煤礦掘進機液壓系統故障及維修探析

程 宏

(西山煤電發電公司，山西 太原 030027)

隨著工作面開采強度的不斷增加以及開采工藝、開采設備的更新換代，很多煤礦出現了明顯的采掘接替緊張的問題，因此全面提升煤礦掘進效率已經成為了必然選擇。掘進機中除油泵、截割頭等使用的是電機驅動之外，其他部位均是液壓系統供能。掘進機液壓系統工作的可靠性、穩定性直接關系到整個掘進工作面整體的工作效率。因此，對煤礦掘進機液壓系統故障及維修進行分析有著較為重要的意義。

1 煤礦掘進機液壓系統運行原理

液壓系統是掘進機的重點組成部分，主要包含行走機構、截割升降回路、鏟板升降回路、中間運輸機等。煤礦掘進機液壓系統工作原理圖見圖1.

圖1 煤礦掘進機液壓系統工作原理圖

2 液壓系統常見的故障類型

2.1 由于機械問題導致的液壓系統故障

由于機械故障導致液壓系統出現故障的情況相對較多，主要分為以下幾個方面：

1)液壓系統壓力異常，主要是由于液壓泵內部磨損嚴重或液壓泵出現了轉向錯誤，導致系統中吸油回路對整個液壓泵的排油回路造成阻礙。

2)液壓系統出現振動、噪聲，是由于吸油管中吸入了雜質，隨著泵洗液高度的不斷增加，導致流動阻力增加；或因為吸油管密封整體較差，在安裝的過程中出現了契合度相對較低，導致雜質進入吸油管路中。

3)液壓系統油溫過高，其與液壓泵有著較大壓力，零部件之間產生了磨損，各個零件間隙出現了增加，油液整體黏度不足有著直接關系。由于掘進機卸荷部件相對較少，導致高壓油在通過溢流閥之后，出現溢流，若零部件在使用時出現動作不良問題會導致功率損失明顯，從而引起油溫升高。

2.2 由于人為因素導致的液壓系統故障

由于人為因素導致的掘進機液壓系統故障類型也相對較多：1)操作人員不能嚴格的按照規范操作掘進機，不僅對掘進機使用壽命會產生直接的影響，嚴重情況下，會導致掘進機出現報廢的問題。人為因素對整個管路帶來的影響相對較大。特別是掘進機在使用過程中受到了較大的外在沖擊載荷時，整個液壓系統會受到較大的沖擊，導致管路出現泄露，甚至會出現爆管的問題。2)在掘進機使用過程中，相關的維護、管理工作不到位,主要表現在液壓油出現了污染，油液受到較大的污染之后，掘進機油液系統中零部件磨損程度隨之增加，必然導致液壓系統出現故障的概率增加。此外，在掘進機液壓系統使用的過程中，需要及時對系統是否存在故障進行全面的判定，特別是動臂故障。

3 液壓系統故障判斷的方法

為了及時準確地掌握掘進機液壓系統出現的故障，對故障點進行深入剖析，對發生的過程進行深入研究，非常關鍵。在具體判斷時，可以先進行部件的查看，后進行元件的查看，先查看外部，再查看內容，先進行簡單內容的查看，再進行復雜內容的查看，層層解剖，層層分析。

1)先將部位劃清。對掘進機液壓系統出現的故障，首先判斷其具體的故障類型(電氣故障、液壓故障、機械故障)。掘進機截割部位是電動機通過二級行星齒輪帶動的，出現的故障主要有兩類：機械故障、電氣故障，這兩類故障是相互獨立的，較容易判斷。由于中間輸送機、履帶、星輪及各油缸在同一液壓系統，二聯泵和三聯泵共用同一驅動電動機及電氣控制系統，同樣較容易判斷故障類型。當電氣故障排除后，可根據上述部位的動作情況及壓力情況，進一步縮小到是油泵故障還是某些部位的故障。在判斷各部位動作情況及壓力情況時，對外部是否有障礙物進行全面的判斷，通過使用選擇閥對各個油路的壓力進行測定。

2)從部件到元件。在將具體的位置確定之后，再根據故障的現象，利用因果圖、液壓系統圖、故障樹分析、壓力參數分析、元件替換和隔離等方法逐一查找到具體元件，也就是故障點。如掘進機截割部不能上下擺動，需操作一下左右擺動油缸，如果正常，說明雙聯左泵等公用部分沒有問題，此時應檢查該千斤頂的連接部件是否正常，調高千斤頂外部是否變形，接頭是否漏液，再檢查控制閥，如果控制閥正常，重點應檢查壓力控制閥和單向閥。

4 煤礦掘進機液壓系統常見故障維修措施

4.1 對整個液壓油品質進行全面的監控

從當前掘進機液壓系統出現的故障來看，導致故障發生的原因超過85%與液壓油出現了污染有著直接的關系。因此，對油液品質進行全面的監控非常關鍵，在具體監控時，可以在液壓系統回油回路中加入流體監控模塊，對液壓油中水分含量、固體污染物含量等進行全面實時監控。此外，在液壓系統的油箱中應當加入油溫監測裝置，對油位、油溫等進行全面的監控。

4.2 檢查維修配管漏油問題

從液壓系統使用情況來看，出現漏油的問題較多，可通過加入配管的方式解決，但配管接頭位置容易出現松動，因此在日常工作中應當定期對配管，重點對軟管、密封套圈進行全面檢查，以降低漏油出現的概率。

4.3 解決液壓系統中油缸存在的問題

油缸在液壓系統的使用過程中，也容易出現各種類型的問題。所以，應當及時全面掌握液壓系統中油液整體的壓力情況，結合實際掘進機的工作情況進行調整與優化。在具體控制過程中，對于轉向閥流量應當進行重點控制，特別是對轉向閥、控制閥的實際運行狀態進行檢測，對其中存在問題的零部件及時進行調整，對密封性進行全面檢測，確保整個液壓系統可以穩定運行。

4.4 解決液壓系統中油液污染問題

若液壓系統中油液出現了較為嚴重的污染，則需要對液壓油及時進行更換，同時，需要對液壓油周邊的零部件進行全面的清洗。若液壓系統中的油液污染相對較輕，則應當借助液壓系統自身過濾系統對油液中的雜質進行清理，最大限度地控制液壓油污染程度，提升液壓油的使用質量和效果，確保整個液壓系統可以穩定運行。

4.5 對液壓系統執行元件工作狀態進行監測

在掘進機液壓系統出現故障之后，最為直接的表現就是執行原件出現了功能不完全的問題。對掘進機而言，馬達、油缸就是其執行原件。可以在油缸中加入位移傳感器，對油缸整體位移和速度進行監控，若位移參數、油缸速度等有較大的變化，表明整個液壓系統的油缸已經出現了較大的故障，或者正處于故障的前期。在馬達泄漏回路增加流量傳感器，實時監測馬達泄漏量。如果馬達泄漏量大幅增加，可以確定馬達內部磨損嚴重，應及時維修或更換。

5 結束語

綜上分析，隨著掘進工藝的不斷優化，各種類型的現代化掘進機大量應用到煤礦掘進工作中，掘進機中的液壓系統復雜程度隨之增加。在掘進機工作壓力不斷增加的背景下，如何保證液壓系統工作的穩定性，降低各種類型故障出現的概率已經成為了當前很多煤礦面臨的重點任務。因此，煤礦企業應當充分認識到掘進機液壓系統常見故障維護的重要性，切實采取針對性的措施，保證煤礦掘進安全和效率。