王振華

（山西長平煤業(yè)有限責任公司， 山西 晉城 048000）

引言

隨著煤礦生產技術水平的不斷提高，采掘工作面機械化水平也隨之提高，而掘進機是掘進工作面重要的機械設備之一，與傳統(tǒng)炮掘相比，它具有掘進能力大、出煤率高等優(yōu)點。掘進機主要由切割部、行走部、電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等部分組成，其中液壓系統(tǒng)是掘進機的重要組成部分，但是在巷道掘進過程中，由于受設備檢修維護水平、操作水平以及巷道地質條件等影響，掘進機液壓系統(tǒng)經常出現(xiàn)故障，不僅影響著巷道掘進效率，而且增加了掘進機維修費用；因此，應針對掘進機運行過程中液壓系統(tǒng)常見故障類型、故障原因，提出相應的預防措施。

1 掘進機液壓系統(tǒng)故障類型

1）液壓沖擊。掘進機液壓系統(tǒng)在進行換向及啟停動作時，液壓系統(tǒng)內部的油液會發(fā)生較大的狀態(tài)變化，因此內部油液壓力會相應發(fā)生較大變化，較大的壓力變化會對內部元件產生液壓沖擊，通常這種狀態(tài)下油液壓力是正常壓力的5 倍，同時液壓元件還會產生異響，內部元件產生較大的振動，從而損壞元件及高壓管路[1-2]。

2）油溫過高。液壓系統(tǒng)的正常運行主要是依靠液壓油進行潤滑，但液壓油會隨著壓力的增加及工作時間的變長而溫度升高，液壓油溫度越來越高，一旦液壓油的溫度超過了散熱器能夠承受的最大溫度時，高溫的液壓油將破壞液壓系統(tǒng)正常運行，情況嚴重時還會發(fā)生爆炸事故，對工作人員的安全造成巨大的隱患。

3）噪聲過大。由于液壓系統(tǒng)的配件質量不達標、使用時間或潤滑性下降，就會導致液壓系統(tǒng)在工作時發(fā)出噪音，隨著噪音的增大對液壓系統(tǒng)的元件也會造成一定的傷害，同時對周圍工作人員的聽力也會造成損害。噪音的出現(xiàn)通常與液壓系統(tǒng)內氣穴、氣蝕與沖擊有關。

4）元件卡緊。液壓系統(tǒng)內的活塞、電磁閥、潤滑閥等部件由于慣性及吸附力較強很容易發(fā)生元件卡緊。

5）元件爬行。元件爬行將直接導致液壓系統(tǒng)內的各部件運轉速度差異大，對液壓系統(tǒng)的正常運行造成一定影響。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)元件爬行的原因通常為潤滑性差或氣體滲入液壓泵，液壓系統(tǒng)在運行時壓力得不到保障。

6）液壓泄漏。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏通常有兩種原因。第一種為內部元器件發(fā)生松動或管路破損，這是由于液壓超過標準過大或元器件質量不合格造成的；第二種為液壓系統(tǒng)內部密封性下降導致液壓油泄漏。

2 液壓系統(tǒng)故障原因

液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的原因很多，與液壓系統(tǒng)密封性下降、人員操作、液壓元件質量不達標、液壓系統(tǒng)工作環(huán)境很多方面都有關系。

1）液壓油質量不合格：液壓油是液壓系統(tǒng)中最主要的一部分，液壓油具有傳遞能量、降溫、潤滑、防腐蝕的作用。在掘進機的使用中工作人員要特別注意對液壓油的維護，要定期對液壓系統(tǒng)更換合格的液壓油，同時嚴格把控液壓油的管理。

2）油溫過高：液壓油質量不達標會導致液壓系統(tǒng)在正常運行時油溫異常升高，油溫過高將直接導致液壓油粘度降低，潤滑油膜變薄，元器件的磨損嚴重，油泵的工作效率大大下降。液壓元件在油溫較高的環(huán)境中運行時會在熱膨脹的作用下逐漸增大，內部元器件的間隙會變小，從而導致液壓系統(tǒng)的運行壓力不夠或元器件損壞。液壓油熱膨脹導致元件變形，會漸漸改變元件的配合間隙，導致液壓系統(tǒng)發(fā)生漏油而影響掘進機的正常使用。

