煤矿机械常见液压故障及其处理
时间:2023-06-01 单位（部门）:矿建二公司 作者:赵源 点击:载入中...
伴随着我国社会主义现代化建设发展不断深入，对煤炭资源的需求量持续递增，促使我国煤矿工程规模日益扩大，而为确保煤矿开采作业质量，提高煤矿开采效率，煤矿机械设备开始频繁且广泛地应用在煤矿开采工程中，在很大程度上推动了煤矿开采速率。但由于煤矿所处位置地质条件影响，机械设备长期处于恶劣的生产作业环境中，极易出现液压等故障问题，从而耽误煤矿开采进度，影响煤矿企业效益，所以，需要加强对液压故障的关注，妥善处理。
1.机械设备液压系统
1.1液压装置特点
为了对机械设备的液压系统进行专业处理和维护，必须首先明确液压机械技术设备的以下特点：(1)液压油和矿物油作为工作介质，用于传输动力或制冷主机设备。(2)属于精密机械设备，特别是动静压伺服、共享系统和传动轴承系统，对机械设备的维护有较高的标准和专业要求。(3)随着电动阀和空气阀的应用，智能控制的程度很高。(4)机械设备故障变化很大，很难快速识别。要求现场检查和维护技术人员具备专业技能，并对液压装置的操作有深入了解。(5)液压装置故障具有随机性、必然性、交错性，难于判断等特点，同时故障发生也需要一定的条件。在明确上述知识点之后，有的放矢地进行煤矿机械设备部液压系统的管理与维护。
1.2液压设备管理维护的重要性
液压设备管理维护是机械工业的重要组成部分，可以预防和处理机械设备中各种形式和性质的问题，也可以实际上增加机械设备运行的连续性、稳定性和保险系数，还可以间接减少机械事故的发生。由此可见，管理工作对机械的质量维护至关重要，机械设备的管理工作和维护也是提高维修机械质量的基础操作。为了促进机械设备管理维修的顺利开展，按照计划性进行，因此需要进行机械设备管理维修的必要性分析。
2.煤矿机械设备液压故障
2.1系统管路供油故障
在煤矿机械实际运作过程中，最常见的液压故障问题之一即是液压供油系统不能正常进行液压供油，一旦出现该故障，机械设备将会立即失去动力来源，从而导致机械设备无法继续作业。当液压系统难以正常供油时，通常由以下几个因素造成：液压油泵部件损坏或磨损、液压泵内部的熔渣和灰尘、单相泵转向错误、油液黏度高、管路堵塞、油位低等，使得系统内部出现供油不足，影响机械设备正常使用。
2.2泄漏故障
相较于液压供油系统不能正常进行液压供油故障问题，液压阀泄漏故障属于突发性故障，是一种不可控的常见液压系统问题，发生该故障问题的主要原因为以下三个方面：一是液压系统内部零件存在质量问题，例如相关零件可能存在砂眼、气孔、裂缝，质量问题的发生有可能是零件制造时即存在的瑕疵，也有可能是机械设备长期运作下所发生的磨损;二是液压阀相对运动表面的精度不高，而且同心力不够;三是液压系统内部结构的接头发生松动，例如液压阀和油管相连接的接头。
2.3系统过热故障
在煤矿机械设备长期作业中，液压系统过热是其最为常见的故障问题，如若对该故障问题不加以重视，将会引起其他故障问题，进而加重机械设备故障程度，加大后期维修难度与时间。通过相关数据调查显示造成煤矿机械设备液压系统出现过热故障问题的主要原因在于以下三点：一是油液安全阀上的压力表参数存在误差;二是液压泵漏油;三是液压泵油的黏度不合理。
2.4噪音
噪音一旦发生煤矿机械设备使用人员可以第一时间发现，从而对故障问题进行检修。一般发生噪声故障的主要原因在于液压连接螺丝和液压联轴节装置存在一定隐患。
