煤礦設備液壓系統故障及控制探討

姜海濤　王繼飛　張敬

摘要：由于煤礦采掘工作環境相對惡劣，在進行煤礦采掘的過程中，液壓系統長期遭受煤粉等各種雜質的侵入和污染，經常出現不同程度的故障問題，導致機械不能正常運轉。同時在煤礦機械的所有故障中，液壓系統出故障的頻率最高，因此必須做好煤礦設備液壓系統故障的防治工作，并通過合理的方案對策來確保機械設備的安全、穩定運轉。

關鍵詞：煤礦設備；液壓系統；煤礦采掘；設備故障；故障控制 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD421 文章編號：1009-2374（2015）35-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.073

近些年來，煤礦設備液壓系統發生泄漏事故的情況時有發生，這種事故的發生一方面阻礙了整個煤礦設備的正常操作運行，另一方面導致了油液消耗量的不斷增加，造成系統安全方面的不穩定，降低了煤礦生產效率，從而導致整個企業生產成本不斷增加（如圖1所示）。液壓系統作為煤礦設備的最關鍵裝置，液壓系統運行的狀況直接決定采礦設備的運轉情況，因此為了確保正常安全生產，本文將針對煤礦設備液壓系統常出現的故障進行分析并提出相對應的解決對策。

1 煤礦設備出現液壓系統故障的原因

煤礦設備液壓系統主要是改變設備的運行壓強來控制其作用力的設備裝置。系統的合理安全性直接關系到煤礦設備運行的穩定性和企業的經濟效益。煤礦機械采掘的工作環境十分惡劣，尤其是其中的粉塵、煤灰以及雨水對液壓系統的侵襲和污染，導致液壓系統在經過長時間的損害破壞之后出現各種不同程度的故障問題。其設備內部故障主要是機械設備在運行過程中殘存在液壓系統內部的殘屑、各種變質油液膠狀物以及在機械設備的運行摩擦所生成的鐵銹脫落物、微小金屬粒、各種剝離片等所引發；而外環境干擾主要是液壓系統運轉過程中從外界帶來的污染物，包括空氣中的粉塵、水分等，通過液壓系統在空氣過濾器和活塞桿等的接觸摩擦，導致液壓系統防塵功效衰弱，使得污染物容易進入油液中，進而液壓系統被損壞。

2 煤礦設備液壓系統的常見故障及控制對策

2.1 液壓系統沖擊壓力的不正常

基于液壓系統的液壓缸在到達終點時產生液壓沖擊力，我們在液壓缸的兩端分別設置了緩沖裝置。

當液壓缸在高速運轉過程中突然被制動的情況下，會產生液壓沖擊，因此在液壓缸的進出油口分別設置了小型的溢流閥，這種溢流閥具有反應速度快且靈敏度很高的特點，當驅動力達到一定值時，就會降低液壓系統工作壓力，或者提高系統背壓，在液壓缸附近安裝囊式的蓄能器，延長換向時間減弱換向時產生的沖擊力，同時也對液壓行程設置了開關閥。

2.2 液壓系統的過熱故障

液壓系統出現過熱的情況下，油的黏度會出現過低或者過高的現象，這時應對油的黏度進行檢查，看是否合適并根據實際情況進行及時換油；在液壓系統的泵內出現磨損，會導致系統內部有漏油的問題，這時要對泵的內部進行檢查是否有漏油情況，在需要的情況下進行及時的更換。另一種致使液壓系統出現過熱障礙的是進水閥門功能性不強，使水量不夠，油溫的自動調節裝置失效，此時應安裝冷卻器，縮短冷卻時間，并對閥門進行修理，增加水量，對調溫裝置進行維護，當泵修理好后進行安裝時應確保安裝不能太緊。

2.3 工件機構的運轉有問題

液壓系統的工件機構運行出現障礙時，主要表現方式為突然出現跳動，并逐漸使得液壓系統的工作運轉速度開始減慢，出現此種情況的原因很有可能是節流閥的內外泄露所引起，還有可能是節流的通道管壁上附有油中的各種雜質以及粉塵導致系統的不穩定現象。這時應該及時對節流閥進行檢查，并根據實際需要進行維修和清洗；如果出現系統液壓過低或者壓力脈動太大而不能抵抗外阻力，應對溢流閥的調定值進行檢查和調整；還應該對液壓系統的密封性進行檢查維護，假如油泵吸空，將會影響空氣進入液壓系統；要定期對液壓系統進行潤滑，減少摩擦阻力保證工件在運轉過程中順利進行。

