煤礦機械常見液壓故障及其處理
時間:2023-06-01 單位（部門）:礦建二公司 作者:趙源 點擊:載(zai)入中...
伴隨著我國社會主義現代化建設發展不斷深入，對煤炭資源的需求量持續遞增，促使我國煤礦工程規模日益擴大，而為確保煤礦開采作業質量，提高煤礦開采效率，煤礦機械設備開始頻繁且廣泛地應用在煤礦開采工程中，在很大程度上推動了煤礦開采速率。但由于煤礦所處位置地質條件影響，機械設備長期處于惡劣的生產作業環境中，極易出現液壓等故障問題，從而耽誤煤礦開采進度，影響煤礦企業效益，所以，需要加強對液壓故障的關注，妥善處理。
1.機械設備液壓系統
1.1液壓裝置特點
為了對機械設備的液壓系統進行專業處理和維護，必須首先明確液壓機械技術設備的以下特點：(1)液壓油和礦物油作為工作介質，用于傳輸動力或制冷主機設備。(2)屬于精密機械設備，特別是動靜壓伺服、共享系統和傳動軸承系統，對機械設備的維護有較高的標準和專業要求。(3)隨著電動閥和空氣閥的應用，智能控制的程度很高。(4)機械設備故障變化很大，很難快速識別。要求現場檢查和維護技術人員具備專業技能，并對液壓裝置的操作有深入了解。(5)液壓裝置故障具有隨機性、必然性、交錯性，難于判斷等特點，同時故障發生也需要一定的條件。在明確上述知識點之后，有的放矢地進行煤礦機械設備部液壓系統的管理與維護。
1.2液壓設備管理維護的重要性
液壓設備管理維護是機械工業的重要組成部分，可以預防和處理機械設備中各種形式和性質的問題，也可以實際上增加機械設備運行的連續性、穩定性和保險系數，還可以間接減少機械事故的發生。由此可見，管理工作對機械的質量維護至關重要，機械設備的管理工作和維護也是提高維修機械質量的基礎操作。為了促進機械設備管理維修的順利開展，按照計劃性進行，因此需要進行機械設備管理維修的必要性分析。
2.煤礦機械設備液壓故障
2.1系統管路供油故障
在煤礦機械實際運作過程中，最常見的液壓故障問題之一即是液壓供油系統不能正常進行液壓供油，一旦出現該故障，機械設備將會立即失去動力來源，從而導致機械設備無法繼續作業。當液壓系統難以正常供油時，通常由以下幾個因素造成：液壓油泵部件損壞或磨損、液壓泵內部的熔渣和灰塵、單相泵轉向錯誤、油液黏度高、管路堵塞、油位低等，使得系統內部出現供油不足，影響機械設備正常使用。
2.2泄漏故障
相較于液壓供油系統不能正常進行液壓供油故障問題，液壓閥泄漏故障屬于突發性故障，是一種不可控的常見液壓系統問題，發生該故障問題的主要原因為以下三個方面：一是液壓系統內部零件存在質量問題，例如相關零件可能存在砂眼、氣孔、裂縫，質量問題的發生有可能是零件制造時即存在的瑕疵，也有可能是機械設備長期運作下所發生的磨損;二是液壓閥相對運動表面的精度不高，而且同心力不夠;三是液壓系統內部結構的接頭發生松動，例如液壓閥和油管相連接的接頭。
2.3系統過熱故障
在煤礦機械設備長期作業中，液壓系統過熱是其最為常見的故障問題，如若對該故障問題不加以重視，將會引起其他故障問題，進而加重機械設備故障程度，加大后期維修難度與時間。通過相關數據調查顯示造成煤礦機械設備液壓系統出現過熱故障問題的主要原因在于以下三點：一是油液安全閥上的壓力表參數存在誤差;二是液壓泵漏油;三是液壓泵油的黏度不合理。
2.4噪音
噪音一旦發生煤礦機械設備使用人員可以第一時間發現，從而對故障問題進行檢修。一般發生噪聲故障的主要原因在于液壓連接螺絲和液壓聯軸節裝置存在一定隱患。
