采煤機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障分析及原因

王建生

摘 要：闡述了采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的組成及工作原理，針對(duì)我公司采煤機(jī)液壓系統(tǒng)在實(shí)際維修和運(yùn)行中出現(xiàn)的幾種異常現(xiàn)象，進(jìn)行了故障分析與排除，故障處理方法及結(jié)果對(duì)采煤機(jī)的使用者具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；液壓系統(tǒng)；泄漏；磨損；系統(tǒng)壓力

我公司主要使用的采煤機(jī)有兩種：天地科技股份有限公司的MG250/300采煤機(jī)和雞西煤礦機(jī)械有限公司的MG300/700采煤機(jī)。適用于中厚煤層開采作業(yè)。該采煤機(jī)在使用和大修過程中其液壓系統(tǒng)出現(xiàn)：搖臂升降速度緩慢或不能抬起、油溫過熱、開機(jī)后搖臂立即上升或下降、齒輪泵壓力不足、液壓系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲等現(xiàn)象。因此對(duì)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)組成和工作原理有一定了解，才能在實(shí)際生產(chǎn)中準(zhǔn)確判斷、分析與預(yù)防各種故障。

1.采煤機(jī)液壓系統(tǒng)組成及工作原理

1.1采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要部件及功能

1.1.1采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要部件

（1）MG250/300采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要由調(diào)高泵組件、過濾器、集成塊、液力鎖、調(diào)高油缸、機(jī)外油管和液壓制動(dòng)器等組成。集成閥塊是將手液動(dòng)換向閥、電磁閥、壓力繼電器、高低壓溢流閥、壓力表等集成在一起，通過閥體內(nèi)部通道實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)工作。

（2）MG300/700采煤機(jī)調(diào)高液壓系統(tǒng)主要由手液動(dòng)閥組、泵組件、低壓閥組、粗過濾器、精過濾器、調(diào)高油缸、液壓制動(dòng)器、液壓鎖、高壓閥、隔爆電磁換向閥、壓力表、管路元件等組成。

1.2工作原理

1.2.1采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要包括兩部分：調(diào)高回路和制動(dòng)回路

（1）調(diào)高回路有兩個(gè)功能：①滿足采煤機(jī)臥底量要求；②適應(yīng)采高的要求。調(diào)高回路的動(dòng)力由調(diào)高（截割）電機(jī)提供。在調(diào)高時(shí)，調(diào)高油缸的阻力較大，為防止系統(tǒng)油壓過高，損壞油泵及附件，在齒輪泵出口處設(shè)有一高壓溢流閥作為安全閥，調(diào)定壓力為MG300/700采煤機(jī)壓力25MPa，MG250/300采煤機(jī)壓力20MPa，可以滿足調(diào)高要求。該回路由手液動(dòng)換向閥、電磁換向閥、液力鎖、調(diào)高油缸組成。

（2）MG250/300采煤機(jī)液壓制動(dòng)回路的壓力油與調(diào)高控制回路是同一控制油源；由二位三通剎車電磁閥，液壓制動(dòng)器及其管路組成。當(dāng)需要采煤機(jī)行走時(shí)，剎車電磁閥得電動(dòng)作，壓力油進(jìn)入液壓制動(dòng)器，牽引結(jié)構(gòu)解鎖，得以正常牽引。當(dāng)采煤機(jī)停機(jī)或出現(xiàn)某種故障時(shí)，剎車電磁閥失電復(fù)位，制動(dòng)器油腔壓力油回油池，通過蝶形彈簧壓緊內(nèi)、外摩擦片，將牽引結(jié)構(gòu)制動(dòng)，使采煤機(jī)停止?fàn)恳⒎乐瓜禄G300/700采煤機(jī)4mL/r泵通過電磁換向閥控制著向液壓制動(dòng)器供油油路的接通或斷開，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的牽引解閘或剎車制動(dòng) 。

2.采煤機(jī)液壓元件作用

2.1齒輪泵由調(diào)高（截割）電機(jī)帶動(dòng)，給采煤機(jī)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)搖臂的調(diào)高和采煤機(jī)的牽引解鎖或剎車制動(dòng)。

2.2高壓閥其額定壓力是恒定的，主要作用是使輸出油壓力保持不變，超過額定壓力時(shí)該閥開啟，使壓力油回油池。保護(hù)油泵、調(diào)高油缸等附件。

2.3低壓閥組其額定壓力是恒定的，主要作用為：其一在調(diào)高回路中起背壓作用，其二在制動(dòng)回路控制液壓制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)，使采煤機(jī)保持正常牽引。

