煤矿机械液压故障及处理分析

煤矿机械液压故障及处理分析

孙娜1,2,3

（1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，抚顺 113122）

（2.煤矿安全技术国家重点实验室，抚顺 113122）

（3.沈阳煤炭科学研究所有限公司，沈阳 110011）

摘要：机械液压系统的应用率非常高，这主要是因为其使用寿命较长，且在运行过程中很少会发生故障。但机械液压系统的运转需要以液压油传动为基础，使得液压油表面在相对运动的影响下发生泄露，一旦其温度变化过大，会造成液压油黏度不稳定，影响机械液压系统的正常运转。在煤矿机械中，一旦机械液压系统出现运行障碍，将会对机械生产质量和效率产生较大影响，甚至可能对工作现场的施工人员生命财产造成不良影响。因此，通过机械液压系统诊断现场故障并及时找出故障位置，进行维修处理，可以保障机械液压系统的正常运行，提高机械液压的生产效率和质量。

关键词：煤矿机械；液压

1机械液压系统的工作状态特征和常见故障问题

1.1机械液压系统的工作状态特征

煤矿机械承受的荷载复杂多变，磨损比较严重，这对机械液压系统造成了非常严重的损伤。首先，机械液压系统具有很强的密闭性特点，可以在不同的环境下运行，可操作性非常强；其次，其可以在不同的机械操作下正常运转，承受来自各界的压力；最后，该系统灵活性较强，能适应多种不同的操作方式，可以在复杂多变的环境中应用。

1.2机械液压系统常见的故障问题

受外在因素影响，机械液压系统会出现运行故障，导致机械液系统的可操作性降低，运行动作无法及时得到响应等。机械液压系统的常见故障分为以下5种类型。（1）机械液压系统自身处于密闭环境，一旦受到破坏会引起液压油泄露，造成机械部件磨损，从而影响整个机械液压系统的运行效率和质量，增加工程施工成本，甚至还会造成整个区域的环境污染。（2）机械液压系统在运行中需要较高的温度，但如果液压油温度过高，会降低其功效，各零部件也会出现变形，从而影响机械运行的精准度和效率，严重的还会威胁整个煤矿机械的安全。（3）如果机械液压系统出现运行不稳定的情况，会造成液压系统失去运行动力，耽误工程施工工期。（4）机械液压系统在运行过程中还会发生异响、振动，这种故障不仅会对机械液压系统的施工环境产生不良影响，还会降低液压系统的运行稳定性，影响工程进度。（5）内燃机发生故障也会阻碍机械液压系统的运行，造成机械动力失衡，导致机械液压系统无法启动，进入瘫痪状态，严重干扰工程运行。

2机械液压系统的现场故障诊断

2.1现场故障初步检查诊断

机械液压系统出现故障时，应先检查诊断现场故障，需遵循规定的步骤和环节。（1）检查油箱中的油量，观察其是否符合运行标准；同时，还要检查油温表和压力表的指示值是否出现异常；另外，也要检查液压油是否出现气泡、变色情况，观察油箱管接头的位置是否处于密封状态，有无漏油问题。（2）仔细聆听机械液压系统运行过程中是否出现异响，如果出现了较大的刺耳声，说明大量空气进入了系统；如果在运行过程中过载阀出现了‘哒哒’声，说明泵轴出现损坏；如果在系统运行中出现出气蚀声，且油箱中的油面明显降低，则说明液压泵吸油管出现松动，或滤油器出现了堵塞。诊断现场故障时，维护保养人员可以根据机械液压系统运行中出现的异响判断故障发生位置，了解故障发生程度。（3）可采用触摸式检查方式检查机械液压系统是否出现元件振动、管路堵塞、液压油油温异常等问题。在油温升高后，可以通过触摸油管和油箱进行准确判断，同时，也可以确定油温过高的具体位置。另外，如果泵内出现泄露，泵内吸入大量空气也会导致机械液压系统中的泵壳温度过高；异常振动表示螺钉出现松动，且回转部件的安装出现问题，以及系统内部有气体进入。（4）初步检查诊断现场故障时，可以通过实验液压系统设计的方式判断是全域故障还是局部故障。同时，也可以通过替换可能发生故障元件的方式判断机械液压系统是否出现运行故障，以排除因元件故障导致的系统运行障碍问题。但如果在调整机械液压系统的压力时，压力出现了快速上升和下降的问题，说明机械液压系统内部出现了严重泄露。

