煤礦采掘機械液壓系統故障分析及維護

吳煥廷，吳 學

（1.山東豐源遠航煤業有限公司，山東棗莊 277300；2.山東豐源遠航煤業有限公司北徐樓煤礦，山東棗莊 277300）

0 引言

隨著我國經濟發展以及科學進步，煤礦行業的作業水平也得到了較大程度提升。當前很多煤礦在生產中均使用了大量的機械設備。因此，采掘設備是否能夠正常運作與當前煤礦的開采效率呈現正比例狀態，決定了煤礦企業員工的人身安全與施工設備的安全性。煤礦周邊環境較為惡劣，導致采掘機械液壓系統故障概率也隨之上升。此外，液壓系統故障也會對操作人員的人身安全造成非常嚴重的威脅。因此，相關人員在進行煤礦采集工作前，組建能夠對液壓故障出現原因進行深入分析的團隊，只有這樣，才能夠快速找出煤礦采掘機械液壓系統中存在的各種問題，進而針對問題進行快速反應，防止問題擴大，從而達到提高企業經濟效益的目的。

1 煤礦采掘機械液壓系統概述

將液壓能量轉變為機械能量，并借助元件進行能量的傳遞，是液壓系統的主要工作。一旦液壓系統出現問題，會導致機械能力無法正常傳遞。因此，相關人員應對完整的液壓系統有初步概念。液壓系統通常包括液壓系統動力、液壓系統執行裝置、液壓系統調控裝置與液壓系統液壓油等。液壓系統動力設備的主要作用便是將機械能轉換為壓力。執行裝置的主要作用是將液體壓力逐步轉換為機械能量。調控裝置主要通過壓力、方向等多方面數據，控制液壓系統的壓力。最后則是液壓油，相關人員可通過液壓油傳遞能量。

2 煤礦采掘機械液壓系統故障分析

2.1 油溫過高

在通常情況下，液壓油的正常溫度為32～52 ℃，最高溫度為60 ℃。這一條件主要是因為過高的油溫會改變液壓油自身的物理性質，例如黏稠度降低，濾網流速過大等，嚴重影響液壓系統正常運行。此外，當油溫過高時，液壓系統的密封性也會隨之降低，進而出現嚴重故障，無法正常使用液壓系統。

2.2 液壓油受到污染

因煤礦周邊的環境較為復雜，進而導致液壓油中經常會進入某些雜質，且隨著液壓油混入系統的各個環節之中，最終導致液壓系統出現故障。因此，相關人員應保證液壓油的潔凈程度。此外，因煤礦易產出細小碎片，這些碎片若隨著液壓油進入液壓系統，則會嚴重影響各元件之間的磨合度，進而導致液壓系統遭到破壞。

2.3 空氣進入液壓系統

液壓系統使用的液壓油沒有可壓縮性，因此在通常情況下，并不需要對壓縮性進行計算。但低壓空氣存在壓縮性，且其壓縮性約為液壓油的1000 倍。因此，即使液壓油箱中存在少量氣體，也會對整個液壓系統產生嚴重影響。另外，溶解在液壓油中的空氣會在壓力較低的情況下從油中溢出，進而產生穴蝕，而在高壓情況下，氣泡會被擊碎，進而在產生噪聲的同時釋放熱量，為液壓系統的正常運行帶來嚴重影響。

3 采掘機械液壓系統具體維護措施

3.1 液壓系統的污染控制防護處理

據數據顯示，液壓系統出現問題的絕大部分原因在于液壓系統的污染控制防護處理沒有落實到位。因此，相關人員應針對這一方面實施一定的處理措施。首先，對于不同環境，相關人員應從2 方面入手。一方面，相關人員在進行檢查維護工作時，應保證“三關”安全。“三關”安全分別指液壓油存儲開關、系統附件拆裝開關與液壓油加減檢查開關等3 項。只有保證這3 個開關的清潔度，才能有效保證液壓系統能夠安全運行。另一方面，相關人員應及時清除液壓系統內部的污染物，避免對液壓系統過濾裝置堵塞所帶來的各項問題，另外，在液壓系統完成運作時，應及時進行檢查，進而減少液壓系統內部故障概率。

3.2 做好空氣防漏措施

液壓系統運行時若是有空氣進入，便會導致多種系統內部振動出現問題，引發液壓系統故障。因此，相關人員在使用液壓系統時，應時刻注意是否有空氣進入到系統之中，并根據具體情況選擇適合方式進行處理工作，保證煤礦開采工作能夠順利進行。另外，通過加強對油箱內油面高度的檢測力度、對密封裝置進行定期檢查與維護、設置排氣閥等多種手段，能夠有效防止空氣進入液壓系統，從源頭上避免液壓系統出現空氣防漏問題。

