摘要：當(dāng)前，煤礦采掘設(shè)備多數(shù)應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。由于液壓傳動(dòng)在安裝、使用保養(yǎng)與維護(hù)不當(dāng)，漏油、液壓沖擊，造成工作阻力加大，動(dòng)力下降。以采煤機(jī)液壓系統(tǒng)管路為例，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力及安裝位置的不同，選用的有鋼管、紫銅管、橡膠管、尼龍管等。這些管路一旦損壞漏油，則造成環(huán)境污染，影響系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。分析液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障原因，提出了解決對(duì)策，確保液壓系統(tǒng)使用安全。

關(guān)鍵詞：煤礦 液壓設(shè)備 故障分析

中圖分類(lèi)號(hào)：F27文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-291X（2011）27-0337-02

一、采煤機(jī)液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)

1.在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，壓力大小受工作負(fù)荷的影響。工作阻力大，液壓系統(tǒng)中壓力就大，同時(shí)壓力損失和泄漏也隨之增大；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要管路連接、利用液壓油傳遞動(dòng)力，因此管路漏損將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作介質(zhì)是液壓油，工作中油溫變化對(duì)系統(tǒng)影響較大。油溫的變化直接影響?zhàn)ざ鹊拇笮　?/p>

2.液壓系統(tǒng)元件制造精度高、間隙小。多數(shù)配合為間隙配合，特別是液壓泵和液壓馬達(dá)等主要元件，不僅有良好的密封、動(dòng)作靈活，而且有些借助油膜以減少金屬磨擦。這就要求液壓油中不能有水分、空氣及機(jī)械雜質(zhì)等，否則將發(fā)生元件磨損、卡死故障。采煤機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)有多種保護(hù)，因此系統(tǒng)內(nèi)調(diào)定值一定要準(zhǔn)確可靠，否則影響采煤機(jī)的使用性能。

二、液壓系統(tǒng)安裝過(guò)程質(zhì)量控制

1.安裝前部件檢查。應(yīng)保持系統(tǒng)零部件清潔，檢查泵和馬達(dá)以及油箱、管路、閥、接頭等所有的系統(tǒng)部件質(zhì)量完好，確保無(wú)損壞，無(wú)污染，閥塊的加工部位的切屑要清理干凈并進(jìn)行清洗；檢查液壓油液是否污染度，避免任何污物進(jìn)入油箱。加油時(shí)必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾器。

2.安裝過(guò)程控制。禁止使用強(qiáng)力作用于液壓設(shè)備系統(tǒng)，以避免使管路系統(tǒng)和元器件承受橫向作用力及內(nèi)部應(yīng)力；嚴(yán)禁使用麻線，膠粘劑作為密封材料，否則會(huì)污染系統(tǒng)，并可能造成系統(tǒng)故障；正確布置軟管，避免軟管的扭轉(zhuǎn)、憋勁、擦傷和磕碰；系統(tǒng)的連接一定要符合推薦標(biāo)準(zhǔn)，全部系統(tǒng)管路要連接和密封要可靠，無(wú)滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.安裝后運(yùn)行調(diào)試。液壓系統(tǒng)按要求安裝完畢后，進(jìn)行液壓系統(tǒng)的調(diào)試。在調(diào)試前，液壓油箱中要加入盡可能多的干凈的液壓油，同時(shí)要對(duì)泵、馬達(dá)殼體、主系統(tǒng)管路等進(jìn)行注油，主要是由于油的黏度大、管道長(zhǎng)，油泵吸油管路中的空氣排不出去，如果再加上調(diào)試下線時(shí)安裝工人在30秒內(nèi)將柴油機(jī)的速度從啟動(dòng)急升速到最高轉(zhuǎn)速，補(bǔ)油泵的早期磨損不可避免。在系統(tǒng)最初啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)以轉(zhuǎn)速盡可能低的方式啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)，直至建立起補(bǔ)油壓力；要檢查所有的管路和接頭，確保無(wú)滲漏和松動(dòng)現(xiàn)象，確保油箱不會(huì)進(jìn)水和其他雜質(zhì)。液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試按照正確的操作方法進(jìn)行，才能充分的保護(hù)泵、馬達(dá)等液壓元件，使其發(fā)揮其最大功能。

三、液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析

（一）漏油的原因分析

1.液壓管路質(zhì)量不符合要求。在維修或更換液壓管路時(shí)，如果在液壓系統(tǒng)中安裝了劣質(zhì)的管路，由于其承壓能力低、使用壽命短，使用時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)漏油。硬質(zhì)油管質(zhì)量差的主要表現(xiàn)為管壁厚薄不均，使承載能力降低；劣質(zhì)軟管則主要是橡膠質(zhì)量差、鋼絲層拉力不足、編織不均，使承載能力不足，在壓力油沖擊下，易造成管路損壞而漏油。

