芻議礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷

摘 要：在很大程度上，正常運(yùn)行的礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)取決于各元件的性能、合理性以及污染的防護(hù)和處理，特別是系統(tǒng)運(yùn)行故障的診斷以及處理，文章對(duì)礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且總結(jié)出了一些故障診斷的方法。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；礦山機(jī)械；故障診斷

引言

礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)是機(jī)器的重要組成部分之一，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生比較大的故障，而且礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障具有偶然性、相關(guān)性、多樣性、隱蔽性、復(fù)雜性等一系列的特點(diǎn)，如果出現(xiàn)了故障，也不可能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障的原因。例如：即使礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障是由同一個(gè)原因所引起的，由于配合的機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同、程度的不同，因此引起的故障現(xiàn)象也就是多種多樣的；經(jīng)常伴隨噪聲、振動(dòng)故障同時(shí)出現(xiàn)的，而且系統(tǒng)的壓力也不穩(wěn)定，所以系統(tǒng)壓力根本就不可能和執(zhí)行的元件聯(lián)系在一起；另外，礦山機(jī)械出現(xiàn)的主要問題偶爾也會(huì)和液壓系統(tǒng)的故障結(jié)合在一起。

1 液壓系統(tǒng)的故障類型以及原因分析

1.1 控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，表現(xiàn)的形式有以下幾種：a.液壓裝置執(zhí)行操作時(shí)出現(xiàn)的振蕩或者嚴(yán)重滯后于輸入信號(hào)，可能是由于運(yùn)動(dòng)部件摩擦過大、油路當(dāng)中夾雜著空氣、執(zhí)行元件和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在一定的間隙、伺服放大信號(hào)和傳感信號(hào)不穩(wěn)定等綜合因素所導(dǎo)致的。b.在控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)以后，執(zhí)行的元件只在某一個(gè)方向執(zhí)行操作，可能是傳感器和伺服器間的反饋信號(hào)所發(fā)生的故障。c.在控制系統(tǒng)當(dāng)中輸入信號(hào)以后，液壓裝置不執(zhí)行操作，可能是電液伺服閥和伺服放大器出現(xiàn)問題所導(dǎo)致的。

1.2 噪音太大，其原因有以下幾個(gè)方面：a.電機(jī)和液壓泵不同心而摩擦產(chǎn)生噪音。b.吸油管阻力太大而產(chǎn)生的噪音。c.因?yàn)槌槿∮鸵哼^程當(dāng)中伴隨空氣吸入而導(dǎo)致氣穴出現(xiàn)，空氣當(dāng)中振動(dòng)而產(chǎn)生的噪音。d.因?yàn)槁萁z和聯(lián)軸節(jié)松動(dòng)，機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪音。

1.3 有氣穴與氣蝕存在，由于零件結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量、密封失效或接頭松動(dòng)、油箱液面低、吸油阻力大、泵自吸性能低、油粘度過大以及油液自身發(fā)泡、油溫過高所造成的氣穴與氣蝕。

1.4 液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為供壓快慢不定，有時(shí)還出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象。主要的原因就是：a.壓力脈沖比較大，溢流閥調(diào)定值不正常。b.液壓泵抽取油液的時(shí)候有空氣吸入的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致了供壓不正常。c.軸承、齒輪等部件潤(rùn)滑不好或者在內(nèi)有異物，導(dǎo)致較大的摩擦阻力系數(shù)。

1.5 系統(tǒng)發(fā)熱比較嚴(yán)重，因?yàn)槔鋮s器效果不佳、潤(rùn)滑不到位、系統(tǒng)壓力值設(shè)定過高、液壓油粘度大、泵性能差等因素造成的液壓系統(tǒng)溫度太高，很容易導(dǎo)致零部件的發(fā)熱變形，進(jìn)而可以改變零部件工作狀態(tài)下的接觸方式和配合空隙，也就增加了系統(tǒng)運(yùn)行的工作阻力，就會(huì)導(dǎo)致了液壓閥嗆死。與此同時(shí)溫度升高就會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜變得很薄，泵以及馬達(dá)等精密部件接觸磨損過度，極其容易縮短使用壽命。

1.6 液壓系統(tǒng)的壓力不足，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的壓力不足主要有以下幾個(gè)方面：a.溢流閥調(diào)定值低或者失效，造成了系統(tǒng)補(bǔ)油不足。b.液壓油粘度過高或者油箱油位過低，就會(huì)造成液壓泵抽取油液困難。c.液壓密封系統(tǒng)出現(xiàn)了泄漏。d.泵轉(zhuǎn)向反向或者液壓泵損壞。e.泵內(nèi)堵塞嚴(yán)重或者液壓泵供油不充分。

2 礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷

2.1 儀器診斷法

可以依據(jù)磨粒在加熱條件下，在表面組成、形體以及顏色上的變化，對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行鑒別。而在鐵譜記錄法當(dāng)中，可以通過鐵譜片的加熱對(duì)磨粒成分進(jìn)行較為精確的判別。以記錄的方法舉例子，這個(gè)方法主要是通過對(duì)鐵粉圖譜進(jìn)行一系列的詳細(xì)地分析，然后結(jié)合記錄圖片磨損的顏色、大小及粉末，這樣的話就應(yīng)該能很好地判斷液壓系統(tǒng)的腐蝕程度、磨損程度以及所在的位置，并且對(duì)液壓油的污染進(jìn)行分析及評(píng)價(jià)，進(jìn)而可以對(duì)磨損部位加以預(yù)防。

