浅析煤矿液压设备故障及对策

李明山

摘 要：在煤矿企业正常运行中，液压设备属于最基本工具，液压设备能否正常运行直接影响着煤矿生产。但是在实际使用中，液压设备因安装、保养及维护不当，出现液压冲击、漏油等各种故障，必定会造成动力下降。因此，探究液压设备的常见故障对确保设备正常工作具有重要意义。本文以采煤机液压管路为例，分析设备故障并提出相应解决对策，确保使用液压系统的安全性。

关键词：煤矿液压设备；故障；对策

中图分类号：TD421 文献标志码：A

近年来，煤矿生产中设备的液压系统时常发生泄漏事故，这种事故不但阻碍了设备正常操作，还会不断增加油液消耗量，影响系统安全方面的稳定性，从而降低煤矿生产效率，增加企业的生产成本。在煤矿设备中，液压系统属于最关键装置，系统运行状况直接影响着采矿设备的运行情况。因此为确保安全生产，探究液压设备的故障具有实用价值。

1 液压设备故障特征

在液压传动中，液压油温常常控制到30℃～50℃，最高不能超过60℃。如果温度过高必然会给液压系统造成不良影响。温度升高就会降低油品的黏度，减小油液内聚力，泄漏增多，导致设备运转速度不稳定，极易发生爬行；影响系统稳定性，降低工作精度及设备正常工作。液压设备系统主要是由驱动、控制及辅助各部分共同组成，其中驱动部分被称为油泵，能把机械能转为液体的压力，提供给执行部分；油缸属于执行结构，将接收到的液压转化为机械能，让电炉炉盖正常提升、油缸顺利倾倒，推动各个部件运转，各部件运转方向与速度均通过液压的控制部分所决定。

液压设备故障具有多样性、复杂性及隐蔽性、偶然性等各种特征，液压设备常常出现振动噪声与压力不稳等故障。因液压是在封闭管道里进行传动，所以大多数故障都是发生在内部、拆装不便，无法直观观测实际的工作状态，所以诊断设备故障非常困难。当设备运动时，必定会遭受外界各种因素影响，比如因电磁铁的吸合而发生异常，阻尼孔被堵死等各种污染物入侵。

2 煤矿液压设备的常见故障分析

本文以漏油及冲击力为例，分析引发故障的原因，提出解决漏油现象的对策。

2.1 设备漏油原因分析

造成煤矿液压设备漏油的原因比较多，主要体现在如下几个方面：

（1）管路质量不符合要求；在更换或维修液压管路时，假如安装了劣势管路，因这种管路承受力低，使用寿命不长，使用不久就可能漏油。硬质油管质量差具体体现在管壁厚薄不均匀，承载力不高；软管劣质主要是钢丝拉力不足、橡胶质量差及编织不均，导致承载力不足。

（2）安装管路不符合要求；安装液压设备的硬管时，应该按照规定弯曲半径让管路弯曲，如果没按照规定实行，就会在管路中产生出不同的内应力，在油压作用逐渐发生漏油。

（3）安装固定与要求不符；安装油管过程中，没有考虑到管路的角度、长度及螺纹是不是合适，而强行装配，从而导致管路变形而发生安装应力。管路接头的紧固力过大，导致接头喇叭口断裂而出现螺纹脱扣、拉伤，必定会造成严重的漏油事故。

（4）液压油被污染。因液压系统极易被污染，液压油中混入固体污染物，必定会增加油液及管道内部的摩擦度。而这种固体污染物的硬度常常超过导管内部的材料，必定加快内部的磨损程度，乃至划伤内壁。尤其是液体的流速不稳定且快时，必定会增大压力脉动，导致内部的材料遭受冲击而出现剥落

2.2 液压冲击故障

（1）液压冲击的危害。冲击力可达到正常要的3～4倍，从而破坏液压系统的管道、元件及仪表等；导致设备继电器发出假信号，干扰设备正常工作，影响设备运行的可靠性与稳定性。

