淺談礦山機械液壓系統故障分析

隨着我國礦山機械的快速發展，在礦山岩石鑽進、鏟裝、運輸、破碎及選礦等設備中，液壓技術的應用範圍不斷擴大，其重要性日益凸顯。

但是，由於礦山機械工作環境惡劣，作業時間長，進而在一定程度上容易引發液壓系統發生故障，由於液壓裝置對污染較爲敏感，並且液壓系統在密封的環境中運行，進而在內部容易發生損壞和失效，使得故障原因變得越加複雜，並且難以確定故障部位，同時，多樣的故障形式也使檢測與判斷更困難。

因此，分析、處理礦山機械液壓系統存在的故障，對於礦山機械的正常運行具有重要的意義。

　　1 礦山機械液壓系統常見故障

1.1 液壓系統存在噪聲大、振動強烈 空氣進入液壓缸、管內油流速激烈，以及閥換向、壓力閥等工作不良，進而在一定程度上造成系統共振。

1.3 系統動作不正常 ①執行元件無動作。

在礦山機械液壓系統中，由於電磁閥中的電磁鐵發生故障，進而在一定程度上直接影響限位、順序裝置的正常工作，進一步損壞缸或馬達等。

②執行元件動作太慢。

礦山機械的液壓泵輸出流量比較低，或者液壓系統存在嚴重的泄漏，造成油液黏度過高或過低，造成閥芯卡澀，進一步磨損缸或馬達。

　　③動作不規則。

液壓系統壓力不正常，空氣混合在油中，進而造成閥芯出現卡澀，同時磨損、損壞缸和馬達。

1.4 系統液壓衝擊大 ①換向時產生衝擊。

在換向的過程中，由於液壓系統的關閉或開啓在短時間內完成，在一定程度上使得動能、勢能發生相互轉換產生巨大的衝擊。

　　②在運動過程中，液壓缸突然被制動或到達終點。

由於液壓缸的動量、慣性等在運動過程中比較大，如果突然被制動或發生碰撞，進而在一定程度上增加壓力。

1.5 系統油溫高 設定的壓力在礦山機械液壓系統中往往比較高。

溢流閥、卸荷閥等卸荷迴路元件工作不正常。

卸壓時間比較短。

油箱結構設計的不合理，或者油量不足。

　　2 其他故障

2.1 泵不出油 ①在工作過程中，由於沒有連接電源，或者電路及元件存在故障，進而在一定程度上導致電動機軸不能正常轉動，或者引發電動機出現反轉，進而使得液壓泵出現反轉。

