矿山机械设备液压故障处理分析

苏世环

摘    要：矿山由于地理条件的恶劣性、气候多变性、自然灾害突发性，矿山液压机械的工作运行环境都十分不利，且由于液压结构的复杂性，造成了很多情况下故障被不断掩盖的事实。因此，只有掌握和熟悉矿山机械设备液压系统的特性及运行工作原理，才能及时发现故障的征兆，并以理论和经验为基础查出故障根源。目的是使设备在保养及使用和维修中尽量避免错误的操作方法，用正确的技术指引液压机械设备以更高的效率在矿山的开采、运输等各方面发挥更大的作用。

关键词：矿山机械设备;液压故障;处理措施

1  引言

众所周知，矿山的工作环境十分恶劣，使用相关的机械设备是必要的，液压设备的使用应该是最广泛，最受操作员欢迎的设备之一，然而，设备的最大缺点就是设备容易发生故障，设备故障的原因也是多种多样的，一旦设备的某处出现了问题，就会影响工作的进度，如果问题较为严重也没有修理人员进行修理，就不得不换一台新机器。液压设备的结构较为独特，相比其他设备更复杂，导致该设备的维修就更加有难度，这就对液压设备的处理提出了较高的要求，根据故障出现的具体原因具体分析，为解决相应的故障提供依据。

2  矿山机械设备液压故障原因分析

2.1  系统压力不足

油泵溢流会造成严重安全事故，而且会使阀芯被卡死在开口、弹簧断裂以及阻尼孔被阻塞。液压油路当中部分零件严重磨损，某些阀内泄漏较严重、吸油管阻力过大、管道或者小孔堵塞，吸油管漏等都会引起系统压力不足现象的发生。

2.2  油温过高

液压系统在运行过程中一旦出现泄漏现象就会给企业造成很大的经济损失，如果不能对油箱进行很好的散热处理就是使得箱内的油粘度过大，系统在卸压的过程中回路动作便很容易出现失灵现象甚至是完全没有任何的卸压措施，会给系统造成非常严重的损坏，所以一定要将油温控制在60℃以内。

2.3  噪声与振动引起的故障

在大多数情况下，液压系统产生噪音和振动是由于吸油管进入空气而造成的。空气一旦进入到吸油管中，就会很容易造成油泵叶片卡死或柱泵塞被卡死。包括联轴器松动和油泵脉动幅度强都可能会引起油泵出现噪声和振动。振动现象产生的原因还与管道坚固程度较低有一定的关系。油液流动速度过快也是产生振动的原因之一。由于系统在进行向发换向时候动作过快，也会造成阀座和阀芯两者之间产生碰撞而引起噪声。

2.4  工作部件运动不匀

如果液压系统当中进入了空气，油缸的载荷力就会在空气压缩作用力的推动下出现不均匀运动，活塞杆变形发生，油缸安装位置不正、油缸回油腔背壓不足，活塞杆密封圈被压的过紧或者是溢流阀的压力过低等多种情况都会导致系统部件运动不匀现象的发生。

3  液压故障的判断、确认手段在现实中的实施

3.1  人工智能诊断法

使用电脑模拟人的思维过程及行为，将巨大的工程实践经验汇聚在一起，通过对比来判断故障原因。且经常与模糊数学相结合，使其运行过程更接近人类思维，对于原因的判断及具体故障解决方法给出了很好的建议。但该项技术不能单独使用，必须与现场施工管理人员及具体实际相结合，才能发挥最大的功效。

3.2  主观诊断技术（主观诊断法）

经验大都是在实践中不断总结出来的，是一种感性认识;但以经验结合日常规律，对于发现故障的根源所在，果断采取手段，具体积极的指导意义。但由于经验往往以主观印象为依托，不能精确量化，往往缺乏理论依据。

3.3  模型诊断法

即“数学模型诊断法”。以先进的数学建模为手段，描述影响液压系统稳定的各个因素，以数据语言分析量化故障具体的部位及产生原因。包括功能诊断法、信号法、频域诊断法、随机信号频率响应法、主成份诊断法等。

