李春花，步 斌，常文濤，胡振南

（兗礦集團機電設(shè)備制造廠，山東鄒城 273500）

電牽引采煤機常見液壓系統(tǒng)故障及解決方法?

李春花，步 斌，常文濤，胡振南

（兗礦集團機電設(shè)備制造廠，山東鄒城 273500）

在MG400／940電牽引采煤機液壓系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場工作實際，對電牽引采煤機液壓系統(tǒng)故障的預防及解決方法進行了詳細論述，提出在處理液壓系統(tǒng)故障方面應該注意的事項和解決方法以及液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)方法，為相關(guān)行業(yè)提供一些參考。

采煤機；液壓系統(tǒng)；解決方法

1 引 言

近幾年，隨著電牽引采煤機在兗礦集團各礦井的投入使用，電牽引采煤機故障的分析和處理也成為影響生產(chǎn)效率的一大問題。由于采煤機的工作環(huán)境十分惡劣，在使用過程中既受到來自煤、巖石等巨大的沖擊載荷，還受到煤塵等其他的污染，所以，準確判斷故障并及時處理，是保障煤礦生產(chǎn)高效的必要途徑。在電牽引采煤機的故障類型中，液壓傳動部分的故障較多，占電牽引采煤機故障的80%以上，因此準確判斷及處理電牽引采煤機液壓系統(tǒng)方面的故障對發(fā)揮采煤機的效率、加強安全生產(chǎn)具有重要意義［1］。

2 判斷故障的程序和方法

井下檢修人員及采煤機司機在分析判斷故障時，首先要對電牽引采煤機的結(jié)構(gòu)及液壓原理有全面的了解，才能對液壓系統(tǒng)故障做準確的判斷。

2.1 MG400／940－WD采煤機液壓傳動系統(tǒng)概述

MG400／940采煤機液壓系統(tǒng)包括三部分：左右調(diào)高回路、控制回路、制動回路。由調(diào)高泵站（包括YBRB－30（G）30kW泵電機、三聯(lián)齒輪泵、3個單向閥和一個精濾器）、管路系統(tǒng)、左右調(diào)高油缸、液壓鎖和制動器等組成，其液壓系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

左右調(diào)高回路主要是按照采煤機司機的要求使其滾筒在要求位置截割煤。調(diào)高回路的動力源是30 kW的泵電機，由泵電機驅(qū)動三聯(lián)齒輪泵。其中三聯(lián)齒輪泵由三聯(lián)串聯(lián)而成，兩聯(lián)排量為19 mL／r（po1和po2）和一聯(lián)為4 mL／r（po3），三聯(lián)都有各自獨立的吸油口和排油口，控制左右截割滾筒調(diào)高的回路為并聯(lián)回路，這樣左右截割滾筒可以同時調(diào)高，分別由一聯(lián)19 mL／r的齒輪泵提供油源。

圖1 MG400／940－WD采煤機液壓系統(tǒng)原理圖

2個中位機能為H型的手液動換向閥分別控制左右截割部調(diào)高，當采煤機不調(diào)高時，手液動換向閥處于中位狀態(tài)，三聯(lián)齒輪泵排出的壓力油經(jīng)手液動換向閥回油池；當調(diào)高手柄工作時，手液動換向閥的P、O口分別與A、B口接通，高壓油經(jīng)過手液動換向閥打開液壓鎖進入調(diào)高油缸的一腔，另一腔中的壓力油途徑液壓鎖和手液動換向閥回到油池，這樣就實現(xiàn)了左右截割部的升降。

控制回路和制動回路是讓手液動換向閥和制動閘動作的油路，油源是由三聯(lián)齒輪泵中一聯(lián)排量為4mL／r齒輪泵提供，齒輪泵排出的液壓油經(jīng)過低壓安全閥（開啟壓力為2 MPa）后回到油池。制動回路的動作是在采煤機給出牽引速度后，剎車閥線圈得電動作，低壓油通過剎車閥進入制動閘，牽引解鎖，采煤機正常牽引。

2? 2 液壓系統(tǒng)故障分析的理論基礎(chǔ)

忽略掉正常損失，理想的狀態(tài)下，電牽引采煤機的液壓系統(tǒng)是一個封閉的做功系統(tǒng)，它遵循能量守恒定律。如圖1所示，用于電牽引采煤機牽引的回路是由一個三聯(lián)齒輪泵、剎車閥、手液動換向閥組合而成的閉式系統(tǒng)。根據(jù)其能量守恒定律，牽引液壓系統(tǒng)做功的外在形式可用下式表示［2］：

