煤矿采掘机械液压系统常见故障原因分析

2015-03-20马海军

机械管理开发 2015年6期

马海军

（山西阳煤集团二矿机电动力部，山西阳泉 045000）

引言

煤矿采掘机械长期在负荷大且恶劣的环境下工作而产生较强的冲击对液压系统造成了较为严重的影响。80%的机械设备都是因为液压系统出现故障而无法正常工作，在耽误进度的同时也对生产安全造成严重的威胁。正确分析、处理液压系统的常见故障，对设备进行维护的举措已成为业界关注的问题。

1 液压系统的常见故障

1）液压油混入杂质。液压油中混入的杂质会作用到各个元件中，元件会因此造成损坏，导致元件不能正常运行，影响了液压系统的整体工作，造成机械无法正常工作。

2）设备温度过高。设备油温超过60℃，或者持续升高会使机器运行受到干扰而且会加快设备老化速度，造成密封部件受损的同时也降低了设备工作寿命。

3）液压系统误入空气。液压系统进入空气，就会对液压系统造成损伤，对内部元件也会有影响，还会威胁到绞车的运行安全，容易出现事故。如图1液压系统图。

图1 液压系统图

2 故障原因分析

2.1 环境恶劣

在恶劣的工作环境下，岩尘、煤尘、淋水等这些都是造成液压油混入杂质的原因。液压油是系统循环的基本保障，必须要保持清洁干净。液压油的污染一般分为两大类，自身污染和外界污染。自身污染是在液压系统工作的时候，机械运转产生了涂料碎片、密封材料的碎片以及金属微粒等，污染了液压油。外部污染是在组装的过程中产生的碎片污染，比如岩尘、煤尘、淋水等。液压系统混入的杂质会通过液压油对元件造成损坏，使各个元件不能磨合精密，继而会导致其运行失灵［1］。污染物在液压油中，会使油泵的过滤器严重堵塞，而油泵的堵塞会增加油泵吸油的压力，便会影响液压系统正常工作。

2.2 硬件不合格

通过制造方面或其他方面的种种原因，所导致的设计不合理，原件不达标等情况直接造成油温过高这种现象。在煤矿采掘机械中，液压油温度一般需控制在30～50℃范围内，最高不超过60℃［2］。油温过高，会大幅度降低液压油黏度，液压油的黏度降低便会增加液压油的流动速度，加大液压油各处的流量，从而影响机器正常运行。液压油的黏度降低是机器部件之间增大接触面积的主要原因，接触面积的增大也会加快部件之间的磨损，同时油温的过高会影响液压装置升温，加快了设备老化以及部件的损坏，会直接降低其工作寿命。

2.3 操作环节易进空气

液压系统中进入空气会对整个系统产生危害，液压油压缩性较小，与之相反的却是低压空气的压缩性较大，即便是少量空气都会造成严重危害。液压系统进入空气的原因有很多，最主要的有两个环节，即油箱以及吸油的环节。如上页图1所示，液压油中一旦进入空气，就会有许多问题产生，比如压力过低时，液压油中混入的空气就会冒出，形成气泡，气泡就会产生一种空穴现象，而压力过高时，气泡便会迅速碎裂，产生热量以及噪音，这些都对内部元件造成很大影响，气泡一旦进入液压油中绞车使安全系统受到威胁便会随时出现事故［3］。

3 常见故障日常维护

3.1 避免液压油污染

采取正当有效措施减少液压油受到污染。在液压油使用和购买的过程中，要确定液压油质量和液压油粘度，进而维持系统的清洁和干净，同时平常注入液压油时，要借助过滤装置，避免水或者其他杂质的进入，对于过滤装置需要时常进行更换或者清理，以保证过滤装置的良好性能以及对液压油的保护。与此同时，需要专门人员对液压油进行不定期检测及观察，检查其油色、油脂及油位，遇到杂质时需及时清理干净［4］。要经常更换设备阀门、密封圈以及封口，这类部件的材质大多数为橡胶材质，遇到较大压力或者高温时，易破碎，堵塞阀芯，所以经常更换清洁，以避免液压油中出现一些被破坏的部件从而形成杂质。液压油中如发现水珠现象，液压油变成了泡沫状或者是乳白色，此时一定要严格检查设备，重点检查水和空气的来源，比如各管的接密封以及液压油冷却器。同时需及时解决问题，并采取正当有效的措施，以保证运行效率。如图2是液压系统的原理图。

图2 液压系统的原理图

3.2 控制液压油温度

控制液压油温度在30～50℃范围内，最多不超过60℃。对液压系统中的散热装置进行系统科学的涉及，让其油位正确且稳定，系统中要有循环冷却装置，适当加入适量风扇来为液压系统进行散热，同时保证液压设备的清洁干净，来保证油温工作正常。如遇到故障，应及时分析故障原因排除故障，遇到冷却水过少或内、外出现泄漏、油路不通畅等现象，要及时处理。时常清除油箱和有关黏附的污物有助于散热，选择液压油时需要注意它的黏度［5］。黏度过低会增加泄露，过高则会增大油液流动时的一些能量损耗，无论过低或者过高都会造成油温的升高。如果液压油出现变质那么油泵的容积效率也会变低，同时会对相对运动时表面的油膜造成破坏，加大摩擦所带来的损失，进而使液压油发热。

3.3 控制空气进入

在操作环节中采取正确有效的相应措施来防止空气的进入，避免对液压系统造成伤害，无法正常进行采煤工作。在液压系统中设置好排气阀，工作部件让油缸来进行带动，多做几项规定范围内最大形成的往复运动，来排出油缸中的空气。与此同时，还要注意避免液压系统中进入水，水进入油中，液压油便会产生乳化，油的润滑就会被降低，继而液压油以及泵、阀等原件的使用寿命便会缩短。

4 液压系统日常维护基本方案

通过对机械的日常维护可以增加机械的使用寿命、机械的工作效率以及稳定性，日常维护主要有四方面：经常对机械进行清理，检查元件部件以及接头的密封是否良好；定期检查油箱油位，一般情况下游标尺上限就可以了油位测量不足的时候应及时添加，绝对不要用机械油以代替液压油，系统在温度较低的环境下工作时需要用底牌号的防冻液压油或者其他牌号的液压油，不同牌号避免出现混用液压油的情况；时常检查液压油的污染情况，在油箱取油，利用玻璃管将其插入到底部，滴到滤纸上，观察颜色形状，是点状并且呈现深黑色，即已受到重度污染，需要马上更换新油，是环状且呈现出来的颜色是黄色的，即是轻度污染，暂时可以不换；检查油温，在液压系统运行以后，触摸油箱侧面，30～50℃范围内属于正常，最高不要超过60℃。