礦山機械常見液壓故障的分析及處理

黃兵超，趙 澤

（山東黃金礦業股份有限公司新城金礦，山東 萊州 261400）

許多因素都會導致液壓系統故障，液壓系統對污染敏感，因此液壓系統通常是關閉的。在內部，經常會發生損壞和故障并導致損壞。這些疾病很復雜且難以定位，但同時，各種疾病也使檢測和判斷變得困難。因此，修復采礦機械液壓系統中的大多數缺陷非常重要。

1 礦山機械設備的運行特點

礦山機械液壓系統，其主要作用是以改變壓強的方式調節作用力。一般來說，礦山機械液壓系統主要是由液壓油、輔助元件、動力元件、控制元件及執行元件五個部分組成。液壓系統設計的合理性及其組成部分元件的性能，直接影響著礦山機械液壓系統運行的安全性與穩定性。在應用液壓系統之前，應先消除系統中存在的污染物、金屬屑等。液壓系統在應用中，具備著傳動穩定，省力，容易操作，且空間及場地限制較小，安全性較高，噪音較低等優勢，能夠有效提高礦山機械生產效率。

1.1 工作性質特殊

采礦機在整個操作過程中不可避免地要承受更高的負載，因為必須面對特殊的服務目標。采礦機通常以高速運行，并且由于需要確保生產進度和生產效率而必須承受重負荷。由于工作特征更加具體，因此在工作過程中會發生連續的沖擊和振動。在這些現實的工作條件下，隨著時間的流逝，機器零件本身會過度磨損。由于損壞程度相對較高，因此很容易增加發生安全事故的可能性。

1.2 工作環境惡劣

由于采礦操作本質上是特殊的，因此機器和設備的實際工作空間也狹窄，密閉，空氣流通不良，并且長時間處于多塵環境下的實際工作環境非常惡劣。塵土飛揚的條件導致采礦機械出現某些操作故障。

1.3 工作時間長

礦業生產為中國經濟發展的道路上提供了重要的能量。但是，大多數礦山員工分三班倒工作，但是機械和設備繼續運轉。因此，始終處于不間斷的操作負載下，并且隨著時間的推移，采礦機械的負載將超過可能的負載，從而導致安全事故。

2 礦山機械通用液壓故障診斷技術

由于采礦機的液壓系統結構非常復雜，并且大多數系統組件都密封在外殼和管道中，因此無法從外部觀察系統的內部問題，因此難以診斷。因此，研究礦山機械常見的液壓故障診斷技術具有十分重要的意義。當前，在采礦機械中使用了三種主要類型的液壓故障診斷技術。

2.1 主觀診斷

主觀診斷技術是基于實際經驗，結合相關數據和參數，通過邏輯分析和判斷，來確定礦山機械液壓系統的位置和故障原因，并專門進行設備維護。在實際應用中，主觀診斷方法較為普遍，但需要檢查員更高水平的經驗和技能。

2.2 儀器診斷

隨著科學技術的發展，測試設備的類型和功能越來越突出。診斷采礦機械中的液壓錯誤時，可以使用特定工具進行判斷。該裝置允許獲得采礦機械的液壓系統的物理量，例如溫度，流量，壓力和速度。可以使用各種數據分析來確定故障的原因和位置。如今，隨著自動化和機器智能的不斷提高，故障診斷的應用越來越廣泛。

2.3 數學模型的診斷

根據礦山機械液壓系統的特點，采用數學建模方法描述了液壓系統的流量，溫度，壓力和噪聲。通過數學模型分析和判斷故障原因和故障區域。

3 機械設備液壓系統常見故障和原因

3.1 系統中存在噪音錯誤

考慮到采礦液壓系統的噪聲故障，首先，液壓系統在運行過程中容易受到壓力沖擊，并且瞬時壓力峰值非常高，從而導致運行設備系統的劇烈振動，從而影響正常性。液壓系統發出很大的聲音，一些容易發生故障的零件。其次，壓力閥，閥換向和閥彈簧的不靈活操作將在系統中引起大量噪音，并且系統壓力的不均勻變化將導致大量空氣進入液壓缸，從而引起共振和噪音。最后，來自液壓系統的噪音主要來自液壓泵，而來自系統的噪音則是由液壓系統中的結構振動和壓力波動引起的。

3.2 油溫高引起的問題

如果在采礦機運行期間油溫過高，則液壓系統將在運行期間泄漏。如果儲罐操作不當，儲罐內部的粘度會逐漸增加。如果液壓系統在這種情況下工作，則很容易發生故障。最好的解決方案是將油溫合理地控制在60℃，這最適合油箱和液壓系統。

3.3 系統壓力異常

壓力異常是采礦機械中液壓系統最常見的故障。導致此故障的主要原因是：首先，泵損壞或關閉，溢流閥無效，并且電動機無法正常工作；其次，放大器放大倍數配置錯誤或出現故障，泵轉動不正確；第三，閥的控制壓力低，油的粘度太低或太高，或減壓閥的壓力值太低，因此壓力不足；第四，油箱中的油位太低且正常。執行器在執行期間不會移動或緩慢移動。