上式去掉時間t后，得到ΔpQ＝FV，即主回路做功功率等于采煤機的牽引功率。

式中：Δp為表示牽引回路高壓與低壓的壓差；Q為表示回路系統(tǒng)中液壓油的流量；F為表示電牽引采煤機的牽引力；V為表示電牽引采煤機的牽引速度；t為表示電牽引采煤機的牽引時間。

由上式可以得出結(jié)論：電牽引采煤機在同一工作面工作，牽引液壓系統(tǒng)的常見的故障，不牽引、單向牽引和牽引速度驟然下降，即V的變化主要與壓差Δp和流量Q有關(guān)?？梢?，除了主要元件的故障外，牽引液壓系統(tǒng)故障主要因素是由系統(tǒng)補油不足、油液泄露、輔助元件阻塞造成油路不暢。

同樣調(diào)高液壓系統(tǒng)回路也是一個閉式的做功系統(tǒng)，其常見的故障，如不調(diào)高、一個截割部調(diào)高、截割部自動下降也是由系統(tǒng)補油不足、油液泄露、輔助液壓元件阻塞造成。

2? 3 判斷故障的程序

判斷故障的程序是聽、摸、看、量和綜合分析。

（1）聽 聽取當班司機介紹發(fā)生故障前后的運行狀態(tài)、故障征兆等，必要時可開采煤機聽其運轉(zhuǎn)聲響。

（2）摸 用手摸液壓系統(tǒng)有無滲漏，特別是調(diào)高泵、接頭密封處、輔助液壓元件等是否泄漏。

（3）看 查看運行日志記錄和維修記錄，查看各種系統(tǒng)圖，到現(xiàn)場查看采煤機運轉(zhuǎn)時各儀表的指示讀數(shù)值的變化情況，高低壓變化情況，過濾系統(tǒng)是否正常。

（4）量 檢查液壓系統(tǒng)中高、低壓實際變化情況，油質(zhì)污染情況；測量高低壓溢流閥、背壓閥及各種保護裝置開啟關(guān)閉情況是否正常。

（5）綜合分析 根據(jù)以上程序取得的材料進行綜合分析，準確地找出故障點，提出可行的處理方案，盡快排除故障。

2? 4 判斷故障的方法

為了準確及時地判斷故障，查找到故障點，必須詳細了解當時故障發(fā)生過程及現(xiàn)象，其判斷的方法是先外部，后內(nèi)部；先部件，后元件，層層解剖。

3 常見液壓故障原因及排除方法

3? 1 采煤機不牽引

在正常工況下，采煤機不牽引，排除故障時，根據(jù)低壓表的調(diào)定值及其意義，有以下幾種情況。

（1）低壓表的壓力不下降 大多數(shù)是由于液壓制動回路的剎車閥失靈或者是主回路油液里面污染物使閥芯蹩卡，造成制動閘油路不通，壓力油無法進入制動閘，從而使其處于制動狀態(tài)，此時系統(tǒng)可能產(chǎn)生不正常的聲響。處理方法：修理或更換剎車閥。

（2）低壓表的壓力下降 三聯(lián)齒輪泵的其中一聯(lián)（4 mL／r）損壞 當加工或使用不當時，會在其內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)泄，導致系統(tǒng)建立不起背壓或背壓很低，當背壓低于一定數(shù)值時，無法克服制動器內(nèi)部的彈簧力，使之處于制動狀態(tài)，機器不能牽引，此時高、低壓表讀數(shù)都會下降。處理方法：修理或更換其中一聯(lián)齒輪泵。

（3）低壓溢流閥損壞 若低壓溢流閥損壞，都將使低壓油液直接卸荷，系統(tǒng)無法建立背壓，制動閘不啟動，從而采煤機不能正常工作，此時，低壓表降低，而高壓表可能并不降低。處理方法：修理或更換低壓溢流閥。

（4）系統(tǒng)無壓力 高、低壓管路嚴重泄露：當液壓油管路嚴重泄露時，壓力油大量泄露，這樣高、低壓都不顯示壓力，導致液壓系統(tǒng)無壓力。處理方法：仔細查找后更換泄露的高壓膠管。

