掘进机液压系统故障分析与排除

成岩军

（太原煤气化集团公司炉峪口煤矿，山西 古交 030204）

引言

掘进机是矿井巷道成型设备之一，随着我国煤炭产能的需求增加，掘进机目前发展反向为大功率和高精度。液压系统作为掘进机连续行走和截割的重要动力来源，承担了较重的工作任务，其性能是否完好对煤炭生产过程非常重要。液压系统驱动油缸和马达动作的调速范围宽、扭矩大的，具有电机驱动不可比拟的优势，但是其在运行过程中也越来越凸显了故障发生率高的特点，因此，结合文献资料和实际工作经验，针对EB2160型掘进机液压系统的常见故障及其应对方法展开分析。

1 掘进机液压系统结构

为了提高掘进机液压系统的维修效率，工作人员需要熟悉其结构，方便拆解和安装。如图1所示，掘进机液压系统由星轮马达、行走马达、一运马达、伸缩杠、升降缸、回转缸、铲板缸和支撑缸等组成[1-2]。各部分的作用为：星轮马达的作用是装载物料；行走马达作用是驱动掘进机前进；一运马达的作用是运输物料；各类驱动油缸作用为在先导阀和主阀的控制下驱动各部位实现伸缩、升降、回转、铲板、支撑等动作。以EBZ160型掘进机为例，液压系统有大小两组换向控制阀组，大五联阀组控制星轮马达、一运马达、行走马达，小五联阀组控制回转缸、伸缩缸、升降缸、铲板缸、支撑缸[3-4]。

图1 掘进机液压系统示意图

2 掘进机的液压系统机械故障及解决措施

对于掘进机的液压系统机械类故障故障而言，其特点是局部故障，但是一旦发生则掘进机无法继续工作，需要立即进行维修处理，故障原因查找简单，因此一般有固定的故障排查措施和流程。

1）动臂动作问题。动臂和斗杆的机械故障检测流程为：首先检查二次控制压力是否在规定值内，若在规定值内，则基本将故障定位在先导管或先导控制阀范围内，可对其进行拆卸修理或更换，若二次控制压力不在规定值内，则进一步检查溢流阀、控制阀阀芯，对溢流阀、控制阀芯和油缸内部进行拆卸修理。

2）吸油回路和排油回路的压力问题。液压系统的压力是由液压泵提供的，当液压泵的控制逻辑出现错误或者接线接反，吸油回路和排油回路相互堵死。因此当液压指示不正确，吸油和排油回路同时出现故障，首先应检查液压泵的转向是否正确。

3）机构动作速度慢或不动作。机构的动作是油缸和马达的带动下完成的，如果控制阀给油缸和马达的液压油流量不足，就会造成动作速度慢或不动作。出现机械部分动作慢或不动作后首先检查控制阀的开度是否合适，液压是否足够。

3 掘进机的液压系统一般性缺陷及解决措施

在掘进机液压系统中，除了机械故障，常见的还有噪音、液压油、元件等一般性缺陷，在掘进机日常维护中应及时跟踪检查和维护保养。

1）噪音和振动、液压冲击、气穴。掘进机液压系统的噪音和振动主要是油路中的杂质引起的，当吸油管吸入空气中的杂质后，在液压泵的作用下，液压油的流动阻力显著增大。解决噪音和振动的措施主要是检查吸油管的密封行，更换密封胶圈等。在掘进机启动、停止和换向过程中，机械元件和液压油在短时间内迅速改变运动状态，出现噪音和振动等现象，这是液压冲击引起的，液压冲击最大可达额定压力的3倍以上，严重时会导致管路破裂和零件破损[5-6]。减少液压冲击的措施是配置蓄能器。气穴和气蚀是液压系统中存在空气的现象，影响液压油连续性，会导致机构动作振动，液压系统对液压油和水的分离压力有一定要求，当出现气穴和气蚀应重点检查油水分离压力。

2）液压油污染、温升高、渗漏。液压油的清洁至关重要，液压系统的维护需要对油样进行检查，从油箱内取1 L液压油，保存10 d后与新液压油进行对比，初步确定液压油的清洁度。轻微的油污染可依赖液压系统中的过滤装置进行清洁，当液压油使用时间久或油路破损，严重污染的液压油需要及时更换，破损部件的相邻元件也需要进行深度清洁，更换液压油后最好检查滤油器是否有效，对于失效的滤油器要及时更换。在掘进机运行过程中，液压油需要保持在一定温度下才能发挥其良好性能，液压泵的压力过大、各阀组和管路等机械部分间隙过大、高压油溢流后造成功率损耗等都会导致液压油温升，当温升超过一定数值就会导致液压油黏度下降[7-8]。因此在日常检查中要重点检查油的品质，保证油路散热良好，选择黏度较小的液压油。密封胶圈老化、软管破裂导致漏油也是液压系统常见的故障，在日常检查中重点检查配管和密封件的完好性，出现渗油现象要及时更换，避免在掘进机启动后渗油故障发展为漏油。

3）元件卡涩、爬行。元件卡涩、爬行是由掘进机运行各阶段的转差和润滑不良引起的，为解决元件爬行应及时添加润滑油，对老化、粗糙的元件进行更换，润滑系统改善后，液压油的供应连续性变好。

4 结语

掘进机液压系统的故障分为机械故障和一般性缺陷。机械性故障有动臂问题、吸油和排油回路压力问题、机构动作速度慢或不动作。一般性缺陷有噪音和振动、液压冲击、气穴、液压油污染、温升高、渗漏、元件卡涩、爬行等。掘进机是煤矿生产的重要设备，也是故障发生率较高的设备，因此在实际维护和检修过程中要注意积累经验，形成完善的管理方案，以快速准确解决上述故障。