2.2机械液压系统仪器诊断和电脑诊断

借助设备仪器诊断机械液系统障碍，该仪器主要利用液压系统流量检测方式进行检测。若机械液压系统出现了运转无力问题，应检查变速器进出口的压力是否处于正常水平，同时，还要借助操作动力换挡变速阀测量离合器压力，若压力在0.5 MPa以下，则压力过低。然后，利用分解变速器分析故障发生原因，若液压系统出现渗漏问题，说明离合器油道油封发生损坏。但许多机械液压系统均为国外进口，所以，诊断故障时需要借助电脑仪器设备。

2.3机械液压系统中的元件故障诊断

元件损毁会出现液压泵故障、溢流阀故障、液压油缸故障等问题，可通过检查油泵效率诊断液压泵故障，通常油泵效率在0.8时，表示油泵处于正常运转状态，若油泵效率小于0.65，则表示油泵发生故障，需及时更换新的油泵。首先，利用流量检测仪连接油箱和油泵，在油泵开始运行时，观察负荷压力的变化，负荷压力为零时，流量和负荷压力在一定压力下形成的流量比值为油泵效率。其次，诊断溢流阀故障时，可检测其压力值，连接溢流阀和流量监测仪，同时将负荷压力调整到最高，观察流量值的变化。当流量值快速降低时，表示溢流阀出现故障，记录此时的压力值，然后继续调节负荷压力，负荷压力保持平稳后产生的压力是系统所能承受的最高压力。对比两次测量的压力值和要求压力值，任何一个压力值不符合标准则说明压力调节无效，需继续调节压力，但若两个调节后的压力均未满足要求，则说明弹簧出现损坏，更换弹簧即可。

3机械液压系统现场故障维修方法

3.1液压泵维修方法

液压泵是机械液压系统运行中不可或缺，也是最为主要的动力元件。一旦液压泵发生故障，会影响机械液压系统的正常运转。维修液压泵故障时，需先清除干净元件设备中的毛刺，以保障油泵的正常运行。例如，若叶子泵中的流盘子和定子产生了较大摩擦力，会导致叶子泵发生故障。维修方法是更换摩擦严重的定子或流盘子，以保障叶子泵的正常运行。

3.2液压油缸维修方法

液压油缸是保障机械液压系统正常运行的执行元件。液压油缸长期运转会严重磨损其内部的密封元件，导致缸体内的油液出现严重泄露，因此，要及时更换液压油缸内部损坏的密封元件。同时，还要检查爬行故障问题，拆开油缸接头位置后，详细检查油缸部件的运行状态，如果接头没有液压油溢出，油缸的收缩功能正常运行，要解决油缸漏油问题，需驻停机械并更换元件；如果接头位置有油液流出，则可以排除其他元件故障，确定其为平衡阀失调故障，更换平衡阀即可。

3.3控制阀故障的维修方法

控制阀主要是用于调节控制机械液压系统中的各元件。由于阀门之间的配合非常默契，所以对其进行故障维修时，需要详细分析阀门间的精密度。例如，维修因密封性不足而造成的漏油故障时，要在不移动阀芯的情况下重新密封加固处理。针对因锥形阀芯接触线磨损严重造成的故障，要对正接触线进行相同力度的摩擦，保持其与锥形阀芯接触线的平行性，以解决控制阀故障问题。

4结语

机械液压系统发生故障后，需及时找出故障发生位置，并对其进行诊断，诊断时应按照先外后内、先易后难、先重点后一般的顺序逐一进行故障诊断排查。明确故障准确位置后要分析故障原因，并采取针对性的故障维修方法，以及时解决机械液压系统的故障问题，确保机械液压系统的正常运行。

参考文献

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[5] 煤矿安全评价方法综述及发展趋势. 赵鹏飞.煤矿安全,2021
[6] 煤矿安全管理中行为安全理论的运用探究. 董建.煤矿安全,2020