3? 2 采煤機截割部不調(diào)高

（1）三聯(lián)齒輪泵的其中兩聯(lián)損壞，泄漏量太大。處理方法：修理或更換其中兩聯(lián)齒輪泵。

（2）調(diào)高系統(tǒng)中的高壓膠管損壞或接頭松脫。處理方法：更換高壓膠管或緊固接頭。

（3）高壓溢流閥，壓力調(diào)不到所需的壓力值或調(diào)得過低。處理方法：修理或更換高壓溢流閥。

（4）調(diào)高油缸內(nèi)密封損壞，不起密封作用，前后腔相互竄油。處理方法：更換密封。

（5）調(diào)高油缸液壓鎖的密封損壞，互相串油。處理方法：修理或更換液壓鎖。

（6）手液控換向閥損壞。處理方法：修理或更換手液動換向閥。

（7）手液控換向閥到油缸管路堵塞。處理方法：更換堵塞接頭。

3? 3 采煤機截割部調(diào)高時抖動

調(diào)高油缸節(jié)流塞與系統(tǒng)不匹配。處理方法：更換節(jié)流塞。

3? 4 采煤機截割部蠕動

（1）調(diào)高油缸、液壓鎖內(nèi)部泄漏或調(diào)高油缸活塞桿腔外部泄漏。處理方法：更換油缸密封；如缸壁劃傷，更換液壓缸；更換液壓鎖

（2）調(diào)高電磁閥、手動換向閥未返回0位。處理方法：修理或更換調(diào)高電磁閥、手動換向閥。

（3）手液控換向閥出油口不暢通。處理方法：更換堵塞接頭。

（4）高壓溢流閥壓力調(diào)節(jié)過低。處理方法：調(diào)整高壓溢流閥至額定壓力。

（5）節(jié)流閥流量調(diào)節(jié)過小。處理方法：調(diào)整節(jié)流閥。

（6）手液控換向閥到油缸管路不暢通。處理方法：更換堵塞接頭。

4 液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)

保養(yǎng)首要任務是嚴格檢查工作油的狀況。在更換液壓油時，要對整個液壓系統(tǒng)進行全面檢查，檢查項目有：

（1）檢查全部液壓管路系統(tǒng)有無壓扁、彎折與破損，軟管有無扭結(jié)、擦傷或過度彎曲。

（3）檢查油箱，從油位計觀察所加注的液壓油是否到規(guī)定量，還要注意加油過程是否引起泡沫、激蕩或渦流現(xiàn)象，這些現(xiàn)象是進入空氣征兆，在通氣口出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象證明已進入空氣。

（4）查看液壓管路和其他液壓元件是否因過熱而脫漆，是否有燒焦味，油液是否變黑和變稠。

（5）檢查所有的接頭處是否有滲漏，查出有滲漏的接頭要隨時擰緊。

（6）傾聽有無不正常的響聲，若調(diào)高泵有“卡嗒”聲暗示可能是進入空氣而產(chǎn)生氣穴，或者是已被污物所磨損，此時應當修理或更換調(diào)高泵。

5 結(jié) 語

液壓控制系統(tǒng)在電牽引采煤機上的應用之所以能取得廣泛的重視，主要是因為電牽引采煤機采用液壓控制系統(tǒng)以后，將對產(chǎn)品的很多性能帶來極大的提高，降低了能耗，提高了控制性能。關(guān)于對液壓元件和系統(tǒng)管路的故障，可從其結(jié)構(gòu)原理入手，通過分析驗證，歸納總結(jié)，積累經(jīng)驗，建立液壓系統(tǒng)故障分析診斷預案，實現(xiàn)科學、準確、高效的查找和排除［3］。但液壓傳動系統(tǒng)是一個多元件組成的復雜系統(tǒng)，其保養(yǎng)維修難度比機械傳動大得多，因此正確判斷和排除電牽引采煤機的液壓傳動系統(tǒng)故障，是電牽引采煤機高效安全工作的重要保障。

［1］ 陶馳東.采掘機械［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1993.

［2］ 李昌熙.采煤機［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1988.

［3］ 左健民.液壓與氣壓傳動［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

Common Hydraulic System Failure and the Solution for Electrical Haulage Shearer

LI Chun－h(huán)ua，BU Bin，CHANG Wen－tao，HU Zhen－nan
（Yanzhou Electromechanical Equipment Manufacturing Factory，Zoucheng Shandong 273500，China）

Based on the MG400／940 electric traction shearer hydraulic system principle and combining the reality of field work，the hydraulic system failure prevention and the solution of the electric traction shearer are expounded.The matters nee?ding attention，the solutions and maintenance method of hydraulic system for the electric traction shearer hydraulic system fail?ure are put forward.

coal winning machine；hydraulic system；solution

TH12

B

1007－4414（2013）04－0158－03

2013－05－27

李春花（1986－），女，山東嘉祥人，助理工程師，主要從事采掘機械的設(shè)計與制造方面的工作。