2.管路安裝不符合要求。管路彎曲不良。在裝配硬管的過(guò)程中，應(yīng)按規(guī)定彎曲半徑使管路彎曲，否則會(huì)使管路產(chǎn)生不同的彎曲內(nèi)應(yīng)力，在油壓的作用下逐漸產(chǎn)生滲漏。硬管彎曲半徑過(guò)小，就會(huì)導(dǎo)致管路外側(cè)管壁變薄，內(nèi)側(cè)管壁存在皺紋，使管路在彎曲處存在很大的內(nèi)應(yīng)力，強(qiáng)度大大減弱，在強(qiáng)烈振動(dòng)或高壓沖擊時(shí)，管路就易產(chǎn)生橫向裂紋而漏油；如果硬管彎曲部位出現(xiàn)較大的橢圓度，當(dāng)管內(nèi)油壓脈動(dòng)時(shí)就易產(chǎn)生縱向裂紋而漏油。軟管安裝時(shí)，若彎曲半徑不符合要求或軟管扭曲等，皆會(huì)引起軟管破損而漏油。

3.管路安裝固定不符合要求。在安裝油管時(shí)，不顧管路的長(zhǎng)度、角度、螺紋是否合適強(qiáng)行進(jìn)行裝配，使管路變形，產(chǎn)生安裝應(yīng)力，同時(shí)很容易碰傷管路，導(dǎo)致其強(qiáng)度下降；安裝油管時(shí)不注意固定，擰緊螺栓時(shí)管路隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，造成管路扭曲或與別的部件相碰而產(chǎn)生摩擦，縮短管路的使用壽命；管路卡子固定有時(shí)過(guò)松，使管路與卡子間產(chǎn)生的摩擦、振動(dòng)加強(qiáng)；有時(shí)過(guò)緊，使管路表面（特別是鋁管）夾傷變形；這些情況都會(huì)使管路破損而漏油；管路接頭緊固力矩嚴(yán)重超過(guò)規(guī)定，使接頭的喇叭口斷裂，螺紋拉傷、脫扣，導(dǎo)致嚴(yán)重漏油的事故。

4.液壓管路疲勞破壞或老化。大量硬液壓管路斷口的觀察和分析表明，硬管的破裂是一種疲勞破壞，所以在管路上必定存在交變載荷的作用。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，液壓管路要承受較高的壓力，再加上壓力不穩(wěn)定產(chǎn)生的交變應(yīng)力、設(shè)備振動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力、裝配應(yīng)力等的共同作用，使硬管在材料缺陷處、腐蝕點(diǎn)或損傷處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，管路發(fā)生疲勞破壞斷裂而漏油。對(duì)于橡膠管路則會(huì)從高溫、高壓、彎曲、扭曲嚴(yán)重的地方發(fā)生老化、變硬和龜裂，最后油管爆破而漏油。

5.液壓油的污染及管路表面污染。當(dāng)液壓油受到污染時(shí)，會(huì)使油管受到磨損和腐蝕，加速管路的破裂而漏油，而且這種損壞不易被發(fā)現(xiàn)，危害更加嚴(yán)重。由于液壓系統(tǒng)容易被污染，含有固體污染物的液壓油類(lèi)似于研磨金屬加工面所使用的研磨劑，增加了油液和管路內(nèi)壁的摩擦。而且通常固體污染物顆粒的硬度比導(dǎo)管內(nèi)壁材料的硬度高得多，這樣就加速了導(dǎo)管內(nèi)壁的磨損，甚至劃傷內(nèi)壁。特別是當(dāng)液體的流速高且不穩(wěn)定（流速快和壓力脈動(dòng)大）時(shí)，就會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)壁的材料受到?jīng)_擊而剝落。此外，管路的外表面經(jīng)常會(huì)沾上水分、油泥和塵土，如果保護(hù)層破壞，就很容易產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致強(qiáng)度下降，直至從高溫、高壓、彎曲、扭曲嚴(yán)重處發(fā)生爆破油。

（二）漏油故障的對(duì)策

液壓管路雖然承受的壓力高，工作環(huán)境惡劣，但是漏油故障是可以預(yù)防和避免的，在使用和維修中應(yīng)采取以下預(yù)防措施。

1.認(rèn)真檢查管路質(zhì)量，嚴(yán)禁使用不合格管路。在維修時(shí)，對(duì)新更換的管路，應(yīng)認(rèn)真檢查生產(chǎn)的廠家、日期、批號(hào)、規(guī)定的使用壽命和有無(wú)缺陷，不符合規(guī)定的管路堅(jiān)決不能使用。使用時(shí)，要經(jīng)常檢查管路是否有磨損、腐蝕現(xiàn)象；使用過(guò)程中橡膠軟管一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重龜裂、變硬或鼓泡現(xiàn)象，就應(yīng)立即更換。

2.正確安裝管路，嚴(yán)禁違規(guī)裝配。安裝軟管擰緊螺紋時(shí)，注意不要扭曲軟管，可在軟管上畫(huà)一條彩線觀察；軟管直線安裝時(shí)要有30%左右的長(zhǎng)度余量，以適應(yīng)油溫、受拉和振動(dòng)的需要；軟管彎曲處，彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍軟管外徑；橡膠軟管最好不要在高溫有腐蝕氣體的環(huán)境中使用；如系統(tǒng)軟管較多，應(yīng)分別安裝管夾加以固定或者用橡膠板隔開(kāi)。

