煤矿设备液压系统故障及控制探讨

姜海涛　王继飞　张敬

摘要：由于煤矿采掘工作环境相对恶劣，在进行煤矿采掘的过程中，液压系统长期遭受煤粉等各种杂质的侵入和污染，经常出现不同程度的故障问题，导致机械不能正常运转。同时在煤矿机械的所有故障中，液压系统出故障的频率最高，因此必须做好煤矿设备液压系统故障的防治工作，并通过合理的方案对策来确保机械设备的安全、稳定运转。

关键词：煤矿设备；液压系统；煤矿采掘；设备故障；故障控制 文献标识码：A

中图分类号：TD421 文章编号：1009-2374（2015）35-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.073

近些年来，煤矿设备液压系统发生泄漏事故的情况时有发生，这种事故的发生一方面阻碍了整个煤矿设备的正常操作运行，另一方面导致了油液消耗量的不断增加，造成系统安全方面的不稳定，降低了煤矿生产效率，从而导致整个企业生产成本不断增加（如图1所示）。液压系统作为煤矿设备的最关键装置，液压系统运行的状况直接决定采矿设备的运转情况，因此为了确保正常安全生产，本文将针对煤矿设备液压系统常出现的故障进行分析并提出相对应的解决对策。

1 煤矿设备出现液压系统故障的原因

煤矿设备液压系统主要是改变设备的运行压强来控制其作用力的设备装置。系统的合理安全性直接关系到煤矿设备运行的稳定性和企业的经济效益。煤矿机械采掘的工作环境十分恶劣，尤其是其中的粉尘、煤灰以及雨水对液压系统的侵袭和污染，导致液压系统在经过长时间的损害破坏之后出现各种不同程度的故障问题。其设备内部故障主要是机械设备在运行过程中残存在液压系统内部的残屑、各种变质油液胶状物以及在机械设备的运行摩擦所生成的铁锈脱落物、微小金属粒、各种剥离片等所引发；而外环境干扰主要是液压系统运转过程中从外界带来的污染物，包括空气中的粉尘、水分等，通过液压系统在空气过滤器和活塞杆等的接触摩擦，导致液压系统防尘功效衰弱，使得污染物容易进入油液中，进而液压系统被损坏。

2 煤矿设备液压系统的常见故障及控制对策

2.1 液压系统冲击压力的不正常

基于液压系统的液压缸在到达终点时产生液压冲击力，我们在液压缸的两端分别设置了缓冲装置。

当液压缸在高速运转过程中突然被制动的情况下，会产生液压冲击，因此在液压缸的进出油口分别设置了小型的溢流阀，这种溢流阀具有反应速度快且灵敏度很高的特点，当驱动力达到一定值时，就会降低液压系统工作压力，或者提高系统背压，在液压缸附近安装囊式的蓄能器，延长换向时间减弱换向时产生的冲击力，同时也对液压行程设置了开关阀。

2.2 液压系统的过热故障

液压系统出现过热的情况下，油的黏度会出现过低或者过高的现象，这时应对油的黏度进行检查，看是否合适并根据实际情况进行及时换油；在液压系统的泵内出现磨损，会导致系统内部有漏油的问题，这时要对泵的内部进行检查是否有漏油情况，在需要的情况下进行及时的更换。另一种致使液压系统出现过热障碍的是进水阀门功能性不强，使水量不够，油温的自动调节装置失效，此时应安装冷却器，缩短冷却时间，并对阀门进行修理，增加水量，对调温装置进行维护，当泵修理好后进行安装时应确保安装不能太紧。

2.3 工件机构的运转有问题

液压系统的工件机构运行出现障碍时，主要表现方式为突然出现跳动，并逐渐使得液压系统的工作运转速度开始减慢，出现此种情况的原因很有可能是节流阀的内外泄露所引起，还有可能是节流的通道管壁上附有油中的各种杂质以及粉尘导致系统的不稳定现象。这时应该及时对节流阀进行检查，并根据实际需要进行维修和清洗；如果出现系统液压过低或者压力脉动太大而不能抵抗外阻力，应对溢流阀的调定值进行检查和调整；还应该对液压系统的密封性进行检查维护，假如油泵吸空，将会影响空气进入液压系统；要定期对液压系统进行润滑，减少摩擦阻力保证工件在运转过程中顺利进行。

