礦山機械設備液壓故障處理研究

王偉

（河北鋼鐵集團遷安紅山鐵礦有限公司，河北 唐山 064400）

在礦山機械中，對于液壓系統應用是非常廣泛的，而液壓泵是液壓系統里面最為關鍵的一部分，和礦山的正常生產有著非常緊密的聯系，彼此相互作用。隨著經濟的進步，礦山機械常見的液壓故障問題診斷技術以及在其中應用的處理技術也在不斷更新和變革，能夠推動礦業未來的長遠發展和進步。因為受到了各種環境因素以及操作工藝的一系列影響，所以，礦山機械設備液壓系統也可能會產生各種不同的故障，需要在其中應用較為合理科學的檢測診斷儀器來加強檢測，這樣才能夠將故障出現的位置以及在其中故障的基本性質確定下來，從而采取正確科學的處理辦法。

1 液壓故障診斷的方法

1.1 經驗覺檢診斷法

這種方法就是只要利用故障診斷人員自身的身體感知器官，從而分析判斷機械設備，液壓系統故障的表象，憑借以往的經驗作為基礎的一種有效診斷方法。這種方法需要檢查或者是維修人員自己的現場經驗更加的豐富，這樣才能夠更加明確地診斷出來出現故障的原因。這種方法可以分為5個方面的診斷，分別是問診、視診、觸診、聽診以及嗅診，經驗覺檢法在現場中應用的效果會很好，并且應用的頻率也比較高，優點在于非常的簡單便捷，當然有缺點，就是只能夠定性和粗略的診斷機械設備的液壓故障。

1.2 依照故障特征進行分析診斷的方法

盡管不同的原因可能會導致產生某一個同樣的癥狀，但是，機械設備故障的表現形式卻是不一樣的。不同故障原因引起的同一個癥狀的同時，還會引發一些其他的現象和問題，各自存在的差異也是比較明顯的。一般情況下，癥狀本身不同的表現形式和不同的原因所附帶的特有的信息也被叫作特征信息，對故障的各種原因對應的特征進行分析，就可以找到區分他們的具體標志。一旦系統中出現了某個癥狀，就可以根據特征信息找出引起故障的具體原因特征信息，一般情況下，會通過具體參量來進行表示。如果說故障問題非常的復雜，那么參加就需要綜合在一起，這樣才能夠有效地揭示出來特征故障信息中所存在的故障原因。比如，如果爬行現象伴隨油箱氣泡不斷增加。那么能夠斷定在故障中是由油內混入空氣所導致產生的問題。還有爬行現象伴隨著溢流閥，溢流量的不斷增加，并且沒有辦法對壓力進行調高，就可以斷定成為故障是由溢流閥故障所引起的現象和問題。

1.3 化整為零局部判斷法

化整為零的思路，就是基于模塊化或者是功能化原則的一種新的思路，因為有些液壓系統功能煩瑣而復雜，在檢查的過程中很難全面分析和判斷整個系統，而且有些問題的原因和其他功能模塊關系非常小，自然也沒有必要從整體上對此進行分析和研究判斷。因此，就需要將整個系統按照功能模塊化的來進行分割，盡量的縮小進行檢查的范圍，各個單獨擊破，這樣才能夠快速地找到其中出現故障的位置。有時候分割的功能塊兒當中還含有下一層的功能塊，必要的時候，要進行到基本的回路單元位置。

2 常見的故障原因

2.1 工作機構動作不穩定

液壓系統工作機構不穩定是礦山機械設備存在的一個比較常見的故障，在出現故障的時候，機械設備會有明顯的跳動，并且運行的速度會不斷地加快，也會有逐漸減慢等的特征。通常在遇到這些問題的時候，工作人員就需要及時對設備潤滑的程度進行檢查，如果潤滑的程度在當前仍然無法滿足運行的要求，那么就需要及時地將其中的臟物清除掉，對潤滑條件進行改善，盡量的減少在其中的摩擦阻力。對于因為油泵中混入空氣引發的工作機構動作不穩定等的各種問題，工作人員首先就需要對油位高低進行檢查，確保油位在一個正常的水平標準上，同時還需要檢查它的密封性是否完好。對于因為油里面混入雜質而產生的工作機構動作不穩定的問題，工作人員也需要認真了解檢查在節流通道壁上雜質堆積的情況。之后對于因為壓力脈沖較大或者是系統壓力比較低引起的工作機構動作不穩定的問題，工作人員需要檢查的是溢流閥的調定值是否是符合相關需求。

