煤矿采掘机械液压系统故障分析

学术论文 2017-12-08 10:45:10
    0引言
    随着中国经济的持续增长,中国对能源的需求量逐渐增加,尤其是进入新世纪以来,中国对煤炭能量的需求量剧增,从而引起煤矿开采量逐渐增加。矿山的设备也在逐步改进,液压系统也被广泛应用到煤矿开采中。然而,大量液压设备的使用也带来了很多问题,如液压系统的故障等,这些故障阻碍了矿山正常生产。本文主要分析液压系统的故障,并针对常见故障提出相应建议和意见。
    1液压系统常见故障分析
    a)液压油混入杂质污染油体。矿山采掘机械的正常运转离不开液压油,液压油品质的高低是采掘机械正常运转的最根本保证。因此,矿山实际采掘过程中,需严格把关液压油质量,坚决控制油品的纯度,防止一些杂质污染物混入油体,影响采掘机械正常运转。通常来说,采掘机械液压系统中彼此各个配件之间缝隙都相对很小,具有较高精度,一旦井下采掘时液压油中混入了杂质等,就会严重影响采掘设备的正常运转,给矿山采掘工作造成严重后果,甚至会导致整个采掘系统瘫痪,严重影响产能。同时,采掘机械液压系统一般都存在很多有阻尼孔或裂缝的器件,如果杂质或污染物进入这些孔和裂隙里,就有可能会划伤这些空隙,使得仪器精度被破坏,从而造成各种漏油现象,如果一些较大块状或颗粒混入其中,就会卡住机器,影响机器正常运转,从而容易引发事故;
    b)液压油油温过高。矿山通常都是进行连续作业,所以采掘机械通常都需要连续工作,从而使得液压油箱中的液压油温度持续上升,一般来说,液压油的最适宜工作温度在40℃左右,采掘机械的使用效率最高,如果液压油温度过高,就会影响采掘机械正常运转。液压油的温度较高会使得液压油粘度降低,进而导致液压油从裂隙或小孔中向外流出的速度和流量大幅增加,降低了采掘机械的使用效率;油温较高还会容易使一些老旧设备加速老化,影响设备正常使用,使得系统频繁出现问题,设备仪器的使用寿命缩短;
    c)空气进入采掘机械液压系统。一般来说,液体的可压缩性都很小,液压油也是如此,其可压缩性基本可以忽略不计。然而空气的可压缩性很大,所以,空气进入液压系统后就会在液压系统存集起来,当液压油受到压缩时,空气被压缩,液压油压力降低时,混入液压系统的空气就会释放出来,从而出现一种穴蚀现象,气体的反复压缩和释放会使得设备在运行过程中产生较大声响,同时还产生较大热量,从而加速设备的磨损和老化。
    2提升采掘机械液压系统的措施
    a)保证液压油的纯度,防止杂质污染物混入其中。在使用液压油时,要保证液压油的质量,在购买过程中要详细了解液压油的品质和粘度,确保液压油的质量符合相关要求和规定。同时,在向系统灌入液压油时,要进行一道过滤手续,确保杂质不会在液压油进入系统的同时混入其中。且需经常清理和更换液压油过滤装置,保证液压油进入系统后保持高纯度和高质量,从而保证整个液压系统高效可靠的性能;b)避免液压油温度过高。对于液压系统来说,合理有效的散热系统十分必要,因此在设计液压系统时要保证科学合理,在系统中安装循环冷却装置,必要时在保证液压油品质的前提下,安装通风扇热设备,从而保证油温处于合理状态。当装置设备出现问题时,要迅速查找出现问题的原因,并采取有效措施解决出现的问题,科学解决各类故障,确保系统正常运行;c)采取能有效防止空气混入液压油系统的技术与措施。空气作为一种可压缩气体,即使液压油内部混入了少量空气,也会严重影响设备运行,甚至造成一些灾难性后果,影响采煤机正常工作,导致产量下降,影响矿井产能,因此,为能有效保证采煤机正常工作,保证系统高效持续进行,必须采取有效措施防止液压系统混入空气。
    3定期进行采掘机械液压系统的维护
    采掘机械通常都是全天候进行工作,以保证矿山产量,因此除采取有效措施防止采掘机械液压系统发生故障外,通常还需对采掘机械进行大量定期维护、保养,从而降低液压系统发生故障的频次。因此,应建立一种行之有效的维护制度,培养一批技术过硬、素质过高的专业维护技术人员专门负责液压系统的维护工作,从而全方位提高液压系统的可靠性和稳定性,保证其使用寿命[5]。表1列举了中国煤矿液压设备日常需维护的基本项目。
    4煤矿采掘机械液压系统故障的综合性防范措施
    针对煤矿采掘机械经常出现的液压系统故障,对液压系统进行深入维护和保障必不可少。另外,还需对煤矿采掘机械液压系统故障进行一些防范性预防措施,主要可从以下几个方面进行:
    4.1加强液压系统的质量管控
    通常来说,采煤机械液压系统故障的发生与系统本身质量息息相关,如果系统由于各种原因而导致注入漏油、进气等情况,就会造成系统的一些密封元件失效,进而影响液压系统的可靠性。因此在使用液压系统时,首先要保证液压系统各个部件的质量,各个元件要及时检查和更换,避免个别元件出现损坏,从而影响整个系统的正常运行。
    4.2加强液压系统的日常维护
    液压系统的正常运行,离不开高效的维护,因此在制定液压系统的维护措施时,除要及时对整个系统进行维护和检查外,还需特别注意以下几方面:a)对液压系统的外表面要及时进行清理,定期检查液压系统的各个接头处元件,检查接头处是否有漏油情况发生;b)及时对液压系统的油品质量及液压油箱的油标线进行检查,如油品质量达不到标准或油量不足,要及时更换或添加油量;c)进一步控制外部污染不对液压油的污染,尽可能避免污染源进入液压油箱内部。
    4.3建立专家诊断系统
    建立有效的专家系统法,及时有效检查液压系统故障。通常来说,液压系统发生故障都具有一定的随机性和偶然性,很难及时准确进行预测,因此可采用专家诊断法对潜在故障进行详细诊断,从而根据诊断结果制定有效的预防措施。
    5结语
    中国目前的机械化采煤越来越多,很多矿井都采用了液压技术,然而采掘机械液压系统在运行过程中非常容易受环境等条件影响,一旦外界因素影响了液压系统正常使用,就会使得系统运行效率降低,甚至出现故障,从而影响矿井的安全生产及正常产量。主要分析了经常出现的一些基本故障及如何有效避免和解决这些故障。同时,经常对设备进行维护,将故障扼杀在萌芽中,保证煤矿采掘机械液压系统能正常工作。
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