（2）产生液压冲击的原因。因快速关闭阀门，管路中必定会出现液压冲击；高速运行部件突然被制动，就会出现液压冲击，例如主换向阀快速换向，就会出现压力冲击。

3 预防液压设备故障的对策

3.1 解决漏油故障对策

（1）确保管路质量。维修时，如果需要更换管路，必须要认真检查管路的生产厂家、批号等，以及规定使用寿命，是否有缺陷，质量不过关的管路严禁使用。使用时，必须要常常检查管路有没有出现腐蚀、磨损等现象等，必须要立即更换。

（2）严禁违规装配；安装软管时必须要拧紧螺纹，但是不能扭曲软管。对橡胶软管而言，不能放置在高温、腐蚀气体的环境中；如果使用软管比较多，就应该安装管夹进行固定或用橡胶板隔开。

3.2 预防液压冲击的对策

因突然关闭阀门，从而造成压力冲击，就要减慢换向阀的关闭速度，适当延长换向的时间，例如使用直流电磁阀，就会降低冲击力。也可以采用带阻尼的换向阀，调节阻尼及控制先导阀中的压力与流量，就能降低主換朝阀芯换向的速度。而且采用软管依然可得到良好效果；完全关闭滑阀前减缓液体流速，比如改进换向阀的控制结构，换成“V”型槽，就能有效降低液压冲击。

如果冲击力是因部件突然制动而产生，可以设置减速阀缓慢关闭油路就能缓解液压冲击。还可以采用橡胶软吸收冲击能量，在管路中设置蓄能器吸收冲击力，采用带阻尼液压换向阀等等，这些方式都能降低液压冲击力，减轻或者彻底消除液压冲击现象。

4 煤矿液压设备故障实例分析

某煤矿的200型采煤机效果比较明显，特别适合在坡度大、瓦斯大及顶板破碎的环境条件下使用。但是在使用中发现了一些薄弱环节，还影响正常生产。如主油泵在工作中无法得到较好的润滑，极易损坏，影响正常生产，从而增大维修费用。

4.1 原因分析

200型采煤机的牵引力能达到45t，液压系统高达16MPa。在系统中主油泵具有动力源作用，安装在泵箱腔体内一端的上方。如果工作面的倾角达到30°时，泵箱液压油移动到左下方，必定会淹没粗过滤器，满足辅助泵吸油。但是主油泵位于箱中右上方，此时这里没有油液润滑，全为空气；主油泵没有外壳，润滑是依靠浸到油池内实现。如果将泵箱全部充满液压油，虽然能润滑主油泵，但是泵箱油温快速升高，影响液压元件工作。如果油泵不接触油液，处于2159r/min高速的轴承无法润滑，必定会出现轴承干磨而产生铁屑，还会造成油马达、辅助泵容易损坏；经过多次故障观察，确定问题出在主油泵的润滑上。

4.2 解决措施

从之前的分析来看，要解决主油泵润滑问题，还要考虑系统整体的密封性能。这就需要从系统内部寻找一个替代油源对油泵进行润滑，将低压常开溢流阀卸载的油液用来润滑主油泵的轴承。因这股油液不集中，不能顺利引入到主油泵来润滑轴承。经过多次论证，就制定出合理解决措施：取一段高压软管（长为700mm，直径为10mm），在管子一端焊接直接10mm两通接头，将该接头连接到回油管上，发挥聚集油液作用。将高压软管另一端固定到主油泵周边的钢管上，让管接头喷向轴承处，这样就实现了润滑作用。低压侧的热油通过换向阀-溢流阀-冷却器-单向阀回油，经过油管喷到主油泵润滑轴承，然后直接回流到油箱中，有效实现了补油热交换。

总而言之，煤矿液压设备出现的安全问题比较多，如果不及时预防势必降低设备工作效率。因此各个煤矿企业就要依据实况，分析造成设备故障的原因，并有针对性制定预防措施，确保液压设备正常运转，促进煤矿企业可持续发展。

参考文献

[1]韩国平.煤矿液压设备常见问题及护理分析[J].技术与市场，2014（11）：109-110.

[2]马韧宾，王文博.煤矿液压设备常见的问题及护理[J].煤炭技术，2013（2）：98-99.

[3]刘杰.全液压制动系统在矿用车辆中的应用及问题分析[J].煤矿机电，2014（5）：231-232.

[4]仇卫建.煤矿用液压运锚机的设计[J]机电产品开发与创新，2014（5）：87-88.