煤礦掘進機液壓系統的常見故障與維修

吳少文

（國家能源集團寧夏煤業礦山機械制造維修分公司，寧夏 銀川 750021）

1 煤礦掘進機液壓系統的常見故障分析及解決措施

1.1 煤礦掘進機液壓系統的常見故障分析

1.1.1 掘進機機械問題導致掘進機的運行出現故障

掘進機在運行過程中最主要的故障是機械出現了問題。掘進機中的機械出現問題，可以分為3個部分。1）由于自身的液壓系統壓力存在問題，而造成液壓系統中存在壓力的主要原因是液壓泵的轉向錯誤使液壓系統中的吸油回路阻礙了液壓泵的排油工作回路[1]。2）掘進機自身的結構速度與要求不符，使掘進機出現了機械的問題。而造成掘進機自身結構速度與實際需求不符的原因是自身的液壓泵在輸出流量時與實際的需求產生了差距。而造成各種結構靜止的原因是液壓泵的不能按照要求來輸出對應的流量，也就是輸出的流量為0。同時，如果掘進機的液壓泵的轉向方向錯誤也會造成結構速度與實際不符。3）掘進機在運行中出現了噪聲和震動。而引起噪聲和震動的主要原因是在吸油管中混入了一些空氣雜質，泵的吸液高度較大，進而增加了流動性的阻力，或者是吸油管的密封堵較差以及安裝過程中的鍥合度較低，使一些雜質能夠進入吸油管中。4）掘進機在運行中油溫較高。而造成油溫過高的原因是液壓泵自身的壓力較大，零部件之間產生了較多的磨損，部件之間的間隙擴大，導致油液之間的黏度下降。5）卸荷的部件較少，一些高壓油在經過溢流閥后發生了溢流現象，如果一些零部件不運行就會造成功率的損失，進而導致油溫發熱。6）選擇了黏度較大的油液，進一步促進了部件之間的摩擦性較強，功率的損失在不斷增加，進而增加了油的溫度。最后就是油溫的散熱性較差，不能快速準確的散熱，使油溫一直處于較高的溫度，進而造成了功率的損失。

1.1.2 人為問題而導致掘進機液壓系統出現故障

在掘進機中的人為問題將會嚴重地影響掘進機在運行中的安全性和穩定性，進一步減少掘進機的使用壽命，導致掘進機不能在穩定的狀態下進行工作，而人為問題又可以分為量大部分，第一是相關的操作人員不規范的使用掘進機而引起的。其中，不合理地使用掘進機，將會嚴重影響掘進機的使用壽命，最嚴重的會直接報廢掘進機。在掘進機的運行中，會造成較大的沖擊負荷，進而使各個零部件之間產生了磨損，導致部分零部件受到了破壞。同時，也會對管路造成影響，當沖擊負荷較大時，會使液壓系統受到較大的影響，導致一些管路發生爆管、發生泄露現象。第二部分是在運轉后沒有對掘進機進行管理與維護。在管理的過程中，最常見的問題就是液壓油的污染，而造成液壓油污染的主要原因是相關操作人員操作不規范。液壓油受到污染后，增加了零部件之間的磨損力度，使液壓油的泄露在不斷增加，液壓油的溫度在不斷的上升。當前，在煤礦中應用掘進機中，部分工作人員不重視對掘進機的維護，導致一些液壓油系統出現了故障，進一步抑制了液壓油系統的正常運行。再者，就需要及時地檢測掘進機中的液壓系統是否存在一些故障，圖1為對掘進機檢測的具體流程圖，其中常見的故障分為動臂故障，二次的控制壓力，在對出現的故障進行判斷后，就需要進行后續的檢測流程。根據對相關因素的檢測結果進一步分析出掘進機液壓系統中出現故障的區域。

1.2 煤礦掘進機液壓系統常見故障的解決措施

1.2.1 配管漏油

在液壓系統中出現了漏油現象，可以通過配管來減少漏油現象的發生。其中，在配管的過程中，接頭經常會出現一些松動，而且周邊的密封圈套、軟管破損也會造成漏油的現象。因此，解決漏油現象的關鍵就是要加強對配管的檢查力度[2]，定時定期地對配管進行檢查，重點是對密封圈套、軟管等的檢查，及時地掌握這些零部件的具體情況，及時地對出現問題的零部件進行更換，減少漏油現象的發生。

1.2.2 油缸問題

在液壓系統中，如果油壓不符合要求，密封損壞等均會使壓力與實際的需求不符，使液壓系統不能正常穩定的運行。因此，就需要對液壓系統中的壓力進行調整，進而達到相應的需求。其中，重點要控制轉向閥的流量，并且及時地對控制閥、轉向閥的運行狀態進行檢測，以便于能夠及時掌握二者的運行情況，及時地對一些出現問題的零部件進行調整。同時，也要對密封性質進行檢測，最終促進液壓系統的穩定運行[3]。

