Simba-H1354 鑿巖臺車液壓系統污染分析與預防

韓 強

（甘肅鏡鐵山礦礦業有限公司，甘肅張掖 734400）

0 引言

甘肅鏡鐵山礦業有限公司樺樹溝礦區由于對中深孔鑿巖鉆孔的需要，引進了2 臺瑞典阿特拉斯公司生產的Simba-H1354全液壓鑿巖臺車（以下簡稱鑿巖臺車）。2008 年11 月投入生產，鑿巖臺車在第1 年運行過程中液壓系統運轉正常，但是隨著使用年限的延長，鑿巖臺車的液壓系統出現多次故障，檢修人員先后對鑿巖臺車進行檢修，更換過液壓主泵（A10V-100 油泵）2 臺、各類液壓閥15 件、油缸5 件。經過現場檢修和對各類故障分析發現，鑿巖臺車故障產生的主要原因是液壓系統液壓油較臟，液壓油進入雜物，油品被污染，污染后的油品繼續使用，閥芯在運行中磨損嚴重引發鑿巖臺車故障，導致液壓臺車停機。根據使用和維修液壓設備多年的現場經驗發現，液壓系統設備故障中70%～80%是油液污染導致的，油液被污染最主要的污染物是固體顆粒，當固體顆粒進入液壓油內，造成液壓部件磨損，導致設備不能正常運轉，設備停機影響生產。

1 污染危害與形成原因

鑿巖臺車液壓系統中，當污染物混入到液壓油后進入液壓系統，在液壓系統中會導致液壓元件的磨損、液壓系統泄漏，嚴重時甚至引起液壓閥的動作失靈或產生噪聲，造成鑿巖臺車停機。進入液壓系統中的污染物會堵塞液壓元件的阻尼孔，劣化液壓系統的工作性能，使液壓閥產生誤動作或造成事故。當灰塵顆粒進入液壓系統中會加速各類密封件性能的損壞、產生異常的聲響與振動，造成缸筒內表面拉傷，使液壓缸泄漏增大，推力不足、產生爬行、運動速度下降等；還可能引起液壓油濾網的堵塞，造成液壓泵吸油困難、回油不暢通，從而產生氣蝕、振動和噪聲；當液壓油污染嚴重時會因堵塞阻力過大而將液壓濾網徹底擊穿，使液壓濾網完全喪失過濾作用，造成液壓系統內各類磨損的惡性循環。

造成液壓系統污染的原因很多，污染物產生的因素有以下3 種：①液壓設備在檢修過程中，部件內部產生的污染物；②液壓系統工作過程中產生的密封掉塊、閥芯研損、零部件損傷等；③液壓設備在加注油品或更換液壓油管時，由于不注意衛生清潔，混入了雜質。

2 污染治理與預防

2.1 液壓密封件在運行中損壞后的污染預防

鑿巖臺車的液壓密封件損壞后，損壞的密封件隨液壓油到達液壓閥中，會導致液壓閥閥芯卡死或運動不暢，液壓閥不能正常工作，造成設備故障。對于此類情況，應根據設備運行情況，總結出密封件的使用周期，對易損壞的密封件合理地定期更換，可以有效預防此類問題的發生。

故障案例：2009 年8 月，液壓臺車推進油缸活塞密封的PVC 材料支撐環，在推進油缸頻繁往復伸縮工作時，支撐環疲勞老化嚴重，出現掉塊掉渣現象。如圖1 所示，活塞密封支撐環斷裂后隨液壓油到達推進電磁閥，導致推進電磁閥閥芯卡死無法正常工作，將斷裂的密封件從電磁閥中取出后，電磁閥恢復正常工作。此后對液壓臺車的易損件制訂了更換周期，到期后及時更換，達到了預期效果。

2.2 液壓設備零部件清洗時的污染預防

圖1 油缸分解

檢修安裝新備件前，與其相配合的原有部件都必須經過清洗，清洗后確認無誤方可進行裝配。清洗液壓備件中應注意以下要點：①進行液壓元件的拆裝時，作業人員應穿戴齊全符合要求的工作服裝，避免因纖維、灰塵、頭發等散落進入液壓系統造成人為污染；②液壓元件在拆裝、清洗時，應選擇在無粉塵、干凈的操作間進行，不允許周圍使用砂輪機或焊接等其他產生污染的作業，絕對不能在生產現場或者雜物間分解和裝配液壓件；③液壓元件清洗要確保工作臺的清潔干凈；④清洗液選擇使用煤油或與液壓系統工作使用的油品牌號相同的液壓油；⑤對清洗后的液壓零件應使用壓縮空氣吹干；⑥清洗后的液壓零件放入專用容器內，不能直接隨意放在地面；⑦已清洗過但暫不裝配的零件應做好防銹處理，各接頭部位必須進行封堵。

2.3 液壓油管更換時的污染預防

更換液壓油管時應注意以下要點：①液壓油管更換時必須保證液壓聯結接頭處干凈，特別注意不可將雜物帶入液壓油管內；②保證作業人員的衣服和雙手干凈，避免將雜物帶入系統；③換液壓油管時不準帶手套，因為在井下作業，手套易沾上巖粉、沙石等雜物；④井下備用的液壓油管必須用塑料布或塞子堵住油管接頭，不讓灰塵進入液壓油管內；⑤液壓油管安裝過程中若有較長時間的中斷，須及時封好管口防止雜物進入系統中；⑥液壓油管需要焊接時，焊接完成必須對管路認真清理和清洗。

