钻机液压系统油液污染及控制和主动预防性维护技术

关键词：主动预防;油液污染;污染控制

0 引言

全国煤炭行业使用的液压设备较多，特别是大型煤矿企业生产用液压设备占的比例尤其为多，如液压采煤机，液压支架，液压钻机等，这充分说明了液压系统在煤炭行业生产中占据的主要位置。根据屯兰矿多年打钻工作面的钻机事故统计分析，液压事故占到了很大的比例，因此煤矿液压系统主动预防性维护技术研究就摆在了煤炭行业工作者的面前，因此，对液压系统主动性预防维护技术研究是具有重大意义的。

1 液压系统主动预防性维护技术的研究及国内外概况

1.1 液壓系统主动性防性维护技术的研究

液压系统的主动预防性维护是摆在我们煤炭行业的一个课题，其实是一项非常重要的技术措施。

维护是指为预防机器失效和故障发生，保证机器正常运转所进行的一系列活动。维护方法：事发后维修、预防性维护、预知性维护、主动预防性维护。

1.2 国内外概况

主动预防性维护的概念是美国俄克拉荷州立大学流体动力研究中心在二十世纪八十年代提出的，如今主动预防性维护技术已在许多国家成功地应用于液压设备之中。

从目前我国煤炭行业的情况来看，我国煤矿的液压设备油液的污染程度是相当的高，几乎没有什么主动预防性维护技术措施或维护技术措施极为落后，有则也形同虚设。 我国煤矿液压设备的维护工作是以大、中修为主，甚至大、中修也跟不上，这就造成目前的煤矿液压设备，特别是采煤机、掘进机、深坑钻机等的维修是以牺牲设备为代价来完成生产和施工任务，造成了极大的经济损失。

从外国情况来看，许多国家从二十世纪八十年代起相继对液压设备采取主动预防性维护，取得了成功，降低了维修费用和成本。

从我国采矿机械液压系统油液清洁度的分析来看，矿山机械油液清洁度为NAS1638 16--23级，（而一般要求工业用液压系统油液的清洁度为NAS1368 6--9级），可见我国煤矿设备液压系统的污染程度是相当的严重。这说明了对煤矿设备实施主动性维护是势在必行，它将会大大延长机器的使用寿命，同时蕴藏着巨大的经济效益和社会效益。

2 煤矿设备液压系统的失效分析

煤矿设备液压系统中使用的主要部件大多为液压泵、液压马达、油缸、阀组、精粗过滤装置、管道和液压保护装置等。

2.1 液压马达的损坏及主要原因

液压马达常见的失效形式有：配流盘、齿轮、针柱定子、转子等的磨损泄漏。以及密封圈的损坏等，其主要原因也是油液污染造成的。

2.2 液压油缸的损坏及主要原因

液压油缸常见失效形式有：柱塞、柱塞杆、导向套以及密封圈的损坏等，其主要原因也是油液的污染造成的。

2.3 液压附件的损坏及主要原因

调压控制机构及阀组类卡敝不能动作或动作不灵活，安全阀芯被污染物垫起，是压力调不上去，单向阀被污染卡住，过滤器的异常糊堵等也都是油液的污染造成的。

3 液压系统污染技术及措施

煤矿设备液压系统污染控制是一项复杂的系统工程，它牵涉到液压系统的设计，各元件的加工、组装、实验、运输、安装及其他使用维护等方面，包括科学的污染控制技术与现场的管理水平。结合煤矿设备液压系统的实际情况，根据污染物的侵入途径及污染控制的分析结果，应制定如下技术措施：①加强对油品的管理，降低污染侵入率。首先严格把好油液进货质量关，不同牌号的液压油不能混用，其次严格执行“三专两过滤”制度，“三专”即专人、专桶、专用注油工具;“两过滤”指：一是在液压油入井前必须有关部门进行过滤化验，并测定污染度，确保新油液的初始清洁度在NAS1638 9级以上;二是在给液压系统加油时，一律用滤油装置过滤后加入严禁开盖加油和拆卸液压元件，以免混入脏物;②严格执行规定的油质取样化验制度，来确定油液的污染程度，并分析判断是否更换油液;③选用性能可靠的过滤器，根据液压系统要求的清洁度等级进行过滤，使其达到要求;④在油箱的注油孔安装高效能的空气滤清器，降低空气的污染物侵入油箱。