1.2.3 對液壓油污染的解決措施

對于液壓受到的污染來說，一般會呈現2種不同的形態。對于污染較嚴重的情況，就需要及時地對液壓油進行更換，并對液壓油周邊的零部件進行清洗，保證不會受到影響。而對于液壓油污染較弱的情況來說，只需要借助液壓系統自身的過濾系統來進行清理一些雜物，就可以減少液壓油的污染程度，進而提高液壓油的安全性，促進液壓系統的穩定運行。

2 煤礦掘進機液壓系統維修的發展與創新

2.1 煤礦掘進機液壓系統維修的發展

當液壓系統發生故障時；不要盲目處理；根據“先易內后外先關鍵后一般”的順序分析，解決一般外部泄漏檢查的問題，檢查油量、堵塞量，對內部磨損的部件，在學習后要進行具體檢查，通過更深入地了解液壓系統，不斷提高技術水平和工作能力，才能更好地解決液壓設備用戶的重大問題，管理液壓系統。在分析行走機械液壓傳動的基礎上，系統地闡述了掘進機液壓系統的發展。通過分析故障的具體原因，并以某型號掘進機為依托，對其液壓系統的負載特性進行了研究和分析，計算了總體參數，定位截割面積不伸縮式為23 m2（截割寬度5.2 m，高度4.5 m），伸縮式為26 m2（截割寬度5.6 m，高度4.7 m）90%（+25 ℃）; 在有瓦斯、煤塵或其他爆炸性氣體環境礦井中；與垂直面的安裝斜度不超過18°；污染等級：3級安裝類別：Ⅲ類 。EBZ160A懸臂式掘進機安全保護： 掘進機電控設備的設計、制造符合GB 3836.1、GB 3836.2和《煤礦安全規程》2004版規定，選擇了關鍵部件。針對現有機床工作效率低、穩定性差的缺點，設計開發了適應煤炭挖掘機的機床，挖掘機液壓系統的重要零部件包括變量泵、分支閥、平衡閥，例如承重敏感變量泵、承重敏感分支閥、液壓系統的實驗模擬，對實現煤炭挖掘液壓系統的集約化進展得出了可實行的方案，在煤炭實踐挖掘過程中進一步證實與發展此種先進理念。

2.2 煤礦掘進機液壓系統維修的未來趨勢

通過對負載感應液壓系統工作原理的分析可知，由于其系統集成度高，系統需要的控制功能集成在2～3個部件中，使機器的集約化程度得到了提高。在煤礦挖掘過程中，掘進機的承重能力需要不斷提升，從而逐步地適應不同的重量承載。與此同時，由于調節閥的變動程度需要靈活，并且要適應承載量的不同程度的磨損，進而就需要合理地設計與匹配，最終可以確保調節閥門節流點在完整過程中的液壓流動量壓力維持穩定，調節閥的液壓流量在全過程中等于稱重量與分支點處流量壓力值，確保調節閥處的流量始終隨閥門上的液壓變化來確保變化量調節。液壓系統有過濾裝置，還設置了壓力、油溫和油位顯示等保護裝置；電控系統設置了緊急切斷和閉鎖裝置，在司機座位另一側還裝有緊急停止按鈕；掘進機設有內、外噴霧系統，并具有過濾裝置、漏水檢測及保護功能。由于此種液壓系統運轉減少了不必要的耗損，從而彌補了不同程度導致的節流損失、流道損失和部分損失，另外，它在實現了單泵驅動多執行機構的工作方式的同時，相互作用，又能給系統帶來新的壓力補償損失，這是負載傳感液壓系統的最大缺點。液壓傳動之所以在集成挖掘機中得到了廣泛應用，是因為集成挖掘機的液壓控制系統大大降低了能耗，提高了控制性能。

3 結語

由于工作環境的復雜性與機械運轉的特殊性，用于井下掘進巷道的采礦機械會存在許多常見的故障問題，其中液壓系統故障是最常見的問題之一。在液壓系統故障中，液壓系統故障的主要原因是液壓油質量差、變質、污染和維修中雜質的侵入。正確判斷和排除挖掘機液壓傳動系統故障是提高掘進機開度的重要保證，對于內部磨損造成的故障部件，在學習完原理后要進行具體檢查，只有做到熟悉液壓系統的工作原理以及常見故障，今后對于相似的挖掘機液壓系統零部件及其電路結構故障才可以有的放矢。