②受發熱的影響和制約，造成電動機跳閘。

溢流閥調壓過高，超荷載後導致液壓泵出現悶泵現象，卡死溢流閥芯或堵塞阻尼孔，使得電機發生故障。

③卡死泵內部滑動副卡死。

④泵不吸油：引發這種故障的原因主要包括：油位過低;柱塞泵變量機構出現失靈，加工精度不夠，裝配不到位，進而在一定程度上使得油溫過高影響零件的形成等。

2.2 泵噪聲大 ①存在嚴重的吸空現象。

由於堵塞局部的吸油過濾器，使得吸油阻力進一步增加;縮短了吸油管與油麪間距離;吸油(油液麪)位置高(低);吸油過濾器過流面積比較小。

②吸入氣泡。

部分空氣溶解在油液中;因回油渦流相對比較劇烈，進而在回油過程中容易生成泡沫;在管道內或泵殼內出現空氣。

③液壓泵不能正常工作。

無論是定子環內，還是齒輪等，其精度都比較低，在工作過程中存在擺差大等現象，泵內軸承、零部件受到不同程度的破損。

④泵自身結構存在問題。

出現嚴重的困油現象，無論是流量脈動，還是壓力脈動都比較大。

⑤礦山液壓泵安裝不到位。

與聯軸器相比，泵軸和電動機軸的同軸度比較差，並伴有一定的鬆動。

2.3 泵出油量不足 ①泵內部滑動零件發生嚴重磨損。

a葉片泵配油盤端面、齒輪端面與測板等磨損比較嚴重;b齒輪泵泵體孔因軸承損壞出現嚴重的磨損;c嚴重的磨損柱塞泵柱塞與缸體孔、配油盤與缸體端面等。

　　②液壓泵裝配不到位。

a定轉子，柱塞與缸體，泵體與側板之間的'間隙過大;b泵蓋上螺釘出現鬆動;c反裝葉片和轉子。

2.4 壓力、流量不穩定 在輸出功率方面，電動機、機械驅動機構比較小，通常情況下是因排量、壓力過大造成的。

在轉子槽內，個別葉片間隙過大，高壓油流向低壓腔。

2.5 異常發熱 ①裝配不到位。

a間隙不合理;b裝配質量差，傳動部分的同軸度大大降低;c軸承的潤滑油經過排油口受阻。

②油液質量比較差。

在黏一溫特性方面，油液比較差，黏度波動比較大;油液不純，含有大量的水。

③管路發生故障。

泄吸油管被壓扁或者堵死，或者是吸泄油管較細，彎頭較多，進而在一定程度上難以滿足排油的需要。

2.6 軸封漏油 ①安裝不到位。

密封件脣口被裝反;骨架彈簧出現脫落;軸倒角不當，翻開密封脣口，通過花鍵軸時拉傷密封脣口。

a軸倒角太小;b軸倒角處比較粗糙。

②軸和溝槽加工缺乏相應的精度。

a加工軸存在錯誤，軸頸不合理。

b溝槽加工存在錯誤，導致溝槽不合理，甚至被損傷，進而裝斜油封，進一步導致油從外周漏出。

③油封存在缺陷。

油封存在質量問題，不論是耐油性，還是對液壓油的相容性，都比較差，引起變質、老化、失效等進而在一定程度上容易引發漏油。

④堵塞泄油孔，增加了泄油。

接觸面因密封脣口變形而增加，因摩擦產生熱，進而發生老化，進一步導致油封失效。

2.7 液壓控制系統故障 ①在系統中輸入控制信號後，執行元件不動作。

②在系統中輸入控制信號後，沿着某一方向，執行元件運動到底。

③執行元件零位不準確。

需要對伺服閥的調零偏置信號、調零、顫振信號的正常性進行檢查。

④與輸入信號相比，執行元件出現振盪或滯後現象。

需要對伺服放大器的放大倍數、系統油壓等進行檢查。

　　3 診斷故障的方法

3.1 主觀診斷技術 所謂主觀診斷技術，通常情況下是指維修人員藉助簡單的診斷儀器或設備，結合自身的實踐經驗，進而在一定程度上研究、分析、判斷故障產生的原因和部位，其診斷方法主要包括：①直覺經驗法。

所謂直覺經驗法通常情況下是指憑感官和經驗，維修人員對故障原因通過看、聽、摸、聞、問等方式進行相應的排查和分析。

判斷故障的具體過程主要表現爲：a看。

就是查看執行元件的爬行、無力、速度異常等現象。

　　b聽。

通過聽判斷泵和馬達是否存在異常聲響.以及溢流閥是否存在尖叫聲等。

　　c摸。

通過觸摸判斷系統元件的油溫、衝擊，以及振動的大小等。

　　d聞。

通過聞，判斷油液是否存在變質、軸承是否存在燒壞等現象。

　　e問。

通過詢問設備操作者，進而在一定程度上了解液壓系統的工況。

　　②參數測量法。

所謂參數測量法是指利用系統迴路中測得的工作參數與系統工作的正常值進行對比，進一步對故障及故障部位進而確定。

　　③邏輯分析法。

邏輯分析法是指分析元件、系統、設備之間的邏輯關係，進而在一定程度上對故障的發生部位進行確定。

　　④堵截法。

堵截法需要分析液壓系統的組成結構，結合故障的實際情況，進而在一定程度上選擇確定相應的堵截點。

3.2 儀器診斷技術 藉助儀器顯示或計算機運算等，對液壓系統的壓力、流量、執行部件的速度等進行研究分析，在一定程度上對故障部位和故障原因進行判斷。

3.3 智能診斷技術 通過對人腦機能進行模擬，進而在一定程度上獲取、傳遞故障信息，藉助專家經驗以及相應的診斷策略，進一步識別、預測診斷對象。

其中，基於人工智能的專家診斷系統是通過計算機對某一領域內有經驗的專家解決問題的模式進行模仿在計算機中輸入相應的故障現象，通過模擬進一步顯示相應的維修、預防方案或措施等。

　　4 結束語

綜上所述，爲了確保礦山機械正常工作，通常情況下需要做好故障診斷工作，需要對熟悉和掌握液壓元件的工作特性、系統結構、工作原理等，並且在一定程度上掌握液壓元件、輔件、系統之間的配置關係，建立和完善設備維修、護理制度，同時積累相應的數據和設備運轉記錄。