煤矿采掘机械液压系统故障分析及维护

吴焕廷，吴 学

（1.山东丰源远航煤业有限公司，山东枣庄 277300；2.山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿，山东枣庄 277300）

0 引言

随着我国经济发展以及科学进步，煤矿行业的作业水平也得到了较大程度提升。当前很多煤矿在生产中均使用了大量的机械设备。因此，采掘设备是否能够正常运作与当前煤矿的开采效率呈现正比例状态，决定了煤矿企业员工的人身安全与施工设备的安全性。煤矿周边环境较为恶劣，导致采掘机械液压系统故障概率也随之上升。此外，液压系统故障也会对操作人员的人身安全造成非常严重的威胁。因此，相关人员在进行煤矿采集工作前，组建能够对液压故障出现原因进行深入分析的团队，只有这样，才能够快速找出煤矿采掘机械液压系统中存在的各种问题，进而针对问题进行快速反应，防止问题扩大，从而达到提高企业经济效益的目的。

1 煤矿采掘机械液压系统概述

将液压能量转变为机械能量，并借助元件进行能量的传递，是液压系统的主要工作。一旦液压系统出现问题，会导致机械能力无法正常传递。因此，相关人员应对完整的液压系统有初步概念。液压系统通常包括液压系统动力、液压系统执行装置、液压系统调控装置与液压系统液压油等。液压系统动力设备的主要作用便是将机械能转换为压力。执行装置的主要作用是将液体压力逐步转换为机械能量。调控装置主要通过压力、方向等多方面数据，控制液压系统的压力。最后则是液压油，相关人员可通过液压油传递能量。

2 煤矿采掘机械液压系统故障分析

2.1 油温过高

在通常情况下，液压油的正常温度为32～52 ℃，最高温度为60 ℃。这一条件主要是因为过高的油温会改变液压油自身的物理性质，例如黏稠度降低，滤网流速过大等，严重影响液压系统正常运行。此外，当油温过高时，液压系统的密封性也会随之降低，进而出现严重故障，无法正常使用液压系统。

2.2 液压油受到污染

因煤矿周边的环境较为复杂，进而导致液压油中经常会进入某些杂质，且随着液压油混入系统的各个环节之中，最终导致液压系统出现故障。因此，相关人员应保证液压油的洁净程度。此外，因煤矿易产出细小碎片，这些碎片若随着液压油进入液压系统，则会严重影响各元件之间的磨合度，进而导致液压系统遭到破坏。

2.3 空气进入液压系统

液压系统使用的液压油没有可压缩性，因此在通常情况下，并不需要对压缩性进行计算。但低压空气存在压缩性，且其压缩性约为液压油的1000 倍。因此，即使液压油箱中存在少量气体，也会对整个液压系统产生严重影响。另外，溶解在液压油中的空气会在压力较低的情况下从油中溢出，进而产生穴蚀，而在高压情况下，气泡会被击碎，进而在产生噪声的同时释放热量，为液压系统的正常运行带来严重影响。

3 采掘机械液压系统具体维护措施

3.1 液压系统的污染控制防护处理

据数据显示，液压系统出现问题的绝大部分原因在于液压系统的污染控制防护处理没有落实到位。因此，相关人员应针对这一方面实施一定的处理措施。首先，对于不同环境，相关人员应从2 方面入手。一方面，相关人员在进行检查维护工作时，应保证“三关”安全。“三关”安全分别指液压油存储开关、系统附件拆装开关与液压油加减检查开关等3 项。只有保证这3 个开关的清洁度，才能有效保证液压系统能够安全运行。另一方面，相关人员应及时清除液压系统内部的污染物，避免对液压系统过滤装置堵塞所带来的各项问题，另外，在液压系统完成运作时，应及时进行检查，进而减少液压系统内部故障概率。

3.2 做好空气防漏措施

液压系统运行时若是有空气进入，便会导致多种系统内部振动出现问题，引发液压系统故障。因此，相关人员在使用液压系统时，应时刻注意是否有空气进入到系统之中，并根据具体情况选择适合方式进行处理工作，保证煤矿开采工作能够顺利进行。另外，通过加强对油箱内油面高度的检测力度、对密封装置进行定期检查与维护、设置排气阀等多种手段，能够有效防止空气进入液压系统，从源头上避免液压系统出现空气防漏问题。