2.5磨损故障
机械设备的液压系统在操作过程中会磨损，磨损的液压系统的部件会失效。这类故障主要表现在两个方面：一是累积磨损故障。液压系统长期使用后，其联轴器零件、部件和部件不断磨损，累积磨损加剧，密封件和其他部件老化，导致泄漏等故障。二是突发性损害。突然损坏和故障主要与机械设备的质量和相关操作因素有关。在机械设备使用过程中，由于操作、使用不当，造成液压系统部件、元件、零件突然损坏。
3.煤矿机械常见液压故障诊断方法
3.1观察诊断技术
对于一些在煤矿机械设备操作和液压故障处理方面具有丰富经验的人员，更倾向于使用观察诊断方法来确定液压故障。这种方法是根据自己的经验和专业技术分析每个部件的状态，以确定故障。在具体的故障诊断工作中，需要遵循问、闻、摸、听、看的步骤;闻就是闻油，判定是否发生了变质问题;摸就是触摸各种元件，感受振动与油温;听就是听一听马达与泵运行中的噪声情况;看就是检查元件的运行速度、状态。
3.2仪器诊断
伴随着现代化科学技术迅猛发展，越来越多的先进技术开始被使用于机械设备故障诊断中，不仅可以快速发现设备故障位置，还能够及时判断出故障发生原因，从而提出故障处理方案，进而确保设备在最短的时间内得以检修完成，及时恢复运作。因此，针对煤矿机械常见液压故障问题，可以采用专业的仪器进行诊断，从而根据液压系统的压力、温度、流量、泄露、速度、噪声等物理量数据，精准判断液压系统存在的故障问题与原因，进而结合专业技术人员专业技能对故障问题进行处理。仪器诊断技术在煤矿机械常见液压故障诊断中的应用不仅可以快速排除故障恢复机械功能，还能够降低故障检修成本，维护煤矿企业经济利益。
3.3数学模型诊断
数学建模是近几年快速发展起来的新兴技术，在社会各领域应用中取得显著成效，因此，将数学建模引入煤矿机械常见液压故障诊断，从而利用数学模型诊断技术对设备液压系统的相关参数进行数学建模，可以通过数据分析快速找到液压故障位置，并结合系统的压力、温度、流量等运行特征分析处理，明晰故障发生原因，从而制定出最佳的故障处理方案。此外，由于数学模型诊断需要应用到专业的多学科理论技能知识，因此对相关故障诊断人员的专业能力要求较高。故障诊断人员经验越丰富、专业知识结构越完善、主观判断能力越强，将对最终的诊断结果起到更高的决定性作用。
3.4智能诊断技术
目前已进入自动化和智能化时代，许多领域实现了智能化发展。将人工智能技术集成到机械设备液压系统的故障诊断中，形成了智能诊断方法。与主观诊断和模型诊断相比，智能诊断更适用。智能诊断方法不仅可以模拟人脑的功能，而且比人脑更有效地识别和预测液压系统的故障位置。例如，液压油的使用温度一般为32～52℃，最高温度不得超过60℃。如果液压油温度过高，液压油的粘度会降低，液压系统部件的摩擦会增加，导致液压部件磨损增加，液压油泄漏。液压油温度过高会导致密封变软甚至变质，从而降低密封的密封性能。基于神经网络的智能诊断方法能够实时监测液压油的温度变化，具有良好的诊断效果。将神经网络智能诊断方法应用于机械设备液压系统主要是利用其非线性动态跟踪能力进行故障诊断，可以不断调整权值等，提升其液压系统故障诊断的准确率和效率。神经网络智能诊断法可针对液压系统中的液压阀、液压泵、液压缸等液压执行机构、液压能源系统、液压增速回路的故障进行对应的诊断，使后续的故障修复效果得到很好的保障。
4.煤矿机械液压故障处理
4.1液压供油故障处理