2.2 系統(tǒng)原理圖分析法

結(jié)合液壓系統(tǒng)原理圖對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，進(jìn)而可以找出故障產(chǎn)生的原因及部位。而液壓系統(tǒng)圖分析法是現(xiàn)在工程技術(shù)人員運(yùn)用最普遍的方法。液壓系統(tǒng)原理圖分析法主要要求人們對(duì)液壓知識(shí)具有一定基礎(chǔ)并且可以了解液壓系統(tǒng)圖，掌握每個(gè)圖形的符號(hào)所代表元件的性能、結(jié)構(gòu)、原理、功能以及名稱，如果有這樣的基礎(chǔ)，并且結(jié)合動(dòng)作循環(huán)表對(duì)照就很容易分析以及判斷故障。

2.3 觀察診斷法

該方法大部分都是維修操作的工作人員憑借自己多年積累的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有的診斷設(shè)備，對(duì)產(chǎn)生故障的機(jī)理、位置以及原因等進(jìn)行了系統(tǒng)的判斷以及分析。問，也就是問機(jī)械操作人員，故障排除策略、有沒有事故、了解這個(gè)工況點(diǎn)情況；聞，也就是聞?dòng)鸵鹤儧]變質(zhì)、油泵有沒有燒結(jié)的問題存在；摸，也就是接觸礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)元件震動(dòng)大小以及油溫；聽，也就是聽馬達(dá)和泵運(yùn)行過程當(dāng)中，有沒有其他異常的聲音；看，也就是查看執(zhí)行元件的速度及運(yùn)行方面是否有異常情況出現(xiàn)，與此同時(shí)還應(yīng)該對(duì)一些情況進(jìn)行詳細(xì)地審查。

3 礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障排除方法

3.1 泄漏

（1）泄漏的主要的危害就是，如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了泄漏的情況，也就失去了原有的壓力，而且液壓油的泄漏還會(huì)嚴(yán)重地污染環(huán)境，不能正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)可能造成無法估計(jì)的后果。（2）泄漏產(chǎn)生的原因以及適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法：第一個(gè)就是某些零部件的損傷。而密封件就是由耐油橡膠等材料制作而成的，因?yàn)槭褂玫臅r(shí)間長(zhǎng)就能發(fā)生部分的損傷、龜裂以及老化等，這些都可能會(huì)引起系統(tǒng)的泄漏。如果零件在工作過程當(dāng)中由于碰擊而發(fā)生損傷，這樣就很容易劃傷密封元件，也就造成了泄漏。第二個(gè)就是裝配和制造的因素，大部分的液壓元件以及密封部件都會(huì)有嚴(yán)格的形位公差、表面光潔度、表面處理以及尺寸公差等一系列的要求。第三個(gè)就是由于設(shè)計(jì)的因素，因?yàn)樵O(shè)計(jì)當(dāng)中沒有選擇恰當(dāng)?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)，密封件就會(huì)不符合規(guī)范；再就是，由于礦山機(jī)械的使用環(huán)境當(dāng)中具有雜質(zhì)以及塵埃，選擇不合適的防塵密封，就會(huì)使塵埃等污物滲入到系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而對(duì)密封性造成了破壞而產(chǎn)生了泄漏。

3.2 進(jìn)空氣

（1）空氣對(duì)設(shè)備液壓油污染的危害。第一，液壓油的導(dǎo)熱性不好，就會(huì)導(dǎo)致油溫的升高，從而引起化學(xué)變化。第二，還可以降低液壓泵的容積效率，增大能量的損失，這樣液壓系統(tǒng)就不能很好地發(fā)揮原來的效能。第三，產(chǎn)生了爬行、振動(dòng)以及噪音的現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)降低；產(chǎn)生了氣蝕、空穴，這樣就會(huì)導(dǎo)致密封材料以及金屬的嚴(yán)重破壞。（2）進(jìn)空氣的主要原因以及恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法。第一，就是加油的時(shí)候因?yàn)闆]有注意而產(chǎn)生的氣泡被帶入油箱內(nèi)并混入系統(tǒng)當(dāng)中。第二，就是吸油管路以及連接系統(tǒng)的管路損壞而進(jìn)入了空氣。必須要保持管路的清潔，這樣才能減少外界的腐蝕。

4 結(jié)束語

液壓系統(tǒng)是礦山機(jī)械非常重要的組成部分，直接決定了機(jī)械設(shè)備的可靠穩(wěn)定性，對(duì)于保障礦山安全作業(yè)具有非常重要的意義。結(jié)合礦山機(jī)械的管理辦法，采用了一系列的措施來加強(qiáng)管理液壓系統(tǒng)，進(jìn)而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在以后的實(shí)踐當(dāng)中還應(yīng)該積極探索及應(yīng)用先進(jìn)診斷技術(shù)，以加強(qiáng)故障診斷的智能性、便利性以及準(zhǔn)確性。

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