礦井采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及防治措施的研究

左玉堂

（開(kāi)灤（集團(tuán)）荊各莊礦業(yè)分公司，河北 唐山 063000）

ZUO Yu-tang

(Jinggezhuang Mining Branch of Kailuan(Group),Tangshan063000,China)

1 引言

在煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)作業(yè)中，采掘機(jī)械是不可缺少的一種設(shè)備，采掘機(jī)械基本都是在井下工作，井下的環(huán)境一般都具有陰暗潮濕、粉塵多、瓦斯氣體濃度高等特點(diǎn)。并且采掘機(jī)械設(shè)備的功率一般都比較大，工作負(fù)荷也比較大，比較容易受到較大的沖擊，因此，采掘機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的概率就會(huì)提高，尤其是其液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的概率更大[1]。如果采掘機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，將會(huì)使礦井的正常生產(chǎn)受到影響，并且還會(huì)影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。因此，分析液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障產(chǎn)生的原因，并據(jù)此采取相應(yīng)的預(yù)防措施是非常必要的，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)采掘機(jī)械的日常維護(hù)和檢修，只有這樣才能盡可能地降低液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因

2.1 空氣、水進(jìn)入液壓系統(tǒng)

在液壓系統(tǒng)中裝有液壓油，液壓油的壓縮性一般都比較小，因此，由液壓油造成的影響一般是可以忽略的。但是空氣的可壓縮性是相對(duì)較大的，空氣的壓縮性差不多是液壓油壓縮性的一千倍。因此，即便有少量的空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)，也會(huì)給液壓系統(tǒng)造成很大的影響。如果液壓油中混入了少量空氣，當(dāng)外部壓力較小時(shí)，就很容易從液壓油中形成小氣泡被排擠出來(lái)，產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。如果液壓油進(jìn)入了高壓區(qū)，這些小氣泡就極容易由于壓力大而破碎，進(jìn)而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的噪音變大，并且還會(huì)排放出較多的熱量，造成液壓系統(tǒng)的部分位置過(guò)熱，使得液壓系統(tǒng)的元器件遭到損壞。氣泡的破碎也會(huì)造成工作機(jī)構(gòu)的移動(dòng)等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性受到影響，非常容易引起設(shè)備的振動(dòng)。除此之外，如果水進(jìn)入了液壓系統(tǒng)，將會(huì)導(dǎo)致液壓油乳化，進(jìn)而影響液壓油的潤(rùn)滑效果，導(dǎo)致油的酸性數(shù)值增大，使液壓系統(tǒng)中的泵元件和閥元件容易受到腐蝕，其使用壽命也會(huì)受到影響，甚至?xí)绊懸簤合到y(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。

2.2 油溫過(guò)高

在液壓系統(tǒng)中，一般液壓油的溫度要維持在30～50℃，并且液壓油的真實(shí)溫度也不能高于60℃。如果油溫過(guò)高，將會(huì)產(chǎn)生以下三個(gè)方面的影響：

第一，太高的油溫會(huì)減小油載度，使其比較容易通過(guò)節(jié)流小孔和系統(tǒng)縫隙，造成閥芯流量增加，這樣將會(huì)使調(diào)節(jié)好的工作機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行速度減慢。

第二，太高的油溫不容易帶來(lái)潤(rùn)滑油膜，減小潤(rùn)滑油膜厚度，增加機(jī)械磨損。另外，在液壓油不干凈的情況下，更容易出現(xiàn)各種故障。

第三，太高的液壓油油溫，還會(huì)增加密封裝置變質(zhì)的速度，對(duì)密封裝置實(shí)際的密封性能產(chǎn)生影響，縮短密封裝置的使用期限。

2.3 液壓油嚴(yán)重污染

在液壓系統(tǒng)內(nèi)，能量的傳遞主要是通過(guò)液壓油。在人們選取科學(xué)對(duì)的潤(rùn)滑油之后，需要長(zhǎng)時(shí)間保證液壓油的干凈，防止各種雜質(zhì)混入液壓油中。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)安裝各種泵類(lèi)的元件和閥類(lèi)元件，其具有比較高的配合精確度。然而，運(yùn)動(dòng)物體表面之間存在較小間隙，如果液壓油內(nèi)含有雜質(zhì)，將會(huì)對(duì)部件表面造成劃傷，降低表面的精確度和光滑度，進(jìn)而出現(xiàn)部件之間的卡阻問(wèn)題。除此之外，在液壓系統(tǒng)內(nèi)利用的液壓元件通常含有較多阻尼孔，也存在縫隙式閥芯裝置。在液壓油內(nèi)，包括的雜質(zhì)容易對(duì)孔隙造成堵塞，進(jìn)而造成液壓系統(tǒng)不能順利工作。例如，在液壓油內(nèi)，雜質(zhì)阻塞油泵吸油口過(guò)濾器后，將會(huì)大大增加吸油的阻力，造成油泵發(fā)出比較大的噪音和振動(dòng)問(wèn)題，直接影響油泵工作。除此之外，在液壓系統(tǒng)內(nèi)，一些密封元件都是橡膠材質(zhì)，受到污染液壓油的影響，這些元件也會(huì)受到腐蝕，進(jìn)而比較容易破碎，直接給液壓系統(tǒng)的工作帶來(lái)比較大的影響。