3.3 做好內部油液降溫處理

通過合理控制液壓系統溫度，便能夠有效保證液壓系統正常運行。在通常情況下，液壓系統工作溫度為60 ℃以下。為此，相關人員應進行合理的油溫控制方式，進而實現保護油箱內油液的目的。為實現這一目的，相關人員一方面應實時檢測油溫，保證其處于合理范圍之內。此外，當液壓系統進入循環冷卻狀態時，相關人員應通過對液壓設備進行清潔工作來保護液壓設備。另一方面，相關人員還可通過加強其散熱裝置，進而實現液壓系統的安全防護工作。其次，隨著液壓系統運行時間的增長，設備內部的元件必定會出現磨損現象，這時，若是無法做到機械裝置保護工作，便會導致液壓系統出現故障時無法及時反應，進而造成較為嚴重的財政損失，且無法確定液壓系統的安全性是否能夠得到保證。最后，相關人員應在合理控制油液黏性時，合理選擇液壓機械裝置，并在使用時對油液黏性進行分析。這種模式能夠充分保證油液黏性的完整程度，能夠完美處理油液過熱問題。

3.4 加強對液壓系統的日常維護檢測

因煤礦的采掘機械常常需要連續不斷進行作業，導致液壓系統的工作強度較大，為保證液壓系統能夠正常運行，相關人員在進行日常維護時應加強保養維修工作力度，減少采掘機械故障概率。煤礦企業在進行采掘作業前，應為液壓系統制定出較為完善的維護方案，并對維護人員加以培訓，提高維護人員的工作效率和水平，保證液壓系統運行的穩定性與安全性。在通常情況下，液壓機械故障概率呈U 形，即在設備初始使用階段與設備使用老化期兩個階段最為常見，但在設備使用的穩定期內，設備故障概率則最低。此外，在進行液壓系統維護時，相關人員應對以下8 點進行著重檢測。

（1）第一點是液壓泵是否存在異常聲響。針對這一問題，最常見的維護措施為聽檢方式，對設備的濾網、液壓油內是否存在氣泡以及液壓泵的磨損情況進行深入檢測，保證液壓泵不存在任何問題。

（2）第二點與第三點分別是針對油溫與油位進行檢測，這兩個項目主要保證油溫與油箱內的油位不會超過規定限制。

（3）第四點為對液壓泵的真空度進行檢測，在檢測這一項目時，相關人員應設置真空機，從而對濾網進行徹底檢測，減少問題的發生概率。

（4）第五點應對執行元件的速度進行測試，若發現元件速度出現異常，應深入檢測泵流量與其他元件。

（5）第六項應對油缸、油泵以及各個相關部分的密封性與漏油情況進行檢測，若發現存在問題，應及時更換問題零件，保證設備正常運行。

（6）第七項檢測應使用專業的矯正設備，對各種儀器與儀表進行檢測校正，進而保證設備的各項參數測量的準確性。

（7）最后一項應對元件的絕緣阻抗性與絕緣性能進行檢測，防止因絕緣問題出現設備故障。

3.5 采取多種維護預防措施保證液壓系統正常工作

當采掘機械液壓系統質量存在問題時，其本身出現故障的概率也會隨之大幅上升。當液壓系統質量不符合相關規定時，常常會出現漏油、進氣等問題，嚴重時將會引發液壓系統部分元件出現故障，對液壓系統整體造成嚴重影響。因此，相關人員應保證液壓系統的整體質量達到相關標準，并且在進行液壓系統檢測時，應落實到每個元件的質量，一旦發現問題，應及時更換或維修。此外，煤炭開采人員還應不斷建設專家體系，提高系統故障的診斷分析能力。

液壓系統發生故障時通常會具備一定的偶然性與突發性，這種特性導致在進行故障原因判斷時常常會出現阻礙。因此，煤炭開采人員應建立起相關專家團隊，對液壓系統故障進行專業、系統檢測，提高液壓系統故障時的修復效率。

4 總結

通過對煤礦采掘機械液壓系統故障進行分析，能夠有效提高煤炭采掘機械液壓系統在運行時的安全性與穩定性，進而提高煤炭采掘的效率與安全度。因此，相關人員首先應研究煤礦采掘機械液壓系統為何出現故障，進而對如何有效維護液壓系統，處理液壓系統中可能存在的問題做好充足準備，保證采掘機械能夠正常運行，達到提高煤礦企業經濟利潤的目的。