油液的污染控制措施必须长期的坚持下去，对油液清洁度要求越高，越要对其实施更加严密的检测和控制措施。

4 防止油液污染的一般方法

前面谈到过，对煤矿设备液压系统实施主动预防性维护技术主要是控制油液的污染。除采取严密的过滤措施外，还应加强油液的全过程管理，其管理的一般方法是：①油液的质量及品牌的选择。液压油液的选择必须根据设备随机文件资料（如设备说明书或机械行业标准）的要求进行选择，油液的牌号不得随意更改;②运输及储存。a.油液的运输必须专桶专用。且密封要严，桶上有明显标示，注明品名及油号;b.储存时应分类放置，桶上有明显标示，并注明油种、牌号、生产厂家和进货日期，并根据油液的储存期“推陈储新”，对超过有效期的必须进行化验判定;c.对存放油液的容器必须清垢密封，随时盖严盖子，不得敞口存放;d.抽油器必须专用，放在特制的箱内，不得乱扔乱放，防止污染;③注油。a.检修工必须根据设备注油图示位置、数量、牌号进行注油，注油器要定期用煤油清洗，注意存放，保持清洁，不得混用;b.在井下注油是，应将注油孔和油桶的出油孔擦拭干净，注油时应使用铜网过滤，保持油质洁净;④对液压系统的油温超过其规定温度时，应及时化验，判定油质是否符合规定要求，否则应更换。开动以前或连续工作一段时间以后，应注意检查油温。通常油温在10℃以下时，要进行空负荷运转提高油温，超过55℃则应使用冷却器;⑤油液的取样化验。a.对煤矿液压钻机设备使用的抗磨液压油、齿轮油，应每月取样进行一次化验，判定是否合格;b.为了掌握油箱底部是否有积水和机械杂质，要从放油口进行取样;⑥定期换油。a.对煤矿液压钻机设备定期换油时，应先将旧油放出，并将油箱中的吸、回油滤芯进行清洗更换，去除油箱中的机械杂质及其他污染物，然后加入少量合格油液冲洗，再加入一定数量的合格油液，使液压系统进行空运转，待系统中的旧油排除后，把所有的油液放掉，重新加入质量合格的油液;b.注油用的加油器、油嘴和机器上的注油孔，或因长距离的搬迁，拆下油管后，所有的接头均需用堵头或绸布堵住，以免污染物进入;⑦加强煤矿液压钻机设备的使用与油液的管理。

5 加强油液污染控制的几点建议

多年来，油液污染问题逐步被我国液压工业界和设备使用部门所重视，并采取了一些相应的防止污染控制措施，是液压设备的液压系统的污染程度有了很大的改善，但还存在着不少的问题，液压设备的污染程度仍然相当高，特别是煤炭行业，由于从炼油厂的石油加工成润滑油脂，再到煤矿井上、下设备的使用，经过许多环节和周转过程，其中包括生产和调制、装箱、运输、储存、收发与领用、维护及加注过程，在任何一个环节中，都有可能由于管理不善，造成油液的氧化、变质和污染。

6 结束语

对煤矿深坑钻机设备液压系统实施主动预防性维护，可以从根本上避免因油液污染引起的液压故障。经过主动预防性维护技术的推广应用，会完全打破过去人们认为液压系统“结构复杂、故障多、维修困难，不好使用”的错误论断。大家都知道，油液对于机器尤如血液对于人体的关系，油液污染控制对提高煤矿设备液压控制系统工作的可靠性和延长其寿命是及其重要的，实施主动预防性维护，不仅减少了配件损耗和油液消耗，而且还提高了开机率，增加了产量和施工任务的完成，减轻了工人的劳动强度，控制了油液系统的污染程度，其经济效益和社会效益都是非常显著的。

作者简介：

胡斌（1992- ），男，汉族，籍贯：河南省许昌市，本科，研究方向：主动预防性维护。