2.4 液压系统出现的泄露问题

液压系统泄露问题是比较常见而且经常出现的，针对这一问题，首先要对油管的接口进行检查，看是否有松动，如果松动，则将其拧紧；然后是对相对运动的表面是否出现摩擦严重的现象进行检查，如果有摩擦严重的问题，要及时进行修复维护，并在必要的情况下进行更换；出现泄漏还有可能是密封件出现损坏或者是使用时间太长而出现的老化，此时应该对密封件进行及时的更换；还有一种泄露出现的问题是铸造的零件存在裂缝、气孔或者砂眼，要及时对有问题的零件进行维修和必要的更换；阀的表面几何精度相对较低，使得阀缺乏准确的同心度，所以要对阀进行研磨，必要时也要对其进行更换。

2.5 液压系统出现的噪音故障

如果液压系统产生很大的噪音，要对液压系统中的油进行黏度的检查，如果需要更换，要注意更换符合其型号的油；同时要对电机和泵同轴度按标准要求进行检查确认，假如不合格要及时进行维修以及调整；检查液压系统的油位高低位置，吸油管如果阻力过大或者油管堵塞，要及时加入适当足量的油液，并对油过滤器进行清洗；还有一种可能是泵内存在空气，所以要及时对泵内的空气进行排除，同时空气进入到泵内，会发生气穴，此时应该对密封装置和油位进行检查并排气；最后是对流量脉动和压力进行检测，确认是否因为其压力过大而存在的设计不合理的情况。

2.6 液压系统出现的振动故障

当液压系统出现振动故障时，首先要对液压系统的管路、油箱共振进行排查，看油流是否紊乱，假如油流出现紊乱不能使用直角弯头或者三通，而是使用消声器、蓄能器等；同时，阀弹簧所引起的系统共振，增厚箱板，在侧板、地板上增设筋板，改变回油管末端的形状和位置；如果外界空气进入到液压缸内所引起的振动，要在合适的地方装上节流阀，改变外泄的方式，改造对回路的构造。

2.7 液压系统出现不能有效供油的问题

液压系统出现不能有效供油的故障，首先要对泵元件有非常严重的损坏或者是磨损的地方进行检查，根据需要进行泵元件的更换；另外就是使用单相泵，并在泵进行转向时发生错误的问题进行检测，及时进行转向，并对接线进行纠正；然后可能是液压系统的泵内有渣沉，这时应该将泵整个拆开，并把泵清洗干净；最后是对油箱的油位进行检查，如果油位出现过低，就应该检查油箱是不是存在泄漏的问题，并在确认无误后把油位调整到合理正常的位置。

3 结语

综上所述，我国由于液压装置系统出现的安全问题逐渐增多，导致了煤矿机械化作用的工作效率降低。各大煤矿企业开始对煤矿设备液压系统的故障控制与日常维护更加关注，煤矿设备液压系统的工作运转能力决定了煤矿等机械设备作业能力的高低，所以在煤矿企业的长期发展中，必须确保煤矿设备液压系统的正常运行，并根据液压系统出现的故障问题及时做出合理有效的解决方案，确保整个煤矿设备液压系统的正常运转，继而促进煤矿企业的生产效益的可持续发展。

参考文献

[1] 张有权.煤矿掘进机常见故障分析及处理方法[J].现代矿业，2012，（4）.

[2] 张兴友.煤矿液压设备故障诊断的现状与发展趋势

[J].煤炭技术，2013，（3）.

[3] 郭厚明.煤矿采掘机械液压系统油液污染的危害与控制[J].山西焦煤科技，2006，（4）.

作者简介：姜海涛（1973-），男，山东曲阜人，山东裕隆矿业集团有限公司工程师，研究方向：煤矿机电管理；王继飞（1969-），男，山东曲阜人，山东义能煤矿有限公司工程师，研究方向：煤矿机电管理。

（责任编辑：蒋建华）