3.3 做好内部油液降温处理

通过合理控制液压系统温度，便能够有效保证液压系统正常运行。在通常情况下，液压系统工作温度为60 ℃以下。为此，相关人员应进行合理的油温控制方式，进而实现保护油箱内油液的目的。为实现这一目的，相关人员一方面应实时检测油温，保证其处于合理范围之内。此外，当液压系统进入循环冷却状态时，相关人员应通过对液压设备进行清洁工作来保护液压设备。另一方面，相关人员还可通过加强其散热装置，进而实现液压系统的安全防护工作。其次，随着液压系统运行时间的增长，设备内部的元件必定会出现磨损现象，这时，若是无法做到机械装置保护工作，便会导致液压系统出现故障时无法及时反应，进而造成较为严重的财政损失，且无法确定液压系统的安全性是否能够得到保证。最后，相关人员应在合理控制油液黏性时，合理选择液压机械装置，并在使用时对油液黏性进行分析。这种模式能够充分保证油液黏性的完整程度，能够完美处理油液过热问题。

3.4 加强对液压系统的日常维护检测

因煤矿的采掘机械常常需要连续不断进行作业，导致液压系统的工作强度较大，为保证液压系统能够正常运行，相关人员在进行日常维护时应加强保养维修工作力度，减少采掘机械故障概率。煤矿企业在进行采掘作业前，应为液压系统制定出较为完善的维护方案，并对维护人员加以培训，提高维护人员的工作效率和水平，保证液压系统运行的稳定性与安全性。在通常情况下，液压机械故障概率呈U 形，即在设备初始使用阶段与设备使用老化期两个阶段最为常见，但在设备使用的稳定期内，设备故障概率则最低。此外，在进行液压系统维护时，相关人员应对以下8 点进行着重检测。

（1）第一点是液压泵是否存在异常声响。针对这一问题，最常见的维护措施为听检方式，对设备的滤网、液压油内是否存在气泡以及液压泵的磨损情况进行深入检测，保证液压泵不存在任何问题。

（2）第二点与第三点分别是针对油温与油位进行检测，这两个项目主要保证油温与油箱内的油位不会超过规定限制。

（3）第四点为对液压泵的真空度进行检测，在检测这一项目时，相关人员应设置真空机，从而对滤网进行彻底检测，减少问题的发生概率。

（4）第五点应对执行元件的速度进行测试，若发现元件速度出现异常，应深入检测泵流量与其他元件。

（5）第六项应对油缸、油泵以及各个相关部分的密封性与漏油情况进行检测，若发现存在问题，应及时更换问题零件，保证设备正常运行。

（6）第七项检测应使用专业的矫正设备，对各种仪器与仪表进行检测校正，进而保证设备的各项参数测量的准确性。

（7）最后一项应对元件的绝缘阻抗性与绝缘性能进行检测，防止因绝缘问题出现设备故障。

3.5 采取多种维护预防措施保证液压系统正常工作

当采掘机械液压系统质量存在问题时，其本身出现故障的概率也会随之大幅上升。当液压系统质量不符合相关规定时，常常会出现漏油、进气等问题，严重时将会引发液压系统部分元件出现故障，对液压系统整体造成严重影响。因此，相关人员应保证液压系统的整体质量达到相关标准，并且在进行液压系统检测时，应落实到每个元件的质量，一旦发现问题，应及时更换或维修。此外，煤炭开采人员还应不断建设专家体系，提高系统故障的诊断分析能力。

液压系统发生故障时通常会具备一定的偶然性与突发性，这种特性导致在进行故障原因判断时常常会出现阻碍。因此，煤炭开采人员应建立起相关专家团队，对液压系统故障进行专业、系统检测，提高液压系统故障时的修复效率。

4 总结

通过对煤矿采掘机械液压系统故障进行分析，能够有效提高煤炭采掘机械液压系统在运行时的安全性与稳定性，进而提高煤炭采掘的效率与安全度。因此，相关人员首先应研究煤矿采掘机械液压系统为何出现故障，进而对如何有效维护液压系统，处理液压系统中可能存在的问题做好充足准备，保证采掘机械能够正常运行，达到提高煤矿企业经济利润的目的。