3.正確安裝硬管的管路。硬管管路的安裝應(yīng)橫平豎直，盡量減少轉(zhuǎn)彎，并避免交叉；轉(zhuǎn)彎處的半徑應(yīng)大于油管外徑的3～5倍；長(zhǎng)管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)管夾固定牢固，以防振動(dòng)和碰撞；管夾相互間距離應(yīng)符合規(guī)定，對(duì)振動(dòng)大的管路，管夾處應(yīng)裝減振墊；在管路與機(jī)件連接時(shí)，先固定好輔件接頭，再固定管路，以防管路受扭，切不可強(qiáng)行安裝。

（三）液壓沖擊原因分析

液壓系統(tǒng)管路內(nèi)流動(dòng)的液體常常會(huì)因很快的換向和閥口的突然關(guān)閉，在管路內(nèi)形成一個(gè)很高的壓力峰值，形成液壓沖擊。

1.液壓沖擊的危害。沖擊壓力可高達(dá)正常工作壓力的3~4倍，使液壓系統(tǒng)中的元件、管道、儀表等遭到破壞；液壓沖擊使壓力繼電器誤發(fā)信號(hào)，干擾液壓系統(tǒng)的正常工作，影響液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性；液壓沖擊引起震動(dòng)和噪聲、連接件松動(dòng)，造成漏油、壓力閥調(diào)節(jié)壓力改變。

2.液壓沖擊產(chǎn)生的原因。管路內(nèi)閥口快速關(guān)閉，管路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊；運(yùn)動(dòng)部件在高速運(yùn)動(dòng)中突然被制動(dòng)。如油缸活塞在行程中途突然停止或反向，主換向閥換向過(guò)快，活塞在缸端停滯或反向，均會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊。

3.防止液壓沖擊的方法。對(duì)于閥口突然關(guān)閉產(chǎn)生的壓力沖擊，應(yīng)減慢換向閥的關(guān)閉速度，即延長(zhǎng)換向時(shí)間。例如采用直流電磁閥比交流的液壓沖擊要小，或采用帶阻尼的電液換向閥可通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼以及控制通過(guò)先導(dǎo)閥的壓力和流量來(lái)減緩主換向閥閥芯的換向（關(guān)閉）速度。液壓換向閥也與此類(lèi)似；增大管徑，減小流速，從而可減小流速的變化值，以減小緩沖壓力；縮短管長(zhǎng)，避免不必要的彎曲；采用軟管也可獲得良好效果；在滑閥完全關(guān)閉前減緩液體的流速。如改進(jìn)換向閥閥控制邊的結(jié)構(gòu)（在閥芯的棱邊上開(kāi)長(zhǎng)方形或V型槽或做成錐形截流錐面），液壓沖擊可大為減小。

4.防止液壓突然制動(dòng)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件突然被制動(dòng)、減速或停止產(chǎn)生的液壓沖擊應(yīng)在油缸的行程終點(diǎn)采用減速閥，由于緩慢關(guān)閉油路而緩解了液壓沖擊；在油缸端部設(shè)置緩沖裝置裝置（如單向節(jié)流閥）控制油缸端部的排油速度，使活塞運(yùn)動(dòng)到缸端停止時(shí)，平穩(wěn)無(wú)沖擊；在油缸回油控制油路中設(shè)置平衡閥和背壓閥，以控制快速下降或水平運(yùn)動(dòng)的前沖沖擊，并適當(dāng)調(diào)高背壓壓力；采用橡膠軟管吸收液壓沖擊能量；在易產(chǎn)生液壓沖擊的管路上，設(shè)置蓄能器，以吸收沖擊壓力；采用帶阻尼的液壓換向閥，并調(diào)大阻尼值，即關(guān)小兩端的單向節(jié)流閥；重新選配活塞或更換活塞密封圈，并適當(dāng)降低工作壓力，可減輕或消除液壓沖擊現(xiàn)象。

5.加強(qiáng)使用維護(hù)，嚴(yán)禁污染液壓系統(tǒng)。在日常維護(hù)工作中，不得隨意踩踏、拉壓管路，更不允許用金屬工具敲打管路，以防出現(xiàn)機(jī)械損傷；對(duì)露天停放的液壓機(jī)械或液壓設(shè)備，應(yīng)加蓋蒙布，做好防塵、防雨雪工作，雨雪過(guò)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行除水、晾曬和除銹；要經(jīng)常擦去管路表面的油污和塵土，防止管路腐蝕；油液添加和部件拆裝時(shí)，要嚴(yán)把污染關(guān)口，防止將雜物、水分帶入系統(tǒng)中。此外，一定要防止有害的溶劑和液體灑在導(dǎo)管上。

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