淺析煤礦液壓設備故障及對策

李明山

摘 要：在煤礦企業正常運行中，液壓設備屬于最基本工具，液壓設備能否正常運行直接影響著煤礦生產。但是在實際使用中，液壓設備因安裝、保養及維護不當，出現液壓沖擊、漏油等各種故障，必定會造成動力下降。因此，探究液壓設備的常見故障對確保設備正常工作具有重要意義。本文以采煤機液壓管路為例，分析設備故障并提出相應解決對策，確保使用液壓系統的安全性。

關鍵詞：煤礦液壓設備；故障；對策

中圖分類號：TD421 文獻標志碼：A

近年來，煤礦生產中設備的液壓系統時常發生泄漏事故，這種事故不但阻礙了設備正常操作，還會不斷增加油液消耗量，影響系統安全方面的穩定性，從而降低煤礦生產效率，增加企業的生產成本。在煤礦設備中，液壓系統屬于最關鍵裝置，系統運行狀況直接影響著采礦設備的運行情況。因此為確保安全生產，探究液壓設備的故障具有實用價值。

1 液壓設備故障特征

在液壓傳動中，液壓油溫常?？刂频?0℃～50℃，最高不能超過60℃。如果溫度過高必然會給液壓系統造成不良影響。溫度升高就會降低油品的黏度，減小油液內聚力，泄漏增多，導致設備運轉速度不穩定，極易發生爬行；影響系統穩定性，降低工作精度及設備正常工作。液壓設備系統主要是由驅動、控制及輔助各部分共同組成，其中驅動部分被稱為油泵，能把機械能轉為液體的壓力，提供給執行部分；油缸屬于執行結構，將接收到的液壓轉化為機械能，讓電爐爐蓋正常提升、油缸順利傾倒，推動各個部件運轉，各部件運轉方向與速度均通過液壓的控制部分所決定。

液壓設備故障具有多樣性、復雜性及隱蔽性、偶然性等各種特征，液壓設備常常出現振動噪聲與壓力不穩等故障。因液壓是在封閉管道里進行傳動，所以大多數故障都是發生在內部、拆裝不便，無法直觀觀測實際的工作狀態，所以診斷設備故障非常困難。當設備運動時，必定會遭受外界各種因素影響，比如因電磁鐵的吸合而發生異常，阻尼孔被堵死等各種污染物入侵。

2 煤礦液壓設備的常見故障分析

本文以漏油及沖擊力為例，分析引發故障的原因，提出解決漏油現象的對策。

2.1 設備漏油原因分析

造成煤礦液壓設備漏油的原因比較多，主要體現在如下幾個方面：

（1）管路質量不符合要求；在更換或維修液壓管路時，假如安裝了劣勢管路，因這種管路承受力低，使用壽命不長，使用不久就可能漏油。硬質油管質量差具體體現在管壁厚薄不均勻，承載力不高；軟管劣質主要是鋼絲拉力不足、橡膠質量差及編織不均，導致承載力不足。

（2）安裝管路不符合要求；安裝液壓設備的硬管時，應該按照規定彎曲半徑讓管路彎曲，如果沒按照規定實行，就會在管路中產生出不同的內應力，在油壓作用逐漸發生漏油。

（3）安裝固定與要求不符；安裝油管過程中，沒有考慮到管路的角度、長度及螺紋是不是合適，而強行裝配，從而導致管路變形而發生安裝應力。管路接頭的緊固力過大，導致接頭喇叭口斷裂而出現螺紋脫扣、拉傷，必定會造成嚴重的漏油事故。

（4）液壓油被污染。因液壓系統極易被污染，液壓油中混入固體污染物，必定會增加油液及管道內部的摩擦度。而這種固體污染物的硬度常常超過導管內部的材料，必定加快內部的磨損程度，乃至劃傷內壁。尤其是液體的流速不穩定且快時，必定會增大壓力脈動，導致內部的材料遭受沖擊而出現剝落

2.2 液壓沖擊故障

（1）液壓沖擊的危害。沖擊力可達到正常要的3～4倍，從而破壞液壓系統的管道、元件及儀表等；導致設備繼電器發出假信號，干擾設備正常工作，影響設備運行的可靠性與穩定性。

