張常青

摘要 如果掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)傳動(dòng)故障，則會(huì)直接導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)失效，不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，還是有可能影響施工安全。本文結(jié)合筆者自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)故障原因進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞 掘進(jìn)機(jī)；液壓系統(tǒng)；傳動(dòng)故障；原因分析

中圖分類(lèi)號(hào)TD42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）67-0056-02

0 引言

掘進(jìn)機(jī)是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的重要機(jī)械設(shè)備，其中液壓系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵組成部分，它的主要功能是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的液壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)的相關(guān)部件工作。因此，只有液壓系統(tǒng)保持良好的工作性能才能夠使掘進(jìn)機(jī)獲得良好的作業(yè)表現(xiàn)，不會(huì)因?yàn)楣收显虻⒄`生產(chǎn)，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

1 人為原因

導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)故障的主觀原因主要包括機(jī)械操作人員不規(guī)范或者粗暴的操作方式以及機(jī)械管理維護(hù)的不到位等兩個(gè)方面。首先，掘進(jìn)機(jī)操作人員不規(guī)范或者粗暴的操作方式。在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，掘進(jìn)機(jī)操作人員的操作行為是否規(guī)范與溫和將會(huì)掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械性能產(chǎn)生非常直接的影響。如果操作不規(guī)范或者是操作方式非常粗暴，則必然會(huì)對(duì)掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊負(fù)荷，增大液壓系統(tǒng)傳動(dòng)故障的發(fā)生率，嚴(yán)重縮短掘進(jìn)機(jī)械的使用安全性和生命周期，致使其提前報(bào)廢。不規(guī)范或者粗暴的操作方式對(duì)掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生的影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）在掘進(jìn)機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生巨大的沖擊負(fù)荷，增加掘進(jìn)機(jī)各個(gè)機(jī)械部件之間的磨損程度甚至是破碎、斷裂；2）大沖擊負(fù)荷會(huì)嚴(yán)重?fù)p害掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的各種液壓元件（油封、高壓油管等）出現(xiàn)爆管、漏油、溢流閥損壞等。為了降低故障率，掘進(jìn)機(jī)的操作人員必須要進(jìn)行必要的培訓(xùn)，要求他們依照操作說(shuō)明進(jìn)行相應(yīng)操作，盡力避免暴力操作。

其次，機(jī)械管理維護(hù)不到位。最為典型的表現(xiàn)就是液壓油污染。除了作業(yè)人員不規(guī)范、粗暴操作行為導(dǎo)致的液壓系統(tǒng)傳動(dòng)故障，管理維護(hù)不到位導(dǎo)致的液壓油污染是造成掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)傳動(dòng)故障的重要原因。根據(jù)故障資料統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障的諸多因素當(dāng)中，因?yàn)橐簤河臀廴緦?dǎo)致的故障約占3/5至4/5左右。污染之后的液壓油對(duì)于掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生的損害是相當(dāng)大的，例如，它能夠增大泄露、降低零部件的潤(rùn)滑性能增加磨損程度、油溫升高過(guò)快、運(yùn)動(dòng)零件的動(dòng)作靈活性降低甚至卡滯，堵塞節(jié)流口導(dǎo)致控制零部件失靈。因此，為了有效降低掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的故障率，非常有必要對(duì)液壓油的污染問(wèn)題進(jìn)行控制。因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)所處的作業(yè)環(huán)境一般均是非常惡劣的煤礦井下環(huán)境，所以，掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)非常有可能因?yàn)榉N種作業(yè)原因出現(xiàn)管路斷裂甚至是損壞的情形，一旦液壓管路出現(xiàn)問(wèn)題，則必然導(dǎo)致液壓油的泄漏。在進(jìn)行液壓油添注時(shí)應(yīng)該采用經(jīng)過(guò)清潔處理的加油工具，并且液壓油需要進(jìn)行過(guò)濾處理。為了避免對(duì)液壓油造成不必要的污染，在對(duì)液壓系統(tǒng)的某些部件（例如液壓油管路、液壓油濾清器以及油箱加油蓋等）打開(kāi)或者拆卸時(shí)，清潔工作是必須的。首先，采取必要措施清潔掘進(jìn)巷道，并讓掘進(jìn)工作面和掘進(jìn)機(jī)之間保持一定的距離；其次，為了避免煤塵污染掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該采取防塵措施或者徹底關(guān)閉風(fēng)機(jī)；再次，在對(duì)液壓系統(tǒng)的某些部件（例如液壓油管路、液壓油濾清器以及油箱加油蓋等）打開(kāi)或者拆卸時(shí)，需要對(duì)部件本身及其周?chē)鷧^(qū)域進(jìn)行比較徹底的清理，避免在打開(kāi)或者拆卸過(guò)程中污染液壓油。例如，在對(duì)液壓油箱的油蓋進(jìn)行拆卸時(shí)，必須要對(duì)油蓋周?chē)M(jìn)行必要的清理，去除煤、矸等，注油口部位的清洗不能夠使用清水，避免水混入到油箱當(dāng)中，影響液壓系統(tǒng)的正常使用。

2 機(jī)械原因

2.1 機(jī)械震動(dòng)