故障案例1：2010 年10 月，在鑿巖臺車作業人員更換液壓油管時，由于備用液壓油管沒有做防塵處理，將巖粉混入了液壓系統，污染的液壓油將液壓主泵的柱塞劃傷，造成液壓系統內泄，鑿巖臺車液壓系統壓力無法達到工作要求，造成設備停機。經過對液壓臺車進行檢修，更換液壓主泵后設備恢復正常。經過分析確定，是因為巖粉混入液壓油中加速了柱塞面的磨損。

故障案例2：2010 年12 月，2 臺液壓臺車更換了各類液壓閥15 塊，經過分析確定，也是因為巖粉的混入加速了閥芯配合面磨損。

通過加強備用液壓油管的管理，制訂了更換液壓油管的相關制度，并要求作業人員嚴格執行，杜絕了此類問題的發生。

2.4 液壓備件運輸中的污染預防

液壓備件在運輸過程和保管中，應特別注意防塵工作。在裝箱前和開箱后，應認真仔細地檢查液壓備件所有油口是否已用塞子或膠帶封堵，對受到輕度污染的液壓備件油口及時清潔擦拭并封堵，對污染嚴重的備件必須再次進行分解、清洗、包裝。

2.5 液壓系統大中修時的污染預防

檢修液壓設備時最易污染液壓系統，因為檢修時液壓系統被打開，與外界接觸，如果檢修中措施不得當，液壓系統肯定會被污染。在大中修環節中讓作業人員認識液壓系統污染的危害是很重要的，應該對檢修作業人員進行相關培訓。

在液壓設備液壓系統檢修時應注意的問題：①檢修時要更換的油管必須在使用前進行清潔處理，使用壓縮空氣將油管吹凈后方可進行安裝，在檢修中途要拆卸油管必須及時包扎好拆卸的油管接頭，保證接頭處清潔干凈；②檢修中更換液壓元件時，必須先清理液壓元件周圍的衛生，徹底清理干凈后再進行拆卸，要對拆卸元件做好防塵工作，拆卸后及時封堵露出的各類油口，防止污染物進入液壓系統。

2.6 鑿巖臺車液壓油品注入油箱時的污染預防

在將油品加入液壓設備油箱前，必須檢查所使用的加油工具是否清潔，不干凈的要進行擦拭清理；加油時必須經過過濾器，不允許將油品直接倒入油箱。

2.7 濾芯的污染預防

濾芯是液壓系統中不可缺少的部分，也是最重要的部分之一，作用是過濾液壓油中部分雜質。當出現濾芯堵塞時，必須及時更換濾芯，否則當濾芯堵塞到一定程度會被污染物沖破，造成液壓油未經過濾而直接循環使用，濾芯沖破后的碎片也會污染液壓系統。濾芯污染是液壓系統中最致命的污染，當濾芯失效后，將引起設備大面積或全部損傷，應引起高度重視。

故障案例：2010 年2 月，鑿巖臺車的濾芯由于堵塞后沒有及時更換，紙芯式濾芯被沖破，導致紙芯和粘合固定劑流入閥芯。在液壓油中找到雜質后，對閥芯進行清洗，更換了液壓油和濾芯后，恢復了設備正常工作。濾芯堵塞發出報警后，必須及時進行更換。

2.8 液壓系統用油的規范

鑿巖臺車液壓系統使用的液壓油達到8 個月時，必須進行更換，并相應更換系統內的濾芯。原因在于井下作業和檢修過程中，難免將少量雜物帶入系統，經過長時間的使用，閥體和各處密封的磨損也會造成液壓系統污染。

3 油樣分析的必要性

鑿巖臺車的液壓油應定期進行油樣分析。油品對于液壓設備來說就好比人體的血液，只有血液是干凈的，人才能健康。通過定期對設備中的油品進行取樣檢測，可以從分析結果中看出油品的劣質傾向，并可分析找出系統中哪些部位磨損較為嚴重。通過油品取樣檢測，掌握液壓設備液壓系統的運行狀況，有針對地進行預防性檢查和檢修。油質的好壞直接影響設備性能，確保了油品安全，可以有效提高設備的開動率，降低設備故障停機時間。

4 總結

液壓系統作為鑿巖臺車最為重要的工作系統，決定了鑿巖臺車的工作效率。液壓系統的污染勢必關乎設備的正常工作，液壓系統的污染防控將作為核心工作，貫穿臺車使用和檢修的全過程。這要求液壓設備的作業人員與檢修人員對液壓系統污染控制的重要性有足夠認識，必須全員、全過程參與，盡可能降低鑿巖臺車液壓系統的污染，杜絕液壓油品被污染，確保檢修后的鑿巖臺車液壓系統能夠平穩、安全、可靠地運行，使設備能夠發揮更好的性能。在實際現場工作中要做好液壓系統的污染預防工作，必須有針對性地對參與設備操作及檢修人員進行全員、全方位的管理和培訓工作，高度重視，把預防液壓系統污染當成大事，長期緊抓不懈、落到實處，使設備發揮效能，完成生產任務。