3）水分影響：水分在液壓系統(tǒng)的占比對液壓系統(tǒng)有巨大的影響。水分占比超過0.05%時，液壓油會發(fā)生明顯的渾濁及變質，油品的老化速度急劇加速，對液壓系統(tǒng)的金屬元器件也會造成腐蝕，此外含水量增大也會導致油品乳化。

4）空氣影響：液壓系統(tǒng)由于密封性下降等原因造成外部空氣進入液壓系統(tǒng)，直接導致液壓油的壓力下降。當混有空氣的液壓油經過減壓閥后，內部的空氣會從油中快速釋放，從而產生氣穴、氣蝕現(xiàn)象，同時伴隨噪音異常及元器件振動嚴重。

5）顆粒物影響：液壓系統(tǒng)污染分為內部污染和外部污染。內部污染通常是由于液壓油在使用中發(fā)生氧化后形成油泥或內部元器件之間相互磨損產生磨粒，這些異物會對液壓系統(tǒng)造成污染；外來污染通常由于加工時遺留的金屬屑以及空氣中的塵土。液壓系統(tǒng)一旦受到顆粒物污染將很難維持原有的正常狀態(tài)，內部的金屬物及異物會在運動時相互的摩擦，內部的金屬碎屑也會堵塞管路，同時油泥會與周邊的雜物結合產生大塊凝結物，直接將潤滑槽及管路堵塞。由于顆粒物影響的時間較長且過程比較復雜，工作人員很難及時判斷出故障原因，因此處理周期長及影響范圍大。

3 掘進機液壓系統(tǒng)故障預防措施

1）減緩液壓沖擊。液壓沖擊將直接導致液壓系統(tǒng)在使用時發(fā)出較大噪音，液壓系統(tǒng)振動比較明顯，對液壓系統(tǒng)的元件及管道造成巨大沖擊，沖擊嚴重時還會直接導致液壓系統(tǒng)癱瘓。因此工作人員可以采取配置蓄能器的方式來維持溢流閥的穩(wěn)定。

2）控制油溫。液壓系統(tǒng)在正常使用時需安裝油溫計對油溫進行檢測。如液壓系統(tǒng)在使用時油溫過高可能發(fā)生爆炸危險。針對這種情況，工作人員在使用掘進機時要隨時觀察油位表及油溫表的狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)油位表狀態(tài)異常時要及時停機進行檢查，根據(jù)油位表的變化及時添油或放油，同時要對掘進機的冷卻系統(tǒng)進行檢查，確保工作的穩(wěn)定性。

3）降低噪聲污染。噪音污染可以根據(jù)掘進機發(fā)出噪音的具體情況而定，根據(jù)沖擊、氣穴及氣蝕等情況對液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化，此外還可以給液壓系統(tǒng)安裝消音裝置來降低噪音，這樣不僅能夠提高液壓系統(tǒng)的壽命，還能為工作人員營造一個良好的工作環(huán)境。

4）改良元件裝置。對于系統(tǒng)中破損的、質量不合格的、爬行的零部件進行更換，同時也可以安裝均壓槽來確保各零部件受力均勻；在生產時加強對各液壓元件的檢修，發(fā)現(xiàn)密封圈損壞時及時更換，還需定期對液壓油泵內的雜物進行清理。

5）防止系統(tǒng)泄漏。維修人員需定期對液壓系統(tǒng)中的各零部件進行檢查，發(fā)現(xiàn)有零部件松動、管路破損時要及時采取相應的措施，對松動的零部件及時緊固，對破損的管路及時更換，如發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)內有漏油現(xiàn)象，要根據(jù)漏油的位置采取具體的措施。如果密封位置出現(xiàn)漏油，可以對密封圈進行更換；如焊接位置出現(xiàn)漏油，可以使用高分子材料進行封堵；如散熱器發(fā)現(xiàn)漏油，要首先將散熱器上下平板閥門關閉，之后切斷油路，再針對具體的漏油部位采用相應的措施，全部處理完后涂抹密封材料[3-5]。

4 結語

巷道掘進過程中必須加強掘進機的安全管理維護工作，特別是對掘進機液壓系統(tǒng)的定期維護、檢修，并建立臺賬，對每一次液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障類型、故障原因進行分析，并采取合理有效的故障排除措施，以確保掘進機安全穩(wěn)定運行，提高巷道掘進效率。