采煤機液壓系統泄漏故障及維護

王 劍

（山西焦煤集團西山煤電集團官地礦機電科， 山西 太原 030022）

引言

采煤機為綜采工作面的核心綜采設備，其截割能力和可靠性直接決定綜采工作面的生產能力。在實際生產中，由于工作面頂板和底部煤層載荷的突變導致截割滾筒所承受的載荷為動態變化的。因此，使其液壓系統內的壓力及流量受到沖擊進而導致泄漏故障[1]。為解決采煤機液壓系統泄漏的問題，本文將詳細研究導致液壓系統泄漏的原因，并針對性地提出維護措施和方案。

1 采煤機液壓系統概述

本文所研究采煤機的具體型號為MG400/920-WD，其液壓系統主要由主油路系統、操作系統以及保護系統組成。其中，主油路包括有主回路、補油回路以及熱交換回路。基于主油路通過改變液壓泵的排量和流量方向實現采煤機調速和換向功能；補油回路為采煤機液壓系統補充液壓油；熱交換回路為冷卻油流經的回路，實現采煤機機械構件的冷卻功能。

基于操作系統完成對采煤機輔助液壓系統、截割部等各分系統的啟動、停止、調速和換向功能。基于保護系統可實現對液壓系統主回路的超壓、低壓、欠壓以及主泵自動回零進行保護。

組成MG400/920-WD 采煤機輔助液壓系統液壓系統的主要液壓元器件包括主液壓泵、液壓馬達、輔助液壓泵和液壓伺服變量系統[2]。各液壓元器件的參數如表1 所示。

2 采煤機液壓系統泄漏分析

綜采工作面生產環境惡劣，濕度大、環境內粉塵濃度大且其在截割過程中振動較大，導致采煤機輔助液壓系統出現牽引速度慢、單向牽引速度慢、雙向不牽引的故障。主要表現為：當采煤機遇到較大阻力時將會出現停止牽引的現象；采煤機只有一個方向能夠牽引；液壓系統內部振動嚴重等。經分析可知，導致采煤機輔助液壓系統上述故障主要由其液壓系統泄漏所導致。

表1 MG400/920-WD 采煤機輔助液壓系統液壓元器件參數

液壓系統的泄漏包括有內泄漏和外泄漏。不論液壓系統的內泄漏還是外泄漏均會影響采煤機的工作效率和穩定性，且外泄漏還會加重液壓油的損耗。因此，需解決液壓系統的泄漏問題[3]。一般來說，導致液壓系統泄漏的原因主要由于其設計、制造不合理以及設備維護、保養不及時所導致。經研究可知，MG400/920-WD 采煤機液壓系統泄漏主要由液壓元件及其油液被污染所導致。

2.1 液壓泵的泄漏

液壓泵是采煤機液壓系統泄漏的主要原因，具體為液壓泵中柱塞與液壓缸孔形縫隙所導致的泄漏；由于油液污染所導致液壓泵的泄漏。經統計，由于液壓泵損壞所導致液壓系統泄漏的故障統計如表2 所示。

表2 液壓泵損壞故障統計

經統計，采煤機液壓泵損壞的主要原因為油液污染所導致。因此，可通過控制液壓泵油液的污染改善液壓泵的泄漏故障。

2.2 柱塞泵的泄漏

導致采煤機柱塞泵泄漏的原因包括有：

1）柱塞泵發熱嚴重導致其泄漏，且柱塞泵發熱嚴重由其液壓油溫過高、柱塞泵各零部件的磨損嚴重所導致。其中，油溫過高由于其液壓系統冷卻器失效或液壓油粘度系數過高所導致；柱塞泵各零部件磨損由于其加工、安裝精度不夠所導致[4]。

2）柱塞泵密封件失效導致泄漏，由于柱塞泵內工作時的噪聲導致密封件之間出現松動。

3）柱塞泵斜盤調整傾角過小導致泄漏，由于柱塞泵斜盤傾角過小從而加劇柱塞泵內的波動。而且，由于配油盤油槽加工精度低導致柱塞泵內的壓力和噪聲增大。

4）柱塞泵裝配不合理加劇磨損導致泄漏，主要表現為柱塞與柱塞控制之間的間隙過大、配油盤定位孔與油泵定位銷之間存在誤差導致彈簧失效進而導致柱塞泵回程不滿足要求。

綜上所述，導致采煤機液壓系統泄漏的主要原因為油液被污染或液壓元器件設計、安裝精度不高、各零部件的裝配存在誤差所導致。

3 液壓系統泄漏的控制

針對采煤機液壓系統泄漏的問題，為其液壓系統增設油溫控制裝置、自動冷卻系統。

1）液壓油油溫過高是導致液壓系統泄漏的主要原因[5]，因此需對油液油溫進行實時監測。根據采煤機液壓油的合理溫度范圍，將其溫度監測范圍設定為50～70℃。具體控制原理如下：當監測到液壓油油溫超過限值時，溫度控制開關閉合且指示燈發亮并發出報警，進而觸發電磁閥動作，控制采煤機停止運行。當液壓油溫度恢復正常后，油溫控制開關打開，進而觸發電磁閥動作，控制采煤機正常運行。

2）自動冷卻系統是配合油溫控制裝置使用的系統。當油溫超高限值時，冷卻系統在泵的作用下將高溫液壓油經散熱器回油箱，進行強制降溫。當油溫降低至合理值時，冷卻泵停止運行，被降溫后的液壓油回到管路中。

4 結論

采煤機作為綜采工作面的關鍵綜采設備，其各分系統運行的可靠性和穩定性將直接決定設備的生產能力。液壓系統泄漏是威脅采煤機高效、高產生產的主要因素，具體如下：

1）導致采煤機液壓系統泄漏的主要原因為液壓油被污染以及液壓系統元器件設計、安裝精度不高，且各零部件安裝存在誤差所導致的。

2）根據觀測液壓油的顏色變化判斷液壓油是否被污染，并針對性對液壓油進行處理；此外，在系統維護中還需主要維護環境和工具的清潔性。

3）針對性地為采煤機增設油溫監測裝置和冷卻系統。