2.4液壓鎖主要具有液壓鎖和安全閥兩種功能，安全閥調(diào)定壓力為恒定的，當(dāng)油缸內(nèi)的壓力超過該值時(shí)，安全閥開啟，油液回油池，從而保護(hù)油缸。

2.5粗過濾器、精過濾器主要作用過濾液壓油雜質(zhì)，保持油液清潔。

2.6換向閥、電磁換向閥和壓力繼電器，主要作用是控制搖臂調(diào)高和采煤機(jī)牽引。

3.采煤機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析

3.1采煤機(jī)液壓系統(tǒng)又分高壓和低壓兩部分。高壓隨負(fù)載的增加而升高，低壓是恒定的，負(fù)載的增加或降低對(duì)低壓無影響。因此在系統(tǒng)故障表現(xiàn)為：

3.1.1低壓正常，高壓降低。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，高壓反而降低，這說明液壓系統(tǒng)有漏損，泄漏處在主油路的高壓側(cè)，應(yīng)停機(jī)處理。

3.1.2高壓正常，低壓下降。說明低壓系統(tǒng)或補(bǔ)油系統(tǒng)有泄漏，應(yīng)檢查主油路的低壓側(cè)和輔助泵及補(bǔ)油系統(tǒng)。

3.1.3高壓下降，低壓上升。說明液壓系統(tǒng)中高、低壓竄通，應(yīng)檢查高壓安全閥是否有竄液。

4.液壓油作用及對(duì)液壓系統(tǒng)的影響

采煤機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓油既是傳遞動(dòng)力的介質(zhì)，也是液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑劑。此

外還有冷卻、防銹的作用。在采煤機(jī)的各種故障中液壓系統(tǒng)約占30～50%，其中液壓油污染是一個(gè)主要原因。他好比是人體的血液，經(jīng)過各個(gè)液壓元件，油液有無污染決定個(gè)液壓元件執(zhí)行效果和壽命。采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的故障跟油液有很大關(guān)系，因此在使用和維修中首先必須注意。

采煤機(jī)液壓油的污染源主要為：煤塵、煤渣、機(jī)械磨損粉末和碎屑、污水等。液壓油在運(yùn)動(dòng)過程中，敷在零件表面形成油膜。當(dāng)液壓油混入微小固體顆粒，其顆粒接近或大于油膜厚度時(shí)，就會(huì)在接觸面上造成應(yīng)力集中或劃傷零件表面，造成液壓系統(tǒng)泄露。而水易使油液氧化、酸值增大，腐蝕金屬零件，降低閥件使用壽命，最終產(chǎn)生泄露。因此設(shè)備在使用中要防止污物進(jìn)入油箱中，并且要經(jīng)常檢查和清洗過濾器，定期抽油樣進(jìn)行觀察和化驗(yàn)分析油液水分。其故障表現(xiàn)為：油溫升高、牽引部有異常聲響、過濾器堵塞、液壓系統(tǒng)泄漏等方面。

5.液壓元件主要故障及產(chǎn)生的原因

5.1齒輪泵在運(yùn)行過程中主要故障如下

5.1.1齒輪泵吸不上油或吸油不足 。當(dāng)齒輪泵發(fā)生吸不上油或吸油不足時(shí)，液壓系統(tǒng)將不能升降或升降緩慢；在升降過程中液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或產(chǎn)生噪聲，油箱里出現(xiàn)氣泡；齒輪泵油溫很快升高，甚至造成齒輪泵損壞。

5.1.2齒輪泵供油量不足或建立不起高的工作壓力 。當(dāng)齒輪泵吸油情況正常，但液壓系統(tǒng)還在緩慢升降，無負(fù)載能較快的升降，而有負(fù)載則升降緩慢甚至不能升降，且齒輪泵體及油溫升高較快等現(xiàn)象，則可能是齒輪泵內(nèi)部泄漏增大，引起齒輪泵供油量不足或建立不起高的工作壓力所致。

5.2產(chǎn)生以上原因主要是

5.2.1齒輪泵軸套端面的磨損和刮傷，而造成齒輪泵軸向間隙增大；

5.2.2齒輪泵的密封圈損壞和軸套端面磨損，會(huì)使密封性能遭到破壞。使齒輪泵內(nèi)部泄漏增大，引起供油量不足或建立不起高的工作壓力。

5.2.3系統(tǒng)供油不足或是過濾器堵塞使齒輪泵研磨過快，產(chǎn)生泄露；

5.2.4液壓油受污染使齒輪泵磨損過快，產(chǎn)生內(nèi)泄。

5.3液壓附件主要故障分析：

5.3.1高壓閥、低壓閥組、液壓鎖主要故障原因?yàn)椋孩匍y芯磨損，②密封件磨損、老化，③彈簧失效。

5.3.2高壓閥、低壓閥組、液壓鎖故障表現(xiàn)為：

①高壓閥內(nèi)泄或壓力不足，造成滾筒不能調(diào)高或升降速度緩慢。

②低壓閥組主要表現(xiàn)為：采煤機(jī)牽引速度慢是低壓控制壓力偏低使制動(dòng)裝置未松閘，牽引阻力大；采煤機(jī)牽引無力是系統(tǒng)的高壓與低壓相互串通，制動(dòng)裝置不能完全松閘，在帶有傾角工作面時(shí)采煤機(jī)會(huì)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。

