矿用提升机液压站故障分析与处理

文/申海兵 峰峰集团万年矿 河北邯郸 056302

液压制动系统是竖井提升机的重要安全保护装置 ,它由液压站和盘式制动器组成。液压站为制动器提供动力源,控制制动器的松闸与制动 ,其工作可靠性直接影响到提升设备的安全运行 。对于副井落地式提升系统,在不同的提升工况下,同一安全制动力会产生不同的安全制动减速度,有时虽能满足安全制动减速度要求, 但是提升货载时安全制动减速度值偏大,下放货载时安全制动减速度值偏小 。尤其对于多绳摩擦式提升机 ,产生过大的减速度将导致提升钢丝绳突破防滑极限而引起滑动及蠕动 ,产生过卷等事故。三元东矿使用的恒减速控制液压站 ,在紧急制动时 ,能使平均制动力矩随负载变化而变化,符合提升系统恒减速要求。但由于该液压制动系统和控制较为复杂 , 使用与维护不当会出现制动减速度超限、制动力矩不足等多种故障 ,以致造成严重后果。笔者根据多年使用经验, 对其常见故障进行分析探讨。

1、液压站主要作用

（1）为矿井提升机盘形闸提供流量稳定、压力可线性调节压力油，以使矿井提升机获得不同的制动力矩。

（2）在事故状态下（系统停电）或紧急情况下，可以使矿井提升机制动器的油压迅速下降到设定到某一值， 经电气控制延时，全部油压迅速回到零位，使制动器处于全制动状态，达到安全制动。

2、液压站在安装使用中应注意的问题

（1）液压系统管路在安装前进行酸洗后并用石灰水中和，螺纹接头处用生料带密封， 酸洗和石灰水中和过的管道安装过程中不允许焊接。

（2）油箱内部采用面粉和成团清除杂物，再用柴油进行清洗。

（3）根据使用环境，可选择N32或N46机械油，加油前应使用小于 20μm 过滤器进行过滤，严禁将液压油直接加入油箱。

（4）定期对液压油进行检测，若发现油质混浊，含有杂质，应及时更换新油。

（5）工作过程中，要经常对液压泵和密封件检查，发现磨损和老化及时更换；对电磁阀和溢流阀小孔定期清洗，防止出现堵塞。

3、液压站故障诊断基本步骤

液压系统故障诊断的基本步骤如下：

（1）确定故障诊断参数

液压系统的故障属于参数失效，通过测量参数，以提取有用的信息。 液压系统的诊断参数是系统压力，系统流，元件温度，泄漏的组件，该系统的振动和噪音的发动机转速的。 没有足够的系统压力的液压缸动作表现为乏力， 缺乏电机的输出功率和扭矩，液压传动机械行走无力等。 系统流程执行机构的运动性能不足是缓慢或停止。元件的泄漏量呈现慢动作和系统的温度迅速。 选择诊断参数应根据以下原则：诊断参数具有良好的灵敏度，可测性，再现性，可容纳许多故障信息。

（2）分析、确定故障可能产生的位置和范围对所检测的结果，对照液压系统原理图进行分析，从构造原理和系统原理上讲得通，确保故障诊断的准确性，减少误诊。

（3）制定合理的诊断过程和诊断方法。

（4）选择诊断用的仪器、仪表。诊断设备，仪器光电数字转速计，温度计，秒表，压力表，液压测试仪，各种类型的接头，专用工具。

4、液压站制动力矩不足的故障分析

(1)液压站工作油压偏低。该液压站最高设计油压为14MPa,当工作油压在 3～11MPa紧急制动时 ,能使平均制动力矩随负载变化呈线性关系变化 。可见, 液压站工作油压偏低或偏高对制动系统均不利 。若偏低将导致正压力降低 ,造成制动力矩不足 ,引起过卷、过放等恶性事故 ;若偏高将造成安全制动减速度过大 ,提升系统受到较大的动负荷 。因此,应按实际工况合理调整液压站的油压。

(2)正压力不足

①液压站系统压力达不到所需油压或主油路建立不起压力 ,有可能油液内有脏污 ,造成阻尼孔堵塞 ,引起比例溢流阀阀芯卡死 ,比例先导压力阀锥阀关不住 ,油泵吸油过滤器堵塞,电磁换向阀、溢流阀内泄漏太大等 ;

②碟形弹簧老化或个别弹簧疲劳失效造成闸瓦制动正压力降低 , 液压系统油路阻力偏大,阀内阻力偏大。因此 ,减少和预防油液污染对提高液压站的可靠性非常重要。

(3)摩擦系数下降

由上述油压计算式可知 ,

摩擦系数直接影响制动力的大小, 一般摩擦系数取0.25～0.40。但由于检修和维护不当造成制动盘污染, 就可能使摩擦系数显著下降 , 造成制动力矩不足。因闸瓦接触面积小, 造成闸瓦过热 。另外闸瓦表面粗糙度过大, 同一对盘式制动器两侧的正压力差值过大 ,施闸时造成闸盘弹性变形或闸瓦间隙过大等 ,也都降低了制动效果。

5、根据“残压”值进行故障分析与处理

该液压站安装 2个比例调压装置(1个备用 )。比例阀是液压系统的压力控制核心 , 残压是比例阀待机时固有的特性 。《煤矿安全规程》规定该残压值不能大于1MPa,一般调整在0.6～0.8MPa。根据多年的使用和维护经验,总结出正常停车时,由残压值进行故障分析与处理的方法如下：

(1)观察残压值在0.6～0.8MPa之间 ,如出现液压站工作时盘闸不能正常打开 , 则该故障多数是因为比例阀自身主阀内的阀芯被卡住。处理方法是拆下该阀组进行清洗,恢复后故障即可消除 。

(2)观察残压值低于0.5MPa时 , 如液压站工作时盘闸不能打开 ,则该故障多数与比例阀无关 ,而是液压站其他阀组有泄漏,使压力降低 ,查出有泄漏的阀组进行修复后 ,故障排除 。

(3)观察残压值为零时, 如液压站工作时盘闸不能打开 ,则该故障是因比例放大器或比例放大器的给定电源有问题 。处理方法是先检查放大器的给定电源,如无问题, 则更换放大器 ,故障排除 。

结语：

液压站使用维护不当就会出现各种故障 。因此必须在使用前了解提升机液压制动系统的性能和使用中可能出现的各种故障及排除方法。正常停车时, 随时注意残压值的变化情况, 进行残压保护。同时要正确选择和使用液压油 ,加强对液压油的过滤,加强维护人员的培训,提升维护保养水平,从而提高提升机的安全性与可靠性。

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