3 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障預(yù)防以及維修手段

通常情況下，在實(shí)際的生產(chǎn)作用過(guò)程中，液壓系統(tǒng)故障往往出現(xiàn)在初期階段，不會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)帶來(lái)比較大的影響。但是，當(dāng)液壓系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，故障影響就會(huì)比較突顯。另外，液壓系統(tǒng)還可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)故障同時(shí)發(fā)生的狀況。因此，在液壓系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，人們需要對(duì)液壓系統(tǒng)常常出現(xiàn)的故障，充分做好液壓系統(tǒng)故障的維修和預(yù)防。

3.1 避免水以及空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)

從前文的分析可以看到，如果液壓系統(tǒng)內(nèi)混入水和空氣，液壓系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出比較大的噪音，系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱以及穴蝕問(wèn)題。在深入分析空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)因素的基礎(chǔ)上，可以從以下幾點(diǎn)來(lái)避免采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)混入空氣以及水。首先，定期對(duì)液壓系統(tǒng)內(nèi)油量狀況進(jìn)行檢查，確保油箱內(nèi)有著充足的油量，防止空氣和水等物質(zhì)通過(guò)油箱流到采掘機(jī)的液壓系統(tǒng)；其次，保證液壓系統(tǒng)有著較強(qiáng)的密封性，并且讓系統(tǒng)的壓力盡可能地比大氣壓力要高；再次，對(duì)液壓系統(tǒng)油箱安裝科學(xué)的排氣閥以及排水閥，利用按照排水閥和排氣閥排出部分進(jìn)入到液壓系統(tǒng)當(dāng)中的空氣和水。

3.2 避免液壓油油溫太高

在采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)，液壓油不容易出現(xiàn)太高的溫度。一般情況下，油溫需要比60℃低，否則將會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，人們可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)對(duì)液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高問(wèn)題進(jìn)行處理。首先，定期檢查油箱內(nèi)液壓油油液高度，進(jìn)而保證充足的油液，另外需要及時(shí)清理液壓設(shè)備內(nèi)各類(lèi)污染物，進(jìn)而確定液壓系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)液壓設(shè)備清潔以及干凈，進(jìn)而更好地使輔助系統(tǒng)散熱。第二，有效減小油泵和背壓閥元件的壓力，在減壓的過(guò)程當(dāng)中，需要保證液壓系統(tǒng)持續(xù)的正常工作。第三，在液壓油選取方面，需要對(duì)液壓油濃度問(wèn)題進(jìn)行注意，通過(guò)液壓油系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的基本需求，有效選取液壓油，進(jìn)而保證選擇的液壓油在粘稠度和濃度方面符合基本要求。第四，將液壓系統(tǒng)冷卻裝置安裝在采掘設(shè)備液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓油溫度太高的時(shí)候，需要及時(shí)啟動(dòng)冷卻裝置，進(jìn)而大大降低液壓系統(tǒng)液壓油的溫度。

3.3 充分做好液壓系統(tǒng)的污染防治工作

要想保證采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要保證液壓系統(tǒng)潤(rùn)滑效果。因此，需要充分做好液壓系統(tǒng)的污染防治工作，注重液壓油污染問(wèn)題，進(jìn)而保證液壓油的質(zhì)量符合要求。在日常的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，能夠通過(guò)以下幾種方法來(lái)對(duì)液壓油的污染進(jìn)行預(yù)防。首先，污染液壓油的因素比較多，需要充分做好液壓油存儲(chǔ)過(guò)程以及液壓油添加作業(yè)、日常拆裝液壓系統(tǒng)時(shí)的防污染工作，避免液壓油出現(xiàn)污染問(wèn)題。其次，基于預(yù)防液壓油污染問(wèn)題比較困難，在運(yùn)行液壓系統(tǒng)過(guò)程中，需要充分做好液壓油過(guò)濾工作，通過(guò)過(guò)濾器和過(guò)濾清洗設(shè)備等裝置來(lái)避免液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油污染問(wèn)題。

4 結(jié)論

綜上所述，在礦井采掘機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，造成液壓系統(tǒng)受到污染的因素比較多。因此，需要從現(xiàn)階段礦井液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀況入手，更好地維護(hù)和管理礦井液壓系統(tǒng)，將檢查工作做到位，保證液壓系統(tǒng)的清潔干凈，從而降低液壓系統(tǒng)故障問(wèn)題的出現(xiàn)幾率，更好地保證礦井采掘機(jī)械運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。