2.5磨損故障
機械設備的液壓系統在操作過程中會磨損，磨損的液壓系統的部件會失效。這類故障主要表現在兩個方面：一是累積磨損故障。液壓系統長期使用后，其聯軸器零件、部件和部件不斷磨損，累積磨損加劇，密封件和其他部件老化，導致泄漏等故障。二是突發性損害。突然損壞和故障主要與機械設備的質量和相關操作因素有關。在機械設備使用過程中，由于操作、使用不當，造成液壓系統部件、元件、零件突然損壞。
3.煤礦機械常見液壓故障診斷方法
3.1觀察診斷技術
對于一些在煤礦機械設備操作和液壓故障處理方面具有豐富經驗的人員，更傾向于使用觀察診斷方法來確定液壓故障。這種方法是根據自己的經驗和專業技術分析每個部件的狀態，以確定故障。在具體的故障診斷工作中，需要遵循問、聞、摸、聽、看的步驟;聞就是聞油，判定是否發生了變質問題;摸就是觸摸各種元件，感受振動與油溫;聽就是聽一聽馬達與泵運行中的噪聲情況;看就是檢查元件的運行速度、狀態。
3.2儀器診斷
伴隨著現代化科學技術迅猛發展，越來越多的先進技術開始被使用于機械設備故障診斷中，不僅可以快速發現設備故障位置，還能夠及時判斷出故障發生原因，從而提出故障處理方案，進而確保設備在最短的時間內得以檢修完成，及時恢復運作。因此，針對煤礦機械常見液壓故障問題，可以采用專業的儀器進行診斷，從而根據液壓系統的壓力、溫度、流量、泄露、速度、噪聲等物理量數據，精準判斷液壓系統存在的故障問題與原因，進而結合專業技術人員專業技能對故障問題進行處理。儀器診斷技術在煤礦機械常見液壓故障診斷中的應用不僅可以快速排除故障恢復機械功能，還能夠降低故障檢修成本，維護煤礦企業經濟利益。
3.3數學模型診斷
數學建模是近幾年快速發展起來的新興技術，在社會各領域應用中取得顯著成效，因此，將數學建模引入煤礦機械常見液壓故障診斷，從而利用數學模型診斷技術對設備液壓系統的相關參數進行數學建模，可以通過數據分析快速找到液壓故障位置，并結合系統的壓力、溫度、流量等運行特征分析處理，明晰故障發生原因，從而制定出最佳的故障處理方案。此外，由于數學模型診斷需要應用到專業的多學科理論技能知識，因此對相關故障診斷人員的專業能力要求較高。故障診斷人員經驗越豐富、專業知識結構越完善、主觀判斷能力越強，將對最終的診斷結果起到更高的決定性作用。
3.4智能診斷技術
目前已進入自動化和智能化時代，許多領域實現了智能化發展。將人工智能技術集成到機械設備液壓系統的故障診斷中，形成了智能診斷方法。與主觀診斷和模型診斷相比，智能診斷更適用。智能診斷方法不僅可以模擬人腦的功能，而且比人腦更有效地識別和預測液壓系統的故障位置。例如，液壓油的使用溫度一般為32～52℃，最高溫度不得超過60℃。如果液壓油溫度過高，液壓油的粘度會降低，液壓系統部件的摩擦會增加，導致液壓部件磨損增加，液壓油泄漏。液壓油溫度過高會導致密封變軟甚至變質，從而降低密封的密封性能。基于神經網絡的智能診斷方法能夠實時監測液壓油的溫度變化，具有良好的診斷效果。將神經網絡智能診斷方法應用于機械設備液壓系統主要是利用其非線性動態跟蹤能力進行故障診斷，可以不斷調整權值等，提升其液壓系統故障診斷的準確率和效率。神經網絡智能診斷法可針對液壓系統中的液壓閥、液壓泵、液壓缸等液壓執行機構、液壓能源系統、液壓增速回路的故障進行對應的診斷，使后續的故障修復效果得到很好的保障。
4.煤礦機械液壓故障處理
4.1液壓供油故障處理