根据相关经验总结发现，发生液压供油系统不能正常进行液压供油故障问题的原因主要为以下三点：一是吸油管路堵塞，因为液压系统仅有一条输油管道，一旦管道内部因诸多原因出现堵塞，将会导致机械液压系统不能进行正常供油;二是油液黏度与机械液压系统匹配度不高，导致液压系统无法将过于浓稠的油液吸附上来;三是液压系统安装存在问题。针对上述三点问题，煤矿企业需要针对液压供油系统不能正常进行液压供油故障及时组建故障检修小组，从而针对吸油管路堵塞问题，对液压系统的输油管道进行清洗，排除堵塞因素，针对油液黏度与机械液压系统匹配度不高问题，需要参考吸油管道的润湿性选择最适合系统的油液种类，针对液压系统安装问题，需要查看机械是否采用的是单向液压泵，如若是单向液压泵则应对液压泵进行转向调整。
4.2泄漏故障处理
针对煤矿机械设备的泄漏故障问题，应做好以下故障防范策略：一是对机械液压系统零部件的质量情况进行检查，对存在安全隐患或者已经被磨损且磨损程度较大的零件进行替换;二是检查机械液压系统内部各个相连结构间的接头是否存在松动，并将松动的位置进行拧紧，如若在拧紧过程中发现扣环已经损坏，应及时更换扣环;三是研磨液压阀，提高液压阀表面精度。
4.3系统过热故障处理
针对煤矿机械设备液压系统出现过热故障问题，煤矿企业相关专业检修人员需要根据不同致障原因开展有针对性的维修策略。首先，针对油液安全阀上的压力表参数存在误差问题，技术人员需对压力表的参数标准进行核查，设置压力表合理参数值;其次，针对液压泵漏油问题需及时判断漏油位置，并检查液压泵安全阀是否存在破损，如若其已经发生损坏需要对其进行更换;最后针对液压泵油的黏度不合理问题，技术人员需要判断当前油粘度是过高还是过低，从而调整液压泵油的内部黏度。
4.4噪声故障处理
当机械设备长时间运行时，其部分零件会磨损。如果这些磨损部件没有及时处理，设备会发出异常噪音，即噪声。一般来说，由这一原因引起的噪声比较容易处理。为有效降低噪声故障发生频率以及解决当前现存故障问题，相关技术人员需要在液压系统内部设置缓冲回路并检查油位和密闭装置，以防止液压脉动较大与空气进入系统造成噪音故障。技术人员需要检查设备以确定哪些零件松动和磨损，如检查后发现存在螺栓松动的现象，需立即紧固螺丝;如果关键零部件的磨损严重不具有维修必要时，应更换新的零部件。
4.5磨损故障处理
应做好润滑养护，对于已经出现较大磨损的部件，需要及时更换，避免影响系统运行质量。在机械设备使用过程中，要加强操作、使用的规范性，避免造成液压系统部件、元件、零件突然损坏。液压泵是整个液压传动系统的关键部件，为整个系统提供动力，也可能会出现磨损问题。在实际操作中，液压泵需要保持稳定的工作状态，以便能够稳定地输出功率。最常见的液压泵类型是叶片泵和齿轮泵，实际的运行过程中，泵会出现的问题也较多，如果叶片泵有故障就需要进行检查或者更换，避免出现磨损现象使得液压系统存在泄漏的现象。
综上所述，随着煤矿资源需求缺口不断扩大，为满足当前社会发展实际需求，煤矿企业需要加快煤矿开采作业效率，从而为社会发展提供充足的煤矿资源，其中煤矿机械则是确保煤矿开采效率的关键，一旦机械设备出现故障问题，将会严重阻碍煤矿开采工作进度。因此，煤矿企业在进行机械设备管理时，应针对机械常见的液压供油系统不能正常进行液压供油、泄漏故障、系统过热故障、噪音故障等问题做好防范措施，从而通过系统化故障处理策略，保障煤矿机械正常运行。