2.4 液壓系統出現的泄露問題

液壓系統泄露問題是比較常見而且經常出現的，針對這一問題，首先要對油管的接口進行檢查，看是否有松動，如果松動，則將其擰緊；然后是對相對運動的表面是否出現摩擦嚴重的現象進行檢查，如果有摩擦嚴重的問題，要及時進行修復維護，并在必要的情況下進行更換；出現泄漏還有可能是密封件出現損壞或者是使用時間太長而出現的老化，此時應該對密封件進行及時的更換；還有一種泄露出現的問題是鑄造的零件存在裂縫、氣孔或者砂眼，要及時對有問題的零件進行維修和必要的更換；閥的表面幾何精度相對較低，使得閥缺乏準確的同心度，所以要對閥進行研磨，必要時也要對其進行更換。

2.5 液壓系統出現的噪音故障

如果液壓系統產生很大的噪音，要對液壓系統中的油進行黏度的檢查，如果需要更換，要注意更換符合其型號的油；同時要對電機和泵同軸度按標準要求進行檢查確認，假如不合格要及時進行維修以及調整；檢查液壓系統的油位高低位置，吸油管如果阻力過大或者油管堵塞，要及時加入適當足量的油液，并對油過濾器進行清洗；還有一種可能是泵內存在空氣，所以要及時對泵內的空氣進行排除，同時空氣進入到泵內，會發生氣穴，此時應該對密封裝置和油位進行檢查并排氣；最后是對流量脈動和壓力進行檢測，確認是否因為其壓力過大而存在的設計不合理的情況。

2.6 液壓系統出現的振動故障

當液壓系統出現振動故障時，首先要對液壓系統的管路、油箱共振進行排查，看油流是否紊亂，假如油流出現紊亂不能使用直角彎頭或者三通，而是使用消聲器、蓄能器等；同時，閥彈簧所引起的系統共振，增厚箱板，在側板、地板上增設筋板，改變回油管末端的形狀和位置；如果外界空氣進入到液壓缸內所引起的振動，要在合適的地方裝上節流閥，改變外泄的方式，改造對回路的構造。

2.7 液壓系統出現不能有效供油的問題

液壓系統出現不能有效供油的故障，首先要對泵元件有非常嚴重的損壞或者是磨損的地方進行檢查，根據需要進行泵元件的更換；另外就是使用單相泵，并在泵進行轉向時發生錯誤的問題進行檢測，及時進行轉向，并對接線進行糾正；然后可能是液壓系統的泵內有渣沉，這時應該將泵整個拆開，并把泵清洗干凈；最后是對油箱的油位進行檢查，如果油位出現過低，就應該檢查油箱是不是存在泄漏的問題，并在確認無誤后把油位調整到合理正常的位置。

3 結語

綜上所述，我國由于液壓裝置系統出現的安全問題逐漸增多，導致了煤礦機械化作用的工作效率降低。各大煤礦企業開始對煤礦設備液壓系統的故障控制與日常維護更加關注，煤礦設備液壓系統的工作運轉能力決定了煤礦等機械設備作業能力的高低，所以在煤礦企業的長期發展中，必須確保煤礦設備液壓系統的正常運行，并根據液壓系統出現的故障問題及時做出合理有效的解決方案，確保整個煤礦設備液壓系統的正常運轉，繼而促進煤礦企業的生產效益的可持續發展。

參考文獻

[1] 張有權.煤礦掘進機常見故障分析及處理方法[J].現代礦業，2012，（4）.

[2] 張興友.煤礦液壓設備故障診斷的現狀與發展趨勢

[J].煤炭技術，2013，（3）.

[3] 郭厚明.煤礦采掘機械液壓系統油液污染的危害與控制[J].山西焦煤科技，2006，（4）.

作者簡介：姜海濤（1973-），男，山東曲阜人，山東裕隆礦業集團有限公司工程師，研究方向：煤礦機電管理；王繼飛（1969-），男，山東曲阜人，山東義能煤礦有限公司工程師，研究方向：煤礦機電管理。

（責任編輯：蔣建華）