礦用掘進機液壓系統故障及處理措施

王振華

（山西長平煤業有限責任公司， 山西 晉城 048000）

引言

隨著煤礦生產技術水平的不斷提高，采掘工作面機械化水平也隨之提高，而掘進機是掘進工作面重要的機械設備之一，與傳統炮掘相比，它具有掘進能力大、出煤率高等優點。掘進機主要由切割部、行走部、電控系統、液壓系統等部分組成，其中液壓系統是掘進機的重要組成部分，但是在巷道掘進過程中，由于受設備檢修維護水平、操作水平以及巷道地質條件等影響，掘進機液壓系統經常出現故障，不僅影響著巷道掘進效率，而且增加了掘進機維修費用；因此，應針對掘進機運行過程中液壓系統常見故障類型、故障原因，提出相應的預防措施。

1 掘進機液壓系統故障類型

1）液壓沖擊。掘進機液壓系統在進行換向及啟停動作時，液壓系統內部的油液會發生較大的狀態變化，因此內部油液壓力會相應發生較大變化，較大的壓力變化會對內部元件產生液壓沖擊，通常這種狀態下油液壓力是正常壓力的5 倍，同時液壓元件還會產生異響，內部元件產生較大的振動，從而損壞元件及高壓管路[1-2]。

2）油溫過高。液壓系統的正常運行主要是依靠液壓油進行潤滑，但液壓油會隨著壓力的增加及工作時間的變長而溫度升高，液壓油溫度越來越高，一旦液壓油的溫度超過了散熱器能夠承受的最大溫度時，高溫的液壓油將破壞液壓系統正常運行，情況嚴重時還會發生爆炸事故，對工作人員的安全造成巨大的隱患。

3）噪聲過大。由于液壓系統的配件質量不達標、使用時間或潤滑性下降，就會導致液壓系統在工作時發出噪音，隨著噪音的增大對液壓系統的元件也會造成一定的傷害，同時對周圍工作人員的聽力也會造成損害。噪音的出現通常與液壓系統內氣穴、氣蝕與沖擊有關。

4）元件卡緊。液壓系統內的活塞、電磁閥、潤滑閥等部件由于慣性及吸附力較強很容易發生元件卡緊。

5）元件爬行。元件爬行將直接導致液壓系統內的各部件運轉速度差異大，對液壓系統的正常運行造成一定影響。液壓系統出現元件爬行的原因通常為潤滑性差或氣體滲入液壓泵，液壓系統在運行時壓力得不到保障。

6）液壓泄漏。液壓系統出現泄漏通常有兩種原因。第一種為內部元器件發生松動或管路破損，這是由于液壓超過標準過大或元器件質量不合格造成的；第二種為液壓系統內部密封性下降導致液壓油泄漏。

2 液壓系統故障原因

液壓系統發生故障的原因很多，與液壓系統密封性下降、人員操作、液壓元件質量不達標、液壓系統工作環境很多方面都有關系。

1）液壓油質量不合格：液壓油是液壓系統中最主要的一部分，液壓油具有傳遞能量、降溫、潤滑、防腐蝕的作用。在掘進機的使用中工作人員要特別注意對液壓油的維護，要定期對液壓系統更換合格的液壓油，同時嚴格把控液壓油的管理。

2）油溫過高：液壓油質量不達標會導致液壓系統在正常運行時油溫異常升高，油溫過高將直接導致液壓油粘度降低，潤滑油膜變薄，元器件的磨損嚴重，油泵的工作效率大大下降。液壓元件在油溫較高的環境中運行時會在熱膨脹的作用下逐漸增大，內部元器件的間隙會變小，從而導致液壓系統的運行壓力不夠或元器件損壞。液壓油熱膨脹導致元件變形，會漸漸改變元件的配合間隙，導致液壓系統發生漏油而影響掘進機的正常使用。

3）水分影響：水分在液壓系統的占比對液壓系統有巨大的影響。水分占比超過0.05%時，液壓油會發生明顯的渾濁及變質，油品的老化速度急劇加速，對液壓系統的金屬元器件也會造成腐蝕，此外含水量增大也會導致油品乳化。

4）空氣影響：液壓系統由于密封性下降等原因造成外部空氣進入液壓系統，直接導致液壓油的壓力下降。當混有空氣的液壓油經過減壓閥后，內部的空氣會從油中快速釋放，從而產生氣穴、氣蝕現象，同時伴隨噪音異常及元器件振動嚴重。

5）顆粒物影響：液壓系統污染分為內部污染和外部污染。內部污染通常是由于液壓油在使用中發生氧化后形成油泥或內部元器件之間相互磨損產生磨粒，這些異物會對液壓系統造成污染；外來污染通常由于加工時遺留的金屬屑以及空氣中的塵土。液壓系統一旦受到顆粒物污染將很難維持原有的正常狀態，內部的金屬物及異物會在運動時相互的摩擦，內部的金屬碎屑也會堵塞管路，同時油泥會與周邊的雜物結合產生大塊凝結物，直接將潤滑槽及管路堵塞。由于顆粒物影響的時間較長且過程比較復雜，工作人員很難及時判斷出故障原因，因此處理周期長及影響范圍大。

3 掘進機液壓系統故障預防措施

1）減緩液壓沖擊。液壓沖擊將直接導致液壓系統在使用時發出較大噪音，液壓系統振動比較明顯，對液壓系統的元件及管道造成巨大沖擊，沖擊嚴重時還會直接導致液壓系統癱瘓。因此工作人員可以采取配置蓄能器的方式來維持溢流閥的穩定。

2）控制油溫。液壓系統在正常使用時需安裝油溫計對油溫進行檢測。如液壓系統在使用時油溫過高可能發生爆炸危險。針對這種情況，工作人員在使用掘進機時要隨時觀察油位表及油溫表的狀態，如發現油位表狀態異常時要及時停機進行檢查，根據油位表的變化及時添油或放油，同時要對掘進機的冷卻系統進行檢查，確保工作的穩定性。

3）降低噪聲污染。噪音污染可以根據掘進機發出噪音的具體情況而定，根據沖擊、氣穴及氣蝕等情況對液壓系統進行優化，此外還可以給液壓系統安裝消音裝置來降低噪音，這樣不僅能夠提高液壓系統的壽命，還能為工作人員營造一個良好的工作環境。

4）改良元件裝置。對于系統中破損的、質量不合格的、爬行的零部件進行更換，同時也可以安裝均壓槽來確保各零部件受力均勻；在生產時加強對各液壓元件的檢修，發現密封圈損壞時及時更換，還需定期對液壓油泵內的雜物進行清理。

5）防止系統泄漏。維修人員需定期對液壓系統中的各零部件進行檢查，發現有零部件松動、管路破損時要及時采取相應的措施，對松動的零部件及時緊固，對破損的管路及時更換，如發現液壓系統內有漏油現象，要根據漏油的位置采取具體的措施。如果密封位置出現漏油，可以對密封圈進行更換；如焊接位置出現漏油，可以使用高分子材料進行封堵；如散熱器發現漏油，要首先將散熱器上下平板閥門關閉，之后切斷油路，再針對具體的漏油部位采用相應的措施，全部處理完后涂抹密封材料[3-5]。

4 結語

巷道掘進過程中必須加強掘進機的安全管理維護工作，特別是對掘進機液壓系統的定期維護、檢修，并建立臺賬，對每一次液壓系統出現的故障類型、故障原因進行分析，并采取合理有效的故障排除措施，以確保掘進機安全穩定運行，提高巷道掘進效率。