煤矿采掘机械液压系统故障问题研究

发表时间:2021/1/8   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:王尚坤 王清动
[导读] 摘要:由于煤矿釆掘机械工作环境恶劣,导致液压系统极易发生故障,从而对煤矿安全生产造成影响。
        新汶矿业集团有限责任公司生产服务分公司  山东省新泰市  271219
        摘要:由于煤矿釆掘机械工作环境恶劣,导致液压系统极易发生故障,从而对煤矿安全生产造成影响。科学地探究与解决煤矿采掘机械液压系统常见故障,做好设备的维护,是煤矿设备管理应高度重视的问题。基于此,本文对当前煤矿采掘机械液压系统总最常见的问题进行了总结分析,然后在此基础上探讨并提出了相应的预防改善措施,希望能为业界人士提供一定的参考。
        关键词:采掘机械;液压系统;故障问题;维护措施
        引言
        液压系统在煤矿采掘机械中的应用非常广泛,如使用维护不当,会造成采掘机械的故障,严重影响煤矿的正常生产。在现实工作中,液压系统是煤矿采掘最设备最容易出现问题的区域,所以我们必须做好液压故障分析,采取措施,做好采掘机械液压系统的维护工作,确保煤矿采掘工作正常开展。
        1煤矿采掘机液压系统概述
        液压系统是将电机的能量转化液体压力通过管路传送到执行机构变成机械能,驱动采掘设备进行工作。一旦液压系统发生故障,液压系统难以将压力传递给执行机构,而采掘机械将无法正常工作。一个相对完整的液压系统应该包含以下几个方面:
        ①液压系统动力设备。动力设备是将原动机引发的机械能变成压力,如:液压泵就是将电动机形成的机械能变成压力。②液压系统执行装置。执行装置能将液体压力转化成机械能,然后再将其施加到元器件上。③液压系统的调节与控制装置。它是不同形式的控制阀门,具体如:压力、方向、流量阀等,这类阀门在控制液压系统的压力、流动与流量时,可满足元器件对力、运动以及速度的要求。④液压系统辅助性元件。油箱通常用于储存油,油管是用来输送油液,滤油器是用于过滤杂质,蓄能器进行压力能的存储和释放,压力表用于检测压力,这些辅助性元件构成才能达到辅助液压系统的目的。⑤液压油。在液压系统中,液压油通常用于传递能量,而液压油又可以分为矿物油、乳化液以及合成液等。
        2煤矿采掘机液压系统常见故障问题分析
        2.1空气引发的问题
        在液压系统中,液压油的收缩性比较小,而空气的收缩性较大,如果空气流入液压系统,必定会对整个液压系统的安全性构成极为不利影响。空气进入液压系统的原因是多方面的,最普遍的是油箱吸油过程中,因液位低或回液飞溅等原因,使空气进入液压系统与液压油融合。溶解于油液中的空气随油液流动,当压力下降时,会分离出空气形成气泡,使油液压缩率增大,液压系统的反应速度降低,严重时造成工作机构产生间歇性运动;当气泡进入高压区,气泡会被挤压破裂,体积迅速缩小,在液压系统产生幅度很大的高频冲击压力,使系统剧烈振动,产生很大的噪音和热量,严重影响液压系统运行。
        2.2液压油污染
        在煤矿采掘中,液压油作为液压系统能否正常工作的重点,为了让液压系统正常工作,要确保液压油纯度。一般情况下,液压油会遭受自身与外界因素影响,液压系统因机械磨损产生小颗粒,而这种小颗粒会影响液压油,也是液压油出现污染的原因。工作环境也可能让液压油污染,具体如淋水、岩尘、煤尘等都会让污染物进入到液压油内部。若液压油存在污染,会加剧液压泵、液压马达和各种阀类的磨损,造成过滤器的堵塞,也会造成各种控制阀卡死,使液压系统无法正常工作。
        2.3设备不稳定
        当液压系统执行元件工作不稳定时,很可能出现突然减慢、骤然加快、跳动等现象。需仔细查找原因,进行故障排除。若节流通道存在太多杂质,此时就必须检查节流阀,同时做好清洗与清理工作;若系统压力太小或者压力脉动较大很难克服外界阻力,就必须检查溢流阀,及时进行调整;如果是润滑问题所致,就必须优化润滑,及时清理污渍;若是系统进入空气所致,就必须检查油位,保障油位高度与系统的密封性能。
        2.4液压系统缺少压力或者太热