根據相關經驗總結發現，發生液壓供油系統不能正常進行液壓供油故障問題的原因主要為以下三點：一是吸油管路堵塞，因為液壓系統僅有一條輸油管道，一旦管道內部因諸多原因出現堵塞，將會導致機械液壓系統不能進行正常供油;二是油液黏度與機械液壓系統匹配度不高，導致液壓系統無法將過于濃稠的油液吸附上來;三是液壓系統安裝存在問題。針對上述三點問題，煤礦企業需要針對液壓供油系統不能正常進行液壓供油故障及時組建故障檢修小組，從而針對吸油管路堵塞問題，對液壓系統的輸油管道進行清洗，排除堵塞因素，針對油液黏度與機械液壓系統匹配度不高問題，需要參考吸油管道的潤濕性選擇最適合系統的油液種類，針對液壓系統安裝問題，需要查看機械是否采用的是單向液壓泵，如若是單向液壓泵則應對液壓泵進行轉向調整。
4.2泄漏故障處理
針對煤礦機械設備的泄漏故障問題，應做好以下故障防范策略：一是對機械液壓系統零部件的質量情況進行檢查，對存在安全隱患或者已經被磨損且磨損程度較大的零件進行替換;二是檢查機械液壓系統內部各個相連結構間的接頭是否存在松動，并將松動的位置進行擰緊，如若在擰緊過程中發現扣環已經損壞，應及時更換扣環;三是研磨液壓閥，提高液壓閥表面精度。
4.3系統過熱故障處理
針對煤礦機械設備液壓系統出現過熱故障問題，煤礦企業相關專業檢修人員需要根據不同致障原因開展有針對性的維修策略。首先，針對油液安全閥上的壓力表參數存在誤差問題，技術人員需對壓力表的參數標準進行核查，設置壓力表合理參數值;其次，針對液壓泵漏油問題需及時判斷漏油位置，并檢查液壓泵安全閥是否存在破損，如若其已經發生損壞需要對其進行更換;最后針對液壓泵油的黏度不合理問題，技術人員需要判斷當前油粘度是過高還是過低，從而調整液壓泵油的內部黏度。
4.4噪聲故障處理
當機械設備長時間運行時，其部分零件會磨損。如果這些磨損部件沒有及時處理，設備會發出異常噪音，即噪聲。一般來說，由這一原因引起的噪聲比較容易處理。為有效降低噪聲故障發生頻率以及解決當前現存故障問題，相關技術人員需要在液壓系統內部設置緩沖回路并檢查油位和密閉裝置，以防止液壓脈動較大與空氣進入系統造成噪音故障。技術人員需要檢查設備以確定哪些零件松動和磨損，如檢查后發現存在螺栓松動的現象，需立即緊固螺絲;如果關鍵零部件的磨損嚴重不具有維修必要時，應更換新的零部件。
4.5磨損故障處理
應做好潤滑養護，對于已經出現較大磨損的部件，需要及時更換，避免影響系統運行質量。在機械設備使用過程中，要加強操作、使用的規范性，避免造成液壓系統部件、元件、零件突然損壞。液壓泵是整個液壓傳動系統的關鍵部件，為整個系統提供動力，也可能會出現磨損問題。在實際操作中，液壓泵需要保持穩定的工作狀態，以便能夠穩定地輸出功率。最常見的液壓泵類型是葉片泵和齒輪泵，實際的運行過程中，泵會出現的問題也較多，如果葉片泵有故障就需要進行檢查或者更換，避免出現磨損現象使得液壓系統存在泄漏的現象。
綜上所述，隨著煤礦資源需求缺口不斷擴大，為滿足當前社會發展實際需求，煤礦企業需要加快煤礦開采作業效率，從而為社會發展提供充足的煤礦資源，其中煤礦機械則是確保煤礦開采效率的關鍵，一旦機械設備出現故障問題，將會嚴重阻礙煤礦開采工作進度。因此，煤礦企業在進行機械設備管理時，應針對機械常見的液壓供油系統不能正常進行液壓供油、泄漏故障、系統過熱故障、噪音故障等問題做好防范措施，從而通過系統化故障處理策略，保障煤礦機械正常運行。