2.2 噪聲與振動故障

對于一般性礦山開采機械的設備液壓系統故障來說，噪聲和震動問題的出現是比較多的，這和油里面混入空氣有著直接的關系。結合具體的經驗進行分析能夠了解到，即使在吸油管里面有少量的空氣進入，也可能會導致主泵塞被卡死，或者是導致其中的油泵葉片產生故障。另外，因為設備連軸器運行存在異常狀況，可能會導致產生松動的情況以及油泵脈動幅度比較強，這都可能會被看作油泵振動和噪聲問題出現的原因。在進行礦山開采活動的時候，也會發現因為管道堅固程度相對來說比較低，所以會引發更多的噪聲以及震動的問題，因此噪聲和振動的故障也可以看作和管道經過程度有著直接關聯的故障。除此以外，油液流動速度的問題也需要得到更加廣泛的關注，在一些具體的工程活動中，油液流動的速度比較快，也有可能會引發噪聲和振動故障。

2.3 其他常見的故障

溫度過高是比較常見的一個故障，在礦山開采活動中，應用機械設備會隨著工作時間的不斷增加以及強度的不斷提高，相應的溫度會不斷的上升。如果在短時間內溫度上升的速度比較快，那么設備故障風險自然就會加大，嚴重時可能會引發一定的火災，威脅到物質的安全以及人身安全，給施工單位造成嚴重的經濟損失。結合實際經驗進行研究能夠了解到溫度過高的原因涵蓋由泵內油的流動性變差，油管被雜質堵塞，油面過低，還有檢修后沒有恢復功能就投入應用等。

機械設備也有設計缺陷存在，在投入應用的機械設備當中，本身就有設計缺陷，特別是油泵的設計，這就導致其在礦山開采過程中出現運行比較緩慢的情況。隨著企業投入的資金成本不斷的提高，科技的水平也在不斷上升，這種問題在當下的礦山開采中出現還是比較少的。

漏油的問題比較嚴重。機械設備漏油問題時有發生，這和設備構件連接不緊密，構件腐蝕程度比較高有著直接的聯系。眾所周知，在整個機械設備液壓動力系統能量當中油液是最主要的來源，異常丟失或者是減少，都會使得液壓動力系統的動力不斷下降。除此以外，因為環境相對惡劣，所以引發的漏油問題也是需要關注的重點，這引發的后果直接會對施工人員自身的人身安全造成一定的威脅和影響。

3 礦山機械設備液壓故障處理方法

3.1 液壓系統故障處理方法

在開采活動中，機械設備液壓系統故障中的噪音故障，一般情況下，和螺絲緊固程度以及聯軸節的穩定性有著緊密的聯系，很多液壓系統故障中的噪聲是由這兩方面問題所引起的。對于設備的維護檢修工作人員來說，針對這方面的問題首先需要檢查螺絲和聯軸節，如果說螺絲和聯軸節沒有問題，之后要檢查液壓系統的設置是否是正確的，要全面地進行檢查排除因為流量過大所引發的噪聲問題。如果液壓系統設置沒有失誤，那么就需要檢查油位和密封的裝置，目的是希望能夠排除因為空氣流動所引發的噪聲問題。在油位和密封裝置檢查時，應該確保原有油面不會出現改變，時時刻刻地關注吸油管的通暢性是否是也很好的，一旦發現吸油管有堵塞的情況，應該及時采取措施解決其中的問題。