        若液压系统压力过低,就必须对液压系统供油现状进行精确的分析。如果因磨损出现的内部漏油,就必须及时更换已经磨损的内部部件;如果出现液压系统过热的问题,检查系统的压力,调整安全阀的整定值。事实上:液压系统出现压力过低的不正常的状态,很可能是管路、小孔、节流阀漏损或者堵塞脏污所致,此时就必须检查压力与流量是否正常;若各种阀存在漏油的情况,它就会丧失功能,必须及时更换修理。由于存在杂质而卡死的安全阀,所以必须拆开清理;若安全阀弹簧失去原功能,必须理解更换弹簧;若安全阀存在误操作,必须检查并调整压力值;泵修理结束后,如内部调整不当,必须拆开二次安装。


        2.5液压系统供油不正常
        若液压系统启动后,发生供油不正常问题,必须快速找出产生故障部位,进行维修。系统启动后,压力表不显示,无冲击压力,则为液压泵转向不符,解决方法是换向后使用;如果油液粘度太大,必须及时排空油箱,对这个液压系统进行清洗,按要求加注规定牌号的油液;若是吸油管路堵塞所致,就必须检查吸油管与滤油器,同时排除阻塞管路的物体。
        3煤矿采掘机液压系统的维护方法
        3.1杜绝液压系统进入空气
        空气对与液压系统的稳定性具有很大的破坏力,导致出现噪音、穴蚀等问题。根据分析空气存在于液压系统中的原因来看,若想杜绝此类问题的发生,则必须做到以下几点:第一,要求相关工作人员,定期检查油箱中液位情况,避免空气因油箱液位低而进入液压系统;第二,加强系统的密闭性能,杜绝外界空气的进入;第三,在主要的液压设备加设排气阀,以便排除系统中的空气;第四,使用优质的抗泡沫性好的液压油。
        3.2避免液压油温过高
        采掘机械的液压系统的正常运做,液压油的温度是不得高于70℃,控制液压系统的油温可以从以下几个方面着手。第一,定期的对设备进行检查以及维护,尤其是液压油的高度,如果发现油位高度不够,应及时添加液压油。第二,确保液压设备的清洁度,及时清理杂质。要实时关注背压阀以及油泵的压力,如果吸油困难,则应及时更换滤芯并对液压油进行过滤。第三,必须严格按照资料的要求加注液压油。如液压油粘度过大会使吸油困难、流动过程中能耗增加、系统发热,油温升高。第四,注意冷却装置的工作是否正常。保证冷却装置的供水量达到要求,如因水垢等造成冷却效果差,应检修冷却器。。
        3.3控制液压系统污染
        液压系统80%以上的故障是由油液污染引起的,控制油液污染可以延长液压元件和液压油的使用寿命,保证系统连续可靠运转。控制液压系统油液的污染主要有三种措施:一是防止污染物侵入系统。选用性能良好的空气滤清器;安装维修液压系统时,清除元件及管路杂质,保持清洁,防止外界杂质进入系统内部;注入系统的新油,必须经过过滤,防止油液加注过程的污染;注意防止水或其他错误牌号的油液进入系统。二是液压系统油液的过滤净化。吸油过滤器、管路过滤器和回油过滤器完成油液过滤净化,注意查看其工作状态,如有问题,及时更换。三是定期对液压油取样化验,油质不符合使用要求时,清理液压系统,更换全部液压油。
        3.4做好液压系统维护工作
        采掘机械都是需要长时间持续工作,并且工作环境极为恶劣,设备损坏进行维修,诸多不便,所以要在保养以及维护上做到及时、准确,这样才能够避免故障的发生。在实际操作的工程中,应当建立完整有效的修护及保养措施,提升工作人员的素质,提高操作人员的技术,由专人来负责液压系统的保养及修护工作,以此来保障液压系统工作的稳定性。
        3.5重视预防措施
        目前在使用中的采掘机械液压压系统故障,只能靠人工去发现并且进行处理,一旦发现不及时可能致使设备损坏,对煤矿生产造成很大影响。随着互联网技术和传感器技术的发展,基于物联网和大数据系统的设备健康状态监测诊断模式,可以进行设备故障监测、诊断,从而实现对采掘机械的预防性维修。煤矿采掘机械设备的自动化、智能化程度越来越高,对操作、维修人员的要求也随之提高,煤炭企业应当按周期对操作、维修人员进行培训,使相关的技术人员能够熟练的掌握液压系统的保修的技能,不断的提升技术人员的素质以及业务水平。
        4总结
        煤矿采掘机械液压系统的维护是一项细致的工作,采掘机械的液压系统状态对整个煤矿生产具有重大影响,处理采掘机的故障,必须熟悉液压系统原理与结构,结合故障状况,分析故障原因,由外而内排除故障。根据采掘机械的状态及检修标准,对其定期检查维护,这样才能确保整个液压系统正常工作。随着现代科学技术不断发展,物联网及大数据等新技术开始应用到煤矿采掘机械液压系统中,未来的维修与检测会更便捷、准确。
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