选煤机械设备常见液压故障分析

2018-02-16杨晓凡

机械管理开发 2018年3期

杨晓凡

（山西省阳泉市矿区新景公司洗煤厂，山西　阳泉　045000）

引言

液压机械设备由于液压系统特征、生产环境、人为操作、维护等多种因素影响，经常出现噪音过大、油温太高、油液泄漏等问题，严重影响了企业正常生产与安全运行。为此，必须做好选煤机械设备故障分析工作，采取有针对性的维护保养方案，预防机械设备发生液压故障。

1　选煤机械设备液压系统的作用

选煤机械设备液压系统的作用主要体现在改变压强、调整作用力，通常选煤机械设备液压系统有控制、执行、动力、辅助与液压泵五个领域。辅助元件包含油管、密封圈、滤油箱、压力表等；控制元件作为整个液压系统的关键，专门调节、控制液体压力与方向；执行元件是把液体压力变成机械动力，从而驱动负载，执行回转与往返运动；液压泵的作用是为液压提供动力，又分叶片泵、齿轮泵、柱塞泵；动力元件是让原动机机械能变成液体压力能。液压系统的元件性能与合理性直接关系着选煤机械设施的安全性与稳定性[1]。

2　选煤机械设备常见故障

2.1　液压冲击

对于机械设备液压系统，如果突然停机、启动、换向、变速，受运动部件与流动液体惯性影响，很容易使液压值突然急剧上升，是正常工作的好几倍，这就是液压冲击。它会对机械设备带来很大的冲击与破坏，直接影响液压系统的可靠性与稳定性，最终引发机械设备噪声与振动，如果连接件松动，管路就会遭到破坏，最终影响测量仪器与液压元件。除此之外，还可能使液压程序混乱、系统失灵，运动部件与油缸出现振动与冲击，液压系统难以正常工作，最终影响正常生产。造成液压冲击的原因在于[2]：

第一，液压系统结构设计不科学。首先，机械设备液压管路相对偏长，管道通径不大。其次，缺乏缓冲装置，使其遭到强烈冲击，换向的速度很快，所以必须增加管道通径，使用橡胶软管以缩小管道长度。为了控制液压冲击，应该在油缸端部设置缓冲，将蓄能器设置在阀前。

第二，液压系统零件严重磨损或者调整不当。很多液压系统根本没有设置节流缓冲装置，由于零件失灵、磨损与调整不当，影响正常工作。

2.2　气穴和气蚀

结合液体在管道流动反映的伯努利定律可知：对于流动液体，流速较大的区域压力小，当压力小于蒸汽分离压力与空气时，溶解液体中的空气就会分离，生成液体气泡，油液不再连续，这就是气穴。液流自低压向高压流入，急剧破坏与缩小，原空间就会氧化腐蚀，表层零件出现麻点，严重时还会发生剥落，这便是气蚀[3]。

气蚀与气穴不仅会腐蚀金属表层，还会影响元件使用时间，降低液压泵容积率，机械设备液压系统压力逐渐失衡，最终使得液压马达扭矩出现波动。产生气穴、气蚀的原因是：液压泵洗油压力过大，滤油器遭到堵塞、流通面积偏小，突然缩小或者扩大管道通径，空气中存在油液混入（元件密封不够、油管露出液面等）。检测气蚀、气穴的方法是在油泵进口装上真空表测定真空度确定液压故障，如：输油量较小或者吸油不够时都可能影响油缸动作[4]。

2.3　振动与噪声

液压系统振动源于油泵、机械系统、阀类元件、液流震荡等。从振动形式来看，可以分成强迫振动与自激振动两种。强迫振动通常是由于马达与油泵脉冲造成的，或者是由于接近某个液压装置振源引起的，自激振动是由传动系统流量、压力、质量与作用力等多种参数互相作用引起的。噪声是声强无规律与没有频率的声音，又被分为空气、固体与流体噪声。油泵出现噪音与振动都是磨损问题，具体如加工精度低、脉动压力与流量大、严重困油、轴承质量不高都可能造成噪声与振动。在设备运行中，压力波动、流量不够、间隙过大、零件磨损都可能出现噪声，油液进入空气后，出现噪声。

2.4　爬行

机床液压传动中若磨床工作出现爬行现象，被磨的工件表层就会出现波纹。如果坐标镗床工作区域出现爬行，很难达到精确定位的效果，所以消除爬行有助于提高液压稳定性与机床工作进度。出现爬行的原因如下[5]：

第一，进气故障出现爬行。若油泵连续有空气进入，势必会造成爬行故障，其现象是压力值低并难以提高，执行达不到要求，油箱存在严重的气泡。出现故障的原因是：吸油管接头、油泵吸油侧密封不良；油箱油面太矮，受液面波浪影响吸油管间断露出液面。具体体现为：执行元件出现爬行，甚至伴有噪声与振动，其原因是由于受液压系统压力区影响，油泵处在高压，内压过大，外压是大气压，产生而漏油不能进气，停止运行后，系统内部的油被漏掉，形成真空，有空气进入。

第二，液压元件内部磨损，间隙过大出现爬行。如果出现半干摩擦与干摩擦，阻力就会上升，所以要求提高压力，但液压间隙太大产生漏油，所以很难适应元件要求。