掘进钻车液压系统清洁度探析

靳永飞

摘 要：液压掘进钻车是一项自动化和效率化非常高的机械设备。在很多工业发达国家，地下矿山的巷道掘进中有90%以上采用的都是液压掘进钻车。该设备之所以被广泛使用因为其具备很多优点，如形状比较小，结构紧凑、能源消耗少、噪声很低、效率高且功能多。但主要还是由于液压钻车的安全性、节能性与高效性，受到了作业人员的广泛关注。文章论述了全液压掘进钻车液压系统清洁度对钻车性能的影响，分析了设备在具体使用中造成液压系统污染的原因，阐述了提高液压系统清洁度的具体方法。

关键词：液压系统 清洁度 原因 改善

中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（c）-0057-01

现阶段，随着经济的不断发展，交通、建筑、国防等项目施工率的逐年增加，因此，对于矿山作业安全性控制也逐渐严格，液压钻车的使用越来越受到作业人员的青睐。但液压钻车作为一种特殊的设备，其核心部分是它的液压系统，液压系统的设计成本约占到整机总成本的70%左右，因此，液压系统的质量对整机的性能影响是至关重要的，而液压系统质量的核心就是清洁度，所以维护好液压系统的清洁度成为了该装备的一项核心工作。

液压系统的好坏不仅和系统元件性能与系统设计的合理性有着密切的关系，还与系统的污染保护和处理有关，系统的污染导致了元件的使用寿命和液压系统的可靠性降低，研究表明，国内外70%液压系统故障是污染导致的。

液压系统污染主要有以下几方面的危害。

（1）元件的磨损污染。油液中含有各种污染物，是导致元件各种形式的磨损的根本原因，当固体颗粒进入到缝隙中，对零件的表面产生不同程度的磨损。而固体颗粒进入到高速液流中会对元件造成冲蚀磨损。油液中的空气和氧化变质的各种物质对元件又会产生气蚀和腐蚀作用。造成元件的表面剥蚀或者破坏。

（2）元件的堵塞与卡紧故障。系统油液中的固体颗粒进入元件中会堵塞液压阀的间隙或孔口，造成阀芯的阻塞，对其正常的工作造成影响，甚至会导致严重的工作事故。

（3）加速油液性能的劣化。油液氧化的根本原因是油液中的水和空气及其产生的热能，而金属微粒又对氧化起到了关键的催化作用，此外，油液中的水和悬浮气泡可以显著减少油膜的强度，降低油液的润滑性能。

液压系统油液中的污染物指的是对液压系统起到危害影响的物质，它形态各异地存在于油液中，根据其物理状态可以将污染物分为三种：气态污染物、液态污染物、固态污染物。

气态污染物指的是混入到系统空气中的悬浮颗粒物。

固态污染物主要包括：灰尘、添加剂、水的凝聚物、油料的氧化物和分解物与聚合物以及维修过程中带入的杂物。

液态污染物是指切槽油液、水、涂料和氯及其卤化物等，这些均是不符合系统要求的物质，且难以清除，所以在采购耗材时一定要严格地符合系统标准，避免一些不必要的故障发生。

污染颗粒往往非常的细小，常常悬浮于油液之中，然后游离到各种阀的间隙之中，而这些间隙对于实现有限控制以及良好的工作性能是至关重要的。

污染物的來源通常情况下有以下几个途径。

（1）外部进入系统的污染物：该类污染物主要是指空气中的漂浮物或尘埃，通过油缸的封轴、油箱气孔、泵和马达等的轴进入到系统。受环境的影响较大。

（2）内部残留的污染物：元件在加工、运输和安装等各个环节中都容易产生残留污染物，而这些污染是不能避免的，但是可以降低污染，我们尽量在洁净室或洁净台的环境中进行以上各种环节。

（3）液压系统过程中的污染物：系统在工作时会造成元件的磨损而产生的颗粒，然后从元件上脱落下来，管道内锈蚀剥落物、脱落下来的颗粒以及油液氧化和分解产生的污染物称为了系统中严重的污染物，最主要的是系统中没有经过冲洗而有的大量残留的杂质。

2 液压钻车系统污染的原因分析

（1）生产过程中造成的污染。液压钻车的油箱基本都是板材焊接而成的，那么在焊接施工过程中必然会有焊渣流入到油箱内部；另外，油箱板面的质量及锈蚀也是要考虑的因素，如果清理不干净，会直接造成液压系统的污染；第三点就是连接液压系统的胶管在生产过程中会有橡胶细屑留在胶管内部，如果直接使用，在液压油循环时细屑会造成液压系统的污染。

（2）解体过程中造成的油液污染。由于液压钻车的外形尺寸较大，在煤矿中使用时往往不能直接运到工作面，要根据井下运输巷道的尺寸进行解体。在解体的过程中，就涉及到要断开液压管路，那么在重新连接管路的过程中就有可能进入杂物，污染液压系统。

（3）补充油液时造成的系统污染。在钻车的后期使用中，由于油液渗漏可能会造成油箱液面下降，需要补充液压油。按照正确的要求，油液必须经过过滤才能补充到油箱，但使用单位为了加油方便，可能会直接将油液注入到油箱而造成液压系统的污染。

（4）开式油箱本身结构造成的油液污染。目前常用的钻车油箱结构大部分都是开式结构，设计成液面和大气相通，保证油泵吸油顺畅。在这种油箱结构设计中，基本上就是在油箱上加装一个空气过滤器，保持液面和大气相通。而煤矿井下的空气流动性很差，空气中含有的粉尘很多，那么在油箱正常吸、排气的过程中，粉尘就会进入油箱内部而造成系统污染。

（5）维护时造成的污染。钻车在后期使用时，要涉及到更换元部件，在更换操作过程中，可能会遇到拆装管路的问题，这样也很可能造成系统的污染。

（6）油液进水。钻车在使用过程中必须使用外接水。一方面是冷却液压系统的需要；另一方面是钻车正常钻进时冲洗炮孔、排渣所必须的。但是往往在使用过程中，由于凿岩机水封及凿岩机密封件的破损，会造成钻车的外接水进入到液压系统当中，从而污染整个液压系统。

3 减少液压系统污染的方法

针对以上的原因分析，要想杜绝钻车液压系统的污染，应从以下几点进行处理。

（1）生产组装时应严格清理油箱内部，确保油箱内部清洁。清理完毕后，如果不进行组装，那么一定要采取措施封闭油箱。

（2）拆解或维修的过程中，如果要断开胶管，那么一定用专用堵头堵住胶管的断开处，不能随意断开而不进行封堵。

（3）新胶管使用时，首先要清理胶管内部，保证油管内部没有杂质。

（4）往油箱内加油时，一定要用滤油车或使用过滤器，不能直接往油箱内加注液压油。

（5）对油箱的结构可以考虑封闭油箱，减少外界空气中的粉尘对系统清洁度的影响。

（6）注意通过液压油箱上的液位计观察油面的变化，如果液面有了不正常的上升或液压油的颜色呈现浑浊，那说明液压系统中很可能有水进入，这是应进一步检测是否有油液污染的情况出现。

正确生产和使用是提高设备可靠性的前提，在钻车的使用中，如果能保持好液压系统的清洁度，那么，液压钻车的故障率会有一个大幅的下降。

参考文献

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