煤矿采掘机械液压系统中常见故障与处理

陶凯

【摘要】在煤矿采掘中，采掘机械是保证生产顺利进行的关键因素，确保采掘机械的正常稳定运行，是煤矿生产管理人员需要重点关注的问题。而在煤矿采掘机械中，液压系统是最容易出现故障的部分，做好液压系统故障的分析和研究，强化对于系统的管理和维护，是非常必要的。

【关键词】煤矿采掘机械 液压系统 常见故障 处理措施

引言：在经济发展的带动下，社会对于能源资源的需求不断增加，也推动了煤矿行业的发展，而科学技术的发展，使得各种各样的机械设备在煤矿生产中得到了广泛应用，也促进了煤矿生产的机械化和自动化。在井下煤矿采掘中，由于作业环境恶劣，工作负担大，煤矿采掘机械的液压系统经常出现各种各样的故障，做好故障处理，是保证井下生产安全的关键，需要煤矿管理人员的重视。

1.液压系统简述

从目前来看，在煤矿机械中，普遍都是采用液压系统，这种系统主要是通过改变压强，增大作用力。一个相对完整的液压系统，主要包括五个部门，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及液压油。液压系统可以分为两种，一是液压传动系统，主要功能是传递动力和运动，二是液压控制系统，需要满足特定的性能要求。通常所说的液压系统，指的都是液压传动系统，系统的特点主要包括：（1）体积小、重量轻，而且惯性力相对较小，及时出现突然过载或者停车，也不会产生过大的冲击；（2）能够在给定范围内，对牵引速度进行自动化调节，实现无极调速；（3）换向简单，在不改变电机旋转方向的情况下，能够便利地实现工作机构旋转以及直线往复运动的转换；（4）以液压油作为工作介质，元件的相对运动表面间能够实现自行润滑，因此磨损较小，能够有效延长使用寿命。

2.煤矿采掘机械液压系统中的常见故障和处理措施

在煤矿采掘生产中，即使液压系统都是封闭的，但是受恶劣的作业环境的影响，很容易出现各种各样的故障，做好故障的分析和处理，保障液压系统和煤矿采掘机械的正常运行，是非常必要的。

2.1 液压油污染问题。在煤矿井下生产中，由于作业环境中经常存在粉尘、煤尘等，可能导致液压油的指标性能下降，影响液压系统的正常运行。液压油的污染来源，主要包括两种，一是在运行过程中，液压系统自身产生的污染物，如涂料剥离片、金属微粒以及密封材料剥离片等，二是外界环境进入液压油中的污染物，如铁锈、焊渣、毛刺等。在液压系统中，各个运动部件都存在相应的配合表面，而且高精度的设备中，配合表面间隙相对较小，同时液压元件只能够存在着很多的阻尼孔以及缝隙式的控制阀芯，如果污染物进入，则不仅会影响表面的光洁度和精度，还可能造成划伤，增加泄漏，严重时还可能会堵住油泵吸油口位置的过滤器，导致吸油阻力的增加，影响油泵的稳定性和正常运行。

针对液压油污染问题，应该采取合理有效的处理措施，一是在使用过程中，应该注意对液压油的保护，切实保证其质量和清洁，添加新的液压油时，应该保证油体清洁，避免带入水分或者杂质；二是应该定期对液压系统的过滤器进行清洗，对滤芯进行更换，始终保持液压油的清洁；三是应该不定期对液压油进行观察，并对传动部件的密封圈、阀门等进行及时更换，以免其在高温或者高压环境中出现变形和损坏，影响密封效果；四是如果在液压系统中发现水珠，或者液压油呈泡沫状，又或者液压油油色变成了乳白色，就需要对空气和水的来源进行仔细检查，察看冷却器和管道接头位置的密封性。

2.2 油温过高问题。造成液压油油温过高的原因是多种多样的，可以大致将其分为两类，一类是制造中存在的问题，如元件的加工质量不合格，在相对运动过程中，元件的相互摩擦会产生过大的热量，从而引发油温过高的问题；另一类是设计中的问题，如油箱散热面积相对较小，散热效果差，而且在液压系统中没有设计相应的卸载回路，在停止运行后，油泵仍存在高温溢流，加上油管管径较小，存在过多的弯曲，热量的散失比较缓慢，同样会引发油温过高问题。

一般情况下，煤矿采掘机械中的液压系统要求将油温控制在30-50℃的范围内，最高限值为60℃，若超过这个问题，则液压油的黏度就会有所下降，进而导致液压油通过节流孔或者缝隙式阀芯时的流量增大，造成工作机构运动速度的减缓。不仅如此，一旦液压油黏度降低，則元件相对运动表面之间存在的润滑油膜会变薄，失去相应的润滑效果，增大机械磨损，如果同时存在液压油污染问题，则可能会引发更加严重的故障。另外，液压油温度过高还会加快密封装置的老化，降低密封性能。

针对上述问题，一方面，应该对液压系统中的散热系统进行合理设计，保证油箱油位，同时确保足够的循环冷却条件，以确保液压油的快速降温。如果必要，可以在适当位置加上散热风扇，进一步提升系统散热能力，始终将油温控制在正常的范围内。另一方面，如果已经出现了故障，则应该及时查找故障原因并进行有效排除，尤其是如果发现油路不畅或者冷却水过少等问题，应该以最快的速度进行排除，以免影响的扩大。另外，要及时对油箱和输油管道进行检查，清除其中存在的污物，为散热提供良好的环境。在对液压油进行选择时，应该注意其黏度，若黏度过低，可能会导致泄漏的增加；若黏度过高，则会导致液压油在流动时耗能增大，而无论是黏度过高还是过低，都会导致油温的升高。

2.3 进气问题。通常情况下，液压油的可压缩性较小，基本上可以忽略，但是低压空气的压缩性极大，可以达到液压油的1000倍，因此，即使液压系统中混入了极少的空气，都可能会产生巨大的影响。空气会在液压油中溶解，当压力较低时，空气会自动从油中溢出，引发气泡和穴蚀现象；当压力较高时，在液压油的冲击下，气泡会被快速击碎结集，急剧的压缩会导致系统中出现噪音，同时大量放热，造成液压油和液压元件故障。不仅如此，空气的高压缩性可能会导致工作机构移位，严重时会产生振动，影响设备的稳定性和可靠性。

对此，应该在液压系统中设计相应的排气阀，在系统运行前，将油缸带动工作的元件在其自身的最大行程之内，进行多次往复运动，尽可能排除油缸中存在的空气，消除空气对于系统的影响。同时还应该切实做好相应的防水工作，保证液压系统的稳定运行。

3.结语

总而言之，在社会经济快速发展的带动下，煤矿行业得到了迅猛发展，各种先进的机械设备在煤矿生产中得到了广泛应用，促进了煤矿生产的机械化和自动化。在煤矿采掘机械中，液压系统是非常重要的组成部分，同时也是最容易出现故障的部分，其运行质量直接影响着煤矿生产的顺利进行。对此，相关管理人员应该充分重视起来，针对煤矿采掘机械液压系统中的常见故障，进行全面细致的分析，并采取行之有效的处理措施，切实保证设备的正常运行。

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