（2）產生液壓沖擊的原因。因快速關閉閥門，管路中必定會出現液壓沖擊；高速運行部件突然被制動，就會出現液壓沖擊，例如主換向閥快速換向，就會出現壓力沖擊。

3 預防液壓設備故障的對策

3.1 解決漏油故障對策

（1）確保管路質量。維修時，如果需要更換管路，必須要認真檢查管路的生產廠家、批號等，以及規定使用壽命，是否有缺陷，質量不過關的管路嚴禁使用。使用時，必須要常常檢查管路有沒有出現腐蝕、磨損等現象等，必須要立即更換。

（2）嚴禁違規裝配；安裝軟管時必須要擰緊螺紋，但是不能扭曲軟管。對橡膠軟管而言，不能放置在高溫、腐蝕氣體的環境中；如果使用軟管比較多，就應該安裝管夾進行固定或用橡膠板隔開。

3.2 預防液壓沖擊的對策

因突然關閉閥門，從而造成壓力沖擊，就要減慢換向閥的關閉速度，適當延長換向的時間，例如使用直流電磁閥，就會降低沖擊力。也可以采用帶阻尼的換向閥，調節阻尼及控制先導閥中的壓力與流量，就能降低主換朝閥芯換向的速度。而且采用軟管依然可得到良好效果；完全關閉滑閥前減緩液體流速，比如改進換向閥的控制結構，換成“V”型槽，就能有效降低液壓沖擊。

如果沖擊力是因部件突然制動而產生，可以設置減速閥緩慢關閉油路就能緩解液壓沖擊。還可以采用橡膠軟吸收沖擊能量，在管路中設置蓄能器吸收沖擊力，采用帶阻尼液壓換向閥等等，這些方式都能降低液壓沖擊力，減輕或者徹底消除液壓沖擊現象。

4 煤礦液壓設備故障實例分析

某煤礦的200型采煤機效果比較明顯，特別適合在坡度大、瓦斯大及頂板破碎的環境條件下使用。但是在使用中發現了一些薄弱環節，還影響正常生產。如主油泵在工作中無法得到較好的潤滑，極易損壞，影響正常生產，從而增大維修費用。

4.1 原因分析

200型采煤機的牽引力能達到45t，液壓系統高達16MPa。在系統中主油泵具有動力源作用，安裝在泵箱腔體內一端的上方。如果工作面的傾角達到30°時，泵箱液壓油移動到左下方，必定會淹沒粗過濾器，滿足輔助泵吸油。但是主油泵位于箱中右上方，此時這里沒有油液潤滑，全為空氣；主油泵沒有外殼，潤滑是依靠浸到油池內實現。如果將泵箱全部充滿液壓油，雖然能潤滑主油泵，但是泵箱油溫快速升高，影響液壓元件工作。如果油泵不接觸油液，處于2159r/min高速的軸承無法潤滑，必定會出現軸承干磨而產生鐵屑，還會造成油馬達、輔助泵容易損壞；經過多次故障觀察，確定問題出在主油泵的潤滑上。

4.2 解決措施

從之前的分析來看，要解決主油泵潤滑問題，還要考慮系統整體的密封性能。這就需要從系統內部尋找一個替代油源對油泵進行潤滑，將低壓常開溢流閥卸載的油液用來潤滑主油泵的軸承。因這股油液不集中，不能順利引入到主油泵來潤滑軸承。經過多次論證，就制定出合理解決措施：取一段高壓軟管（長為700mm，直徑為10mm），在管子一端焊接直接10mm兩通接頭，將該接頭連接到回油管上，發揮聚集油液作用。將高壓軟管另一端固定到主油泵周邊的鋼管上，讓管接頭噴向軸承處，這樣就實現了潤滑作用。低壓側的熱油通過換向閥-溢流閥-冷卻器-單向閥回油，經過油管噴到主油泵潤滑軸承，然后直接回流到油箱中，有效實現了補油熱交換。

總而言之，煤礦液壓設備出現的安全問題比較多，如果不及時預防勢必降低設備工作效率。因此各個煤礦企業就要依據實況，分析造成設備故障的原因，并有針對性制定預防措施，確保液壓設備正常運轉，促進煤礦企業可持續發展。

參考文獻

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