3.4 采礦機械和液壓設備產生的異常噪音

礦山中的機械和液壓設備在正常運行時具有噪音低的特點。如果液壓系統在運行期間嘈雜，則需要根據以下方面檢查錯誤：①如果液壓機械系統產生較大的振幅，則需要檢查螺釘是否松動，連接異常操作。②如果脈動壓力和流量大，應逐漸衰減脈動電路，以檢查電路結構是否不合適；③空氣進入液壓系統后，必須對其進行觀察和檢查。避免異常油位和密封排水檢查時間的空氣條件。④液壓油流動時可能會發生湍流。因此，有必要防止或減少管道的彎曲程度，減少溶解在介質中的空氣沉淀的可能性，防止氣蝕，噪音和對運動部件的損壞，并從泵和系統中除去空氣。⑤在某些操作中，油的粘度很高，會引起噪音缺陷，因此有必要添加適當粘度的液壓油。

4 礦山機械設備常見液壓故障及處理

4.1 液壓沖擊故障

有許多因素引起液壓沖擊，例如，閥門突然啟動或關閉，從而增加了液體的流量，但是，由于諸如方向改變或關閉之類的問題，液體可能無法正常流動，供應系統工作流程所需的液體無法滿足要求，如圖1所示。空化是液壓沖擊的一種特殊形式，總之，當液體處于高速流動狀態時，當壓力突然上升到該溫度下液體的汽化壓力時，在以下情況下液體起泡并沸騰：存在于液體中的液體被分離。

圖1 礦山液壓機械設備

并且液體最初是液體，所以有氣流現象連接到氣流，在液體的驅動下，當氣泡破裂時，核心區域的力立即上升到1Gpa，從而增加了系統的總油壓，在高壓操作過程中，液壓系統會產生振動和噪音。由于高內部壓力和高溫的持續作用，形成了很大的沖擊力，這將導致腐蝕并損壞內部管道和系統的各種組件，甚至會在粗糙的表面上引起氣蝕。

4.2 噪音和振動故障

液壓系統中的噪音和振動干擾有很多原因，其中之一是零件松動或磨損。在長期連續運行期間，采礦機械和設備的零件可能會看起來松動或磨損。技術人員必須仔細檢查設備，以確定零件是否松動和有噪聲。在這種情況下，應擰緊這些零件并檢查是否有任何故障原因。同時，在礦山機械設備的日常使用和維護中，應定期更換零件，以免發生故障。當過多的空氣進入液壓系統時，設備中的氣流會改變液壓系統中的壓力，從而引起相應的噪音或振動問題。實際上，氣蝕是由空氣進入系統引起的，如果要修復這些缺陷，則需要保持良好的通風，檢查墊片以找到泄漏的根源，進行良好的維修，并確保空氣進入。考慮到空氣本身的可壓縮性，與低壓縮性的液壓油混合會使液壓系統極其不穩定，因此，在這種情況下，需要更換液壓油。

4.3 系統壓力故障

采礦機械和設備的液壓系統中的壓力故障有很多原因，例如安全閥松動，安全彈簧故障以及安全閥漏油。對于此類問題，技術人員必須確保液壓系統的壓力設定點在適當的范圍內，然后檢查和維修壓力系統的故障零件。如果安全彈簧失效，必須及時擰緊松動的安全閥以進行更換。如果安全閥泄漏，則應修理漏油的位置，同時，應檢查系統電路以有效排除故障。

4.4 系統外部故障

礦山機械設備的工作環境惡劣，工作效率和工作水平受環境因素的影響。當在泵的輸出位置檢測到信號時，容易受到噪聲干擾，從而影響液壓系統的正常運行。如果將單個傳感器用于信號檢測，則無法獲得有效的結果。使用信息融合錯誤診斷方法可以解決這些問題。借助專用信息設備，將故障信息集成在一起，形成一個標準化，集成的信息數據庫，然后使用BP神經網絡錯誤檢測模型來分析和處理液壓系統錯誤。

4.5 油泵系統故障

油泵系統的故障反映在很多方面，有幾個常見的問題，第一，機油溫度太高。如果油溫過高，將影響液壓油的潤滑性能，甚至直接影響液壓油的潤滑性能，影響液壓系統的正常運行。如果機油泵系統出現故障，請考慮異常的燃油供應問題，另一種是檢查油泵中的油位，油箱正常，如果油位低，則必須添加足夠量的液壓油。第二是檢查液壓油的粘度。如果液壓油的粘度太高，請完全排干并添加新的液壓油。第三，油溫過高的問題需要及時檢查和更換液壓油的質量，并同時檢查設定壓力值和設定值。還可以檢查是否有任何影響液壓油溫度的系統組件，例如冷卻設備，壓力繼電器，安全閥等。在采礦機械設備中，液壓油的溫度必須始終保持在30-50℃，當油溫超過60℃時，表明油溫太高。隨著時間的流逝，液壓油箱可能會損壞，甚至在嚴重的情況下也可能發生泄漏。

4.6 定期檢查液壓系統

設備的液壓系統也應定期檢查。機器中的液壓壓力不足會使其緩慢運行或在運行期間停止工作，這會影響整個操作，并且通常會使機器處于壓力下。首先，檢查安全閥是否正常，如果安全閥損壞或發生故障，必須及時修理或更換。另外，必須確保正確調節系統中的壓力值，并且還必須檢查并保持閥開關和回路的連接。

5 結語

礦山機械的效率有助于提高生產效率，而液壓系統無疑是確保機械設備正常運行的關鍵。因此，為保證機械設備的安全可靠運行，有必要加強液壓系統的故障保護。確保液壓系統中使用的所有組件都是高質量的，并按照嚴格的規格進行安裝，并進行例行維護工作。如果發現異常情況，應及時進行維護，以確保安全可靠的運行。