壓力故障及處理的方法也非常的重要，針對液壓系統的壓力故障，更多的會關注無壓的問題，無壓問題就是液壓系統在工作過程中沒有產生任何的壓力，由此所導致產生的故障問題。結合實際礦山開采的一些經驗來分析，無壓故障的發生和安全閥彈簧彈性失效以及安全閥誤動等問題有著直接緊密的聯系，并且認為無壓故障的產生就是由這種問題所引起的。一般情況下，針對上文中的這些問題，可以采取以下幾方面的措施。首先是重新對系統壓力調定值進行核對，調整不確定性的數值。接下來，還需要仔細檢查密封失效的部位，做好修理，對于安全閥彈簧也要及時的更換，將會有雜質的安全閥拆除掉，認真地清洗。最后，還需要認真對系統線路進行檢查，及時地將老舊以及破損的線路更換掉。

在礦山生產工作中，液壓系統工作結構不穩定，故障的產生會使得系統運行的速度不斷地加快減慢，或者是跳動等各種異常的情況出現，也會使得機械設備的穩定運行受到嚴重的影響。針對工作機構不穩定的故障，一般情況下，處理方法有以下幾方面：首先，是努力的對系統環境進行改善，將其中的雜質清除掉，使得系統潤滑度不斷的提高。接下來，是針對空氣進入的問題，需要保證吸油的質量。在完成吸油操作后，進一步展開核查，關注油位高低以及設備的密封性等各種問題，最后則是當遇到脈沖壓力過大或者是過低的時候，就需要檢查溢流閥的設置情況。

礦山接線常見的液壓故障問題中液壓系統牽引力過小是因為主油路的壓力比較小，應該采取的處理方法就是仔細的檢查系統。如果有漏油的情況要及時將密封件更換掉，采取有效的維修措施。如果主泵線路比較大，也需要及時更換主泵。如果在其中冷卻產生問題，需要及時對冷卻水量進行調整，將水壓額定值調整在一個合適的數值上，同時，對安全閥進行調整，確保系統穩定地運行。

3.2 液壓泵故障處理方法

在礦山開采的過程中，機械設備液壓泵球頭松動一般情況下，是有兩個方面造成的，首先，是生產制造本身的問題；其次，液壓泵球頭工作室受到的壓力沖擊比較大。液壓泵球頭松動的原理在于球頭和球窩沉凹產生一定的變形，球頭和球窩間距離超過合理的范圍，最終使得球頭松動的問題發生。結合實踐研究處理的方法有以下內容，在泵出口增設這種傳感器，監測球球的運行狀況以及球頭和球窩沉凹之間的距離是否是變大的，進而避免出現故障，這種方法可以使得故障診斷的有效性和精確性不斷提升。

小波線號噪聲故障處理方法也可以起到一定的效果，礦山開采本身就非常的復雜，更加依賴環境，如果自然環境條件不好，那么液壓泵運行的質量也就無法得到保障，非常容易受到各種因素的干擾。針對液壓泵出口檢測的相關問題，特別是噪聲信號較多的問題，工作人員可以考慮從壓力信號檢測和震動信號檢測質量方面入手進行分析，結合實際的經驗，壓力信號和振動信號一般情況下具有以下一些特點：首先，是信號頻譜分布程度比較廣，波形規律比較明顯，雜亂無章，還有就是信號在階段性的變化非常大，不具有穩定性。

在對小波進行噪聲故障分析后，能夠了解到處理方法可以詳細準確地處理信號接收質量不佳的故障，有利于在相同的時域以及頻率內進行對比和分析，明確區分造成部分以及突變的部分，進而提出一些針對性的解決措施，消除噪音。小波消噪全局的閾值一般是1.049。在完成小波處理后，液壓泵出口震動信號摻雜的噪聲可以被消除掉，提取其中的故障特征，這樣就可以精準地分析礦山開采機械設備液壓故障，為故障的解決提供一定的參考。

4 結語

在當下礦山企業中基本已經能夠實現機械化作業的目標，機械設備在礦山開采作業中有著突出的作用，但是，很多礦山企業進行作業的時候，出現液壓故障是比較頻繁的，這會對設備的穩定運行造成一定的影響。因為液壓故障的表現有一定的區別，所以，在后續需要進一步加強對于這些故障的識別和處理。