3.4  仪器诊断法

仪器对于矿山机械液压设备故障确认与量化有辅助作用。发展方向是免接触、易携带、多功能和智能化。通过传感设备记录系统运行中各个实时变量，借助电脑精确分析，精准的量化了液压设备中损失和失效的具体情况，利用软件对各个变量发展的趋势进行提前预测，提前发现短期内有可能出现的故障，对于预防和减缓故障的发生，有着积极的作用。

4  矿山机械液压故障处理措施

4.1  油温过高的处理措施

如果出现油温过高的状况，首先要检查油的质量问题，并做好及时的更换。其次，对设定的压力值进行确认，检查调定值。再次，对系统上可能对油温产生影响的其他部件进行排查，例如冷却设备、压力继电器、溢流阀、卸荷阀等。矿山液压油的温度要保持在30～50℃之间，达到60℃左右是判断油温过高的一个标准。油温过高不仅会损害油箱，严重时会发生漏油的情况，对其周围设备也会造成影响，及时的进行处理能避免漏油和造成设备大面积损害的情况的发生。油液的泄漏不仅处理上难度大，对其他部件影响大，对环境也会造成相当程度上的污染。

4.2  不正常供油的故障处理措施

不正常供油一般分为供油少、不供油的情况。出现这种情况的原因可能是供油管堵塞，油箱油位过低和油的粘度过高，这三种情况都是造成供油不正常的主要原因。处理过程中首先检查油管是否堵塞，将堵塞物清理或更换油管。然后查看油位是否正常，加入适量的油。最后检查是否是油的黏度过高，将油排除后加入浓度较小的油。如果所用的泵是单向泵，也有可能是转向问题上的错误，调整到正确位置即可。电动机发生故障也会造成不出油的情况，电动机的故障主要有两点：一是电供应上的问题，可能是由于电路系统出现故障出现无法供电或者不正常供电，造成电动机的反转或者不工作的情况。二是电动机由于过载、过热发生了跳闸的现象。

4.3  矿山机械设备液压的外部故障处理

4.3.1  小波信号消噪处理法

矿山机械设备作业环境较为复杂、恶劣。作业效率和水平受环境影响较大。在对泵出口处进行信号检测时，会遭到严重噪音干扰。对信号检测工作造成不利影响。主要表现在两个方面。①信号频谱分布较宽。波形没有规律。②变化起伏较为明显，非平稳性变形突出。小波信号消噪处理法能够通过对阶段信号进行处理，对信号进行科学化分析，能够有效区分噪音和信号。该方法还能够用于故障诊断，能够通过消噪处理，提升检测故障特征的技术能力。

4.3.2  信息融合故障诊断法

信息融合是通过高科技信息设备对故障信息进行智能整合，形成较为规整化，统一化的信息数据库。能够通过对故障信息准确、精细的分析处理，正确解决液压设备故障问题。由于液压设备出口处信息检测能力不足，容易受到外界的干扰，导致信号检测能力较弱。尤其是用单个传感器对信号故障检测时，往往得不到有效的成果。采用信息融合故障检测，能将压力信号和振动信号进行特殊处理，得到较为准确的故障信息。进而通过BP神经网络故障检测模型构建，完成对液压设备的故障分析和处理。

5  结束语

液压设备的种类多种多样，根据操作特点的不同，工作环境的不同，自动化程度的高低等设备的分类也各不相同，液压设备适用于环境恶劣，载重较大、往复运动较为频繁、零部件磨损较为严重等情况，随着液压设备的频繁使用，故障发生的机率也越来越大，相关人员应当采取有效的措施对矿山机械的液压故障进行监测和处理，减少矿山机械设备故障，尤其是其中的液压设备，提高设备的运转效率。同时，矿山机械设备的液压技术也有待进一步提高，为企业和工作人员做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 徐巍.矿山机械常见液压故障的分析及处理[J].中国科技博览，2011.

[2] 杜素清.矿山机械常见液压故障的分析及处理分析[J].科技致富向导，2013.

[3] 杜晓翠矿山液压机械施工常见故障预防与处理[J].施工技术，2015.