掘進(jìn)機(jī)在作業(yè)的過(guò)程中不可避免地要出現(xiàn)各種類(lèi)型的機(jī)械振動(dòng)，并伴隨產(chǎn)生大量的噪聲。機(jī)械震動(dòng)以及由此產(chǎn)生的噪聲不僅會(huì)使工作環(huán)境進(jìn)一步惡化，還會(huì)在不斷地震動(dòng)中促使液壓油管以及其他固定部件的松脫乃至是老化斷裂。通常而言，在液壓油中混入較多的空氣是導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)震動(dòng)的重要原因之一；除此之外，脈動(dòng)頻率引起的共振以及液壓系統(tǒng)中液壓泵流量過(guò)大等都是造成機(jī)械震動(dòng)的原因。具體而言：第一，吸油管路中進(jìn)入氣體導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)震動(dòng)，導(dǎo)致吸油管路進(jìn)入空氣的原因包括以下兩個(gè)方面：1）首先，液壓泵洗液高度過(guò)高、液壓吸收泵轉(zhuǎn)速過(guò)高、液壓油面太低、液壓吸油濾清器堵塞、液壓油粘度過(guò)高、液壓油箱通氣情況不佳、液壓吸油管路直徑過(guò)細(xì)增加液壓油輸送阻力等因素都會(huì)讓液壓泵的吸液腔不充分，導(dǎo)致吸油泵內(nèi)部出現(xiàn)局部真空，讓溶解在液壓油當(dāng)中的空氣被分解出來(lái)，分離出來(lái)的空氣會(huì)在氣蝕作用下會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)并由此引起噪聲；2）其次，液壓系統(tǒng)的油箱液面過(guò)低、吸油密封的嚴(yán)密性不佳、吸油濾網(wǎng)外露等導(dǎo)致液壓吸油泵在工作過(guò)程中同時(shí)會(huì)吸入不少的空氣，空氣進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中時(shí)會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)以及噪聲。第二，關(guān)鍵元部件存在著質(zhì)量問(wèn)題或者未能得到有效的養(yǎng)護(hù)。液壓系統(tǒng)當(dāng)中的吸油泵以及電動(dòng)馬達(dá)等元部件因?yàn)橄忍熨|(zhì)量問(wèn)題或者長(zhǎng)期使用影響了正常功能的發(fā)揮；另外，柱塞卡死、困油等問(wèn)題同樣會(huì)嚴(yán)重影響吸油泵以及電動(dòng)馬達(dá)的使用質(zhì)量，最終導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的振動(dòng)以及噪聲。第三，其它因素。液壓管路彎頭較多、直徑較小、固定效果不佳、液壓油流速過(guò)高等原因也會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的振動(dòng)并由此導(dǎo)致噪聲出現(xiàn)；安裝質(zhì)量不高，例如聯(lián)軸器松動(dòng)、液壓吸油泵和電動(dòng)機(jī)安裝不同心等同樣會(huì)導(dǎo)致液壓泵出現(xiàn)振動(dòng)并由此產(chǎn)生噪聲。

2.2 液壓油溫度散熱失衡

液壓油溫度控制失衡常常導(dǎo)致液壓油溫度過(guò)高，影響液壓系統(tǒng)功能的發(fā)揮。導(dǎo)致液壓系統(tǒng)散熱失衡的主要原因包括以下幾點(diǎn)：第一，散熱不良。導(dǎo)致液壓系統(tǒng)散熱不良的主要原因是作業(yè)環(huán)境溫度過(guò)度、散熱器周?chē)L(fēng)不良、液壓油箱內(nèi)部量過(guò)低因而無(wú)法通過(guò)液壓油循環(huán)帶有熱量。第二，液壓油粘度過(guò)高。液壓油的粘度越高，則液壓系統(tǒng)的機(jī)械摩擦越大，不僅會(huì)會(huì)降低了液壓系統(tǒng)的實(shí)際功率，更會(huì)在因?yàn)樽枇Φ脑黾釉龃笠簤合到y(tǒng)的壓降，導(dǎo)致溫度升高。第三，冷卻水循環(huán)不暢。冷卻器中的冷卻水會(huì)因?yàn)槟撤N原因（例如，冷卻器內(nèi)部阻塞等）而導(dǎo)致循環(huán)不暢，系統(tǒng)熱量無(wú)法迅速帶走，造成液壓油溫度散熱失衡。第四，密封元件損壞導(dǎo)致液壓油泄露。如果液壓油泄露比較嚴(yán)重，不僅會(huì)增大系統(tǒng)部件之間的機(jī)械摩擦，而且也無(wú)法發(fā)揮液壓油自身的散熱作用。導(dǎo)致液壓系統(tǒng)密封部件損壞的主要原因是液壓泵壓力過(guò)大，超過(guò)了密封部件能夠承受的極限。

2.3 液壓系統(tǒng)壓力控制不佳

如果液壓系統(tǒng)壓力控制不佳，首先需要做的便是檢查液壓泵的流量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如果液壓泵沒(méi)有流量，則主要是因?yàn)橐韵略颍阂簤罕棉D(zhuǎn)向錯(cuò)誤；液壓泵內(nèi)部損壞致使液壓泵無(wú)法正常工作；液壓油粘度過(guò)高或者濾油器阻塞導(dǎo)致吸油回路阻力增大。其次，溢流閥失效。溢流閥彈簧折斷、雜物阻塞主閥芯以及先導(dǎo)閥的開(kāi)口位置等。

3 結(jié)論

作為掘進(jìn)機(jī)最為關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)故障會(huì)影響掘進(jìn)機(jī)使用功能的正常發(fā)揮，乃至是使掘進(jìn)機(jī)完全喪失作業(yè)能力。綜上所述，人為原則和機(jī)械原因是導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)液壓傳動(dòng)故障的兩大典型因素，需要在生產(chǎn)中格外關(guān)注。

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