煤矿掘进机液压系统故障及维修探析

程 宏

(西山煤电发电公司，山西 太原 030027)

随着工作面开采强度的不断增加以及开采工艺、开采设备的更新换代，很多煤矿出现了明显的采掘接替紧张的问题，因此全面提升煤矿掘进效率已经成为了必然选择。掘进机中除油泵、截割头等使用的是电机驱动之外，其他部位均是液压系统供能。掘进机液压系统工作的可靠性、稳定性直接关系到整个掘进工作面整体的工作效率。因此，对煤矿掘进机液压系统故障及维修进行分析有着较为重要的意义。

1 煤矿掘进机液压系统运行原理

液压系统是掘进机的重点组成部分，主要包含行走机构、截割升降回路、铲板升降回路、中间运输机等。煤矿掘进机液压系统工作原理图见图1.

图1 煤矿掘进机液压系统工作原理图

2 液压系统常见的故障类型

2.1 由于机械问题导致的液压系统故障

由于机械故障导致液压系统出现故障的情况相对较多，主要分为以下几个方面：

1)液压系统压力异常，主要是由于液压泵内部磨损严重或液压泵出现了转向错误，导致系统中吸油回路对整个液压泵的排油回路造成阻碍。

2)液压系统出现振动、噪声，是由于吸油管中吸入了杂质，随着泵洗液高度的不断增加，导致流动阻力增加；或因为吸油管密封整体较差，在安装的过程中出现了契合度相对较低，导致杂质进入吸油管路中。

3)液压系统油温过高，其与液压泵有着较大压力，零部件之间产生了磨损，各个零件间隙出现了增加，油液整体黏度不足有着直接关系。由于掘进机卸荷部件相对较少，导致高压油在通过溢流阀之后，出现溢流，若零部件在使用时出现动作不良问题会导致功率损失明显，从而引起油温升高。

2.2 由于人为因素导致的液压系统故障

由于人为因素导致的掘进机液压系统故障类型也相对较多：1)操作人员不能严格的按照规范操作掘进机，不仅对掘进机使用寿命会产生直接的影响，严重情况下，会导致掘进机出现报废的问题。人为因素对整个管路带来的影响相对较大。特别是掘进机在使用过程中受到了较大的外在冲击载荷时，整个液压系统会受到较大的冲击，导致管路出现泄露，甚至会出现爆管的问题。2)在掘进机使用过程中，相关的维护、管理工作不到位,主要表现在液压油出现了污染，油液受到较大的污染之后，掘进机油液系统中零部件磨损程度随之增加，必然导致液压系统出现故障的概率增加。此外，在掘进机液压系统使用的过程中，需要及时对系统是否存在故障进行全面的判定，特别是动臂故障。

3 液压系统故障判断的方法

为了及时准确地掌握掘进机液压系统出现的故障，对故障点进行深入剖析，对发生的过程进行深入研究，非常关键。在具体判断时，可以先进行部件的查看，后进行元件的查看，先查看外部，再查看内容，先进行简单内容的查看，再进行复杂内容的查看，层层解剖，层层分析。

1)先将部位划清。对掘进机液压系统出现的故障，首先判断其具体的故障类型(电气故障、液压故障、机械故障)。掘进机截割部位是电动机通过二级行星齿轮带动的，出现的故障主要有两类：机械故障、电气故障，这两类故障是相互独立的，较容易判断。由于中间输送机、履带、星轮及各油缸在同一液压系统，二联泵和三联泵共用同一驱动电动机及电气控制系统，同样较容易判断故障类型。当电气故障排除后，可根据上述部位的动作情况及压力情况，进一步缩小到是油泵故障还是某些部位的故障。在判断各部位动作情况及压力情况时，对外部是否有障碍物进行全面的判断，通过使用选择阀对各个油路的压力进行测定。

2)从部件到元件。在将具体的位置确定之后，再根据故障的现象，利用因果图、液压系统图、故障树分析、压力参数分析、元件替换和隔离等方法逐一查找到具体元件，也就是故障点。如掘进机截割部不能上下摆动，需操作一下左右摆动油缸，如果正常，说明双联左泵等公用部分没有问题，此时应检查该千斤顶的连接部件是否正常，调高千斤顶外部是否变形，接头是否漏液，再检查控制阀，如果控制阀正常，重点应检查压力控制阀和单向阀。

4 煤矿掘进机液压系统常见故障维修措施

4.1 对整个液压油品质进行全面的监控

从当前掘进机液压系统出现的故障来看，导致故障发生的原因超过85%与液压油出现了污染有着直接的关系。因此，对油液品质进行全面的监控非常关键，在具体监控时，可以在液压系统回油回路中加入流体监控模块，对液压油中水分含量、固体污染物含量等进行全面实时监控。此外，在液压系统的油箱中应当加入油温监测装置，对油位、油温等进行全面的监控。

4.2 检查维修配管漏油问题

从液压系统使用情况来看，出现漏油的问题较多，可通过加入配管的方式解决，但配管接头位置容易出现松动，因此在日常工作中应当定期对配管，重点对软管、密封套圈进行全面检查，以降低漏油出现的概率。

4.3 解决液压系统中油缸存在的问题

油缸在液压系统的使用过程中，也容易出现各种类型的问题。所以，应当及时全面掌握液压系统中油液整体的压力情况，结合实际掘进机的工作情况进行调整与优化。在具体控制过程中，对于转向阀流量应当进行重点控制，特别是对转向阀、控制阀的实际运行状态进行检测，对其中存在问题的零部件及时进行调整，对密封性进行全面检测，确保整个液压系统可以稳定运行。

4.4 解决液压系统中油液污染问题

若液压系统中油液出现了较为严重的污染，则需要对液压油及时进行更换，同时，需要对液压油周边的零部件进行全面的清洗。若液压系统中的油液污染相对较轻，则应当借助液压系统自身过滤系统对油液中的杂质进行清理，最大限度地控制液压油污染程度，提升液压油的使用质量和效果，确保整个液压系统可以稳定运行。

4.5 对液压系统执行元件工作状态进行监测

在掘进机液压系统出现故障之后，最为直接的表现就是执行原件出现了功能不完全的问题。对掘进机而言，马达、油缸就是其执行原件。可以在油缸中加入位移传感器，对油缸整体位移和速度进行监控，若位移参数、油缸速度等有较大的变化，表明整个液压系统的油缸已经出现了较大的故障，或者正处于故障的前期。在马达泄漏回路增加流量传感器，实时监测马达泄漏量。如果马达泄漏量大幅增加，可以确定马达内部磨损严重，应及时维修或更换。

5 结束语

综上分析，随着掘进工艺的不断优化，各种类型的现代化掘进机大量应用到煤矿掘进工作中，掘进机中的液压系统复杂程度随之增加。在掘进机工作压力不断增加的背景下，如何保证液压系统工作的稳定性，降低各种类型故障出现的概率已经成为了当前很多煤矿面临的重点任务。因此，煤矿企业应当充分认识到掘进机液压系统常见故障维护的重要性，切实采取针对性的措施，保证煤矿掘进安全和效率。