③液力鎖泄露使?jié)L筒升起后自動(dòng)下降，采煤機(jī)滾筒不能調(diào)高或升降動(dòng)作緩慢等現(xiàn)象。

5.3.3粗過濾器、精過濾器主要故障原因?yàn)椋孩贋V芯銹蝕，②過濾器堵塞。

吸油濾油器被污物堵塞，導(dǎo)致吸油阻力增加而吸入空氣；主要表現(xiàn)為：造成系統(tǒng)壓力不足，引起液壓牽引部異常聲響，油溫過熱及調(diào)高系統(tǒng)不動(dòng)作等現(xiàn)象。

5.3.4換向閥和電磁換向閥主要故障原因?yàn)椋孩匍y芯磨損，②密封件磨損、老化，③彈簧失效。

主要表現(xiàn)為：造成液壓系統(tǒng)竄液，采煤機(jī)滾筒不能調(diào)高或升降動(dòng)作緩慢；開機(jī)后搖臂立即上升或下降；

5.3.5液壓油缸主要故障原因?yàn)椋孩倜芊饧p、老化，②油缸劃傷。

主要表現(xiàn)為：造成采煤機(jī)滾筒不能調(diào)高或升降動(dòng)作緩慢，滾筒升起后自動(dòng)下降，搖臂抖動(dòng)或蠕動(dòng)。

6.采煤機(jī)液壓系統(tǒng)判斷故障的方法

為準(zhǔn)確地判斷故障，查找到故障點(diǎn)，必須了解故障的現(xiàn)象和發(fā)生過程。其判斷的方法是先外部，后內(nèi)部；先部件，后元件。

6.1先劃清部位。首先判斷是哪類故障，相應(yīng)于采煤機(jī)的哪個(gè)部位，弄清故障部位與其他部位之間的關(guān)系。

6.2從部件到元件。確定部件后，再根據(jù)故障的現(xiàn)象判斷查找到具體元件，即故障點(diǎn)。

7.采煤機(jī)故障處理的一般步驟與原則

7.1首先了解故障的現(xiàn)象及產(chǎn)生原因，尤其要注意了解故障的細(xì)微現(xiàn)象。

7.2分析判斷引起故障的可能原因。

7.3做好排除故障的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

8.處理采煤機(jī)故障時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

在井下工作面處理采煤機(jī)的故障是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，既要及時(shí)排除好故障，又要時(shí)刻注意安全，因此處理故障時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

8.1排除故障時(shí)，必須先檢查頂板、煤壁的支護(hù)狀態(tài)，必須保證安全；斷開電動(dòng)機(jī)的電源，打開隔離開關(guān)和離合器，閉鎖刮板輸送機(jī)；接通照明，將防滑、制動(dòng)裝置處于工作狀態(tài)；將設(shè)備周圍清理干凈，設(shè)備上方掛好篷布，防止煤屑、碎石掉入油池中。

8.2判斷故障點(diǎn)要準(zhǔn)確，按正確順序拆卸。

8.3更換的零部件要合格、保持清潔、無雜質(zhì)。

8.4液壓系統(tǒng)各元件及管路連接正確。

8.5故障處理完畢后，清理現(xiàn)場(chǎng)，清點(diǎn)工具，檢查機(jī)器中有無棄物，然后蓋上蓋板，注入新油并排氣后再進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后，檢修人員方可離開現(xiàn)場(chǎng)。

9.結(jié)束語

在檢修或維修采煤機(jī)時(shí)，了解和掌握采煤機(jī)結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和工作原理，對(duì)提高電牽引采煤機(jī)的維修和使用水平尤為重要。同時(shí)需要掌握相關(guān)的檢修工藝和方法，根據(jù)具體實(shí)際情況，制定相應(yīng)的檢修原則和方法。遵守各項(xiàng)制度，作好定期檢查。減少采煤機(jī)的故障率，延長(zhǎng)使用壽命，充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用。

參考文獻(xiàn)：

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