQ＝FV，即主回路做功功率等于采煤机的牵引功率。

式中：Δp为表示牵引回路高压与低压的压差；Q为表示回路系统中液压油的流量；F为表示电牵引采煤机的牵引力；V为表示电牵引采煤机的牵引速度；t为表示电牵引采煤机的牵引时间。

由上式可以得出结论：电牵引采煤机在同一工作面工作，牵引液压系统的常见的故障，不牵引、单向牵引和牵引速度骤然下降，即V的变化主要与压差Δp和流量Q有关。可见，除了主要元件的故障外，牵引液压系统故障主要因素是由系统补油不足、油液泄露、辅助元件阻塞造成油路不畅。

同样调高液压系统回路也是一个闭式的做功系统，其常见的故障，如不调高、一个截割部调高、截割部自动下降也是由系统补油不足、油液泄露、辅助液压元件阻塞造成。

2Ʊ 3 判断故障的程序

判断故障的程序是听、摸、看、量和综合分析。

（1）听 听取当班司机介绍发生故障前后的运行状态、故障征兆等，必要时可开采煤机听其运转声响。

（2）摸 用手摸液压系统有无渗漏，特别是调高泵、接头密封处、辅助液压元件等是否泄漏。

（3）看 查看运行日志记录和维修记录，查看各种系统图，到现场查看采煤机运转时各仪表的指示读数值的变化情况，高低压变化情况，过滤系统是否正常。

（4）量 检查液压系统中高、低压实际变化情况，油质污染情况；测量高低压溢流阀、背压阀及各种保护装置开启关闭情况是否正常。

（5）综合分析 根据以上程序取得的材料进行综合分析，准确地找出故障点，提出可行的处理方案，尽快排除故障。

2Ʊ 4 判断故障的方法

为了准确及时地判断故障，查找到故障点，必须详细了解当时故障发生过程及现象，其判断的方法是先外部，后内部；先部件，后元件，层层解剖。

3 常见液压故障原因及排除方法

3Ʊ 1 采煤机不牵引

在正常工况下，采煤机不牵引，排除故障时，根据低压表的调定值及其意义，有以下几种情况。

（1）低压表的压力不下降 大多数是由于液压制动回路的刹车阀失灵或者是主回路油液里面污染物使阀芯蹩卡，造成制动闸油路不通，压力油无法进入制动闸，从而使其处于制动状态，此时系统可能产生不正常的声响。处理方法：修理或更换刹车阀。

（2）低压表的压力下降 三联齿轮泵的其中一联（4 mL／r）损坏 当加工或使用不当时，会在其内部产生较大的内泄，导致系统建立不起背压或背压很低，当背压低于一定数值时，无法克服制动器内部的弹簧力，使之处于制动状态，机器不能牵引，此时高、低压表读数都会下降。处理方法：修理或更换其中一联齿轮泵。

（3）低压溢流阀损坏 若低压溢流阀损坏，都将使低压油液直接卸荷，系统无法建立背压，制动闸不启动，从而采煤机不能正常工作，此时，低压表降低，而高压表可能并不降低。处理方法：修理或更换低压溢流阀。

（4）系统无压力 高、低压管路严重泄露：当液压油管路严重泄露时，压力油大量泄露，这样高、低压都不显示压力，导致液压系统无压力。处理方法：仔细查找后更换泄露的高压胶管。

3Ʊ 2 采煤机截割部不调高

（1）三联齿轮泵的其中两联损坏，泄漏量太大。处理方法：修理或更换其中两联齿轮泵。

（2）调高系统中的高压胶管损坏或接头松脱。处理方法：更换高压胶管或紧固接头。

（3）高压溢流阀，压力调不到所需的压力值或调得过低。处理方法：修理或更换高压溢流阀。

（4）调高油缸内密封损坏，不起密封作用，前后腔相互窜油。处理方法：更换密封。

（5）调高油缸液压锁的密封损坏，互相串油。处理方法：修理或更换液压锁。

（6）手液控换向阀损坏。处理方法：修理或更换手液动换向阀。

（7）手液控换向阀到油缸管路堵塞。处理方法：更换堵塞接头。

3Ʊ 3 采煤机截割部调高时抖动

调高油缸节流塞与系统不匹配。处理方法：更换节流塞。

3Ʊ 4 采煤机截割部蠕动

（1）调高油缸、液压锁内部泄漏或调高油缸活塞杆腔外部泄漏。处理方法：更换油缸密封；如缸壁划伤，更换液压缸；更换液压锁

（2）调高电磁阀、手动换向阀未返回0位。处理方法：修理或更换调高电磁阀、手动换向阀。

（3）手液控换向阀出油口不畅通。处理方法：更换堵塞接头。

（4）高压溢流阀压力调节过低。处理方法：调整高压溢流阀至额定压力。

（5）节流阀流量调节过小。处理方法：调整节流阀。

（6）手液控换向阀到油缸管路不畅通。处理方法：更换堵塞接头。

4 液压系统的保养

保养首要任务是严格检查工作油的状况。在更换液压油时，要对整个液压系统进行全面检查，检查项目有：

（1）检查全部液压管路系统有无压扁、弯折与破损，软管有无扭结、擦伤或过度弯曲。

（3）检查油箱，从油位计观察所加注的液压油是否到规定量，还要注意加油过程是否引起泡沫、激荡或涡流现象，这些现象是进入空气征兆，在通气口出现泡沫现象证明已进入空气。

（4）查看液压管路和其他液压元件是否因过热而脱漆，是否有烧焦味，油液是否变黑和变稠。

（5）检查所有的接头处是否有渗漏，查出有渗漏的接头要随时拧紧。

（6）倾听有无不正常的响声，若调高泵有“卡嗒”声暗示可能是进入空气而产生气穴，或者是已被污物所磨损，此时应当修理或更换调高泵。

5 结 语

液压控制系统在电牵引采煤机上的应用之所以能取得广泛的重视，主要是因为电牵引采煤机采用液压控制系统以后，将对产品的很多性能带来极大的提高，降低了能耗，提高了控制性能。关于对液压元件和系统管路的故障，可从其结构原理入手，通过分析验证，归纳总结，积累经验，建立液压系统故障分析诊断预案，实现科学、准确、高效的查找和排除［3］。但液压传动系统是一个多元件组成的复杂系统，其保养维修难度比机械传动大得多，因此正确判断和排除电牵引采煤机的液压传动系统故障，是电牵引采煤机高效安全工作的重要保障。

［1］ 陶驰东.采掘机械［M］.北京：煤炭工业出版社，1993.

［2］ 李昌熙.采煤机［M］.北京：煤炭工业出版社，1988.

［3］ 左健民.液压与气压传动［M］.北京：机械工业出版社，2005.

Common Hydraulic System Failure and the Solution for Electrical Haulage Shearer

LI Chun－hua，BU Bin，CHANG Wen－tao，HU Zhen－nan
（Yanzhou Electromechanical Equipment Manufacturing Factory，Zoucheng Shandong 273500，China）

Based on the MG400／940 electric traction shearer hydraulic system principle and combining the reality of field work，the hydraulic system failure prevention and the solution of the electric traction shearer are expounded.The matters nee⁃ding attention，the solutions and maintenance method of hydraulic system for the electric traction shearer hydraulic system fail⁃ure are put forward.

coal winning machine；hydraulic system；solution

TH12

B

1007－4414（2013）04－0158－03

2013－05－27

李春花（1986－），女，山东嘉祥人，助理工程师，主要从事采掘机械的设计与制造方面的工作。