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煤矿机械液压系统故障处理论文 篇1:
浅析掘进机常见故障及处理
摘要:掘进机广泛应用于巷道掘进工程中,恶劣工况下故障在所难免,正确判断和处理故障便成为保证生产顺利进行的重要前提。在总结经验的基础上,介绍掘进机常见的故障判断和处理方法,以供操作和检修人员参考。
关键词:掘进机常见故障判断及处理
掘进机是一种集截割、装运、行走、喷雾于一体的机械装备,它以速度快、效率高、操作方便和安全可靠等特点越来越受欢迎,为巷道进尺发挥着越来越大的作用。但随着设备结构复杂程度增加、自动化水平提高,出现故障的概率也因而增大,能否快速准确诊断设备的故障,成为制约生产的关键因素。针对如何正确判断故障产生的原因和部位,浅析掘进机在使用过程中常见的几点问题。
1 掘进机不能行走或行走不良
(1)可能原因:①油压不够或没有压力;②行走马达损坏;③履带过度涨紧;④行走减速机损坏;⑤履带板内充满煤(砂)土并硬化。
(2)处理方法:①调整溢流阀的压力;②更换行走马达;③调整履带的涨紧程度;④检查减速机,更换减速机或零件;⑤清理砂土。故障诊断方法如图1所示。
2 第一运输机不能运转或转速慢
(1)可能原因:①油压不够或没有压力;②液压系统故障,液压马达不能动作;③液压马达损坏;④运输机过负荷;⑤链条太松,两链受拉后长短不一而卡死。
(2)处理方法:①调整溢流阀的压力;②检查液压系统;③更换马达;④减轻运输机负荷;⑤调整链条涨紧至适当程度。诊断方法如图2所示。
3 星轮转速慢或不能运转
(1)可能原因:①油压不够或没有压力;②液压系统故障,星轮马达不能动作;③星轮马达损坏;④超过负荷。
(2)处理方法:①调整溢流阀的压力;②检查液压系统;③更换马达;④减轻星轮马达负荷;诊断方法如图3所示。
4 掘进机油温过高
(1)可能原因:①液压油量不足;②液压油质不良;③溢流阀溢流;④冷却器冷却水量不足;⑤冷却器内部堵塞。
(2)处理方法:①补加液压油;②更换优质液压油;③调整溢流阀;④调整冷却水流量;⑤清理冷却器。诊断方法如图4所示。
5 油缸不能自锁
(1)可能原因:①内部密封损坏;②平衡阀损坏。
(2)处理方法:①检修油缸,更换密封件;②更换平衡阀。
诊断方法如图5所示。
6 油泵尖叫
(1)可能原因:①油箱内液压油量不足;②吸油管吸入空气;③液压油黏度过高; ④吸油过滤器堵塞;⑤油泵内部损坏。
(2)处理方法:①补加液压油;②避免吸入空气;③使用推荐用油;④清洗滤油器或更换;⑤检修油泵或更换。诊断方法如图6所示。
现在的故障处理已经从传统的“三分技术、七分工具”发展成为“七分诊断、三分修理”的时代。要做好诊断工作,必须做到思路清晰正确、检查全面、分析细致,不可疏漏任何疑点;同时积极注重自身水平的提高,努力使自己具备机电液一体化知识。只有这样才能正确地判断故障部位,避免故障来临时手忙脚乱,盲目查找甚至误判、错换。
参考文献
[1] 王庆贺.掘进机使用过程中需要注意的问题[J].煤矿机械,2009,4.
[2] 任军,李新德.液压系统故障主观诊断方法[J].煤矿机械,2010,2.
作者:侯世乾
煤矿机械液压系统故障处理论文 篇2:
机械电子学理论在煤矿机械中的应用研究
摘要:当前,我国的煤矿生产已经进入一个机械设备与机械电子学理论紧密结合的时期。本文就机械电子学理论进行了简要介绍,并以MGTY-930为例从机械化采煤、带式输送机、采煤机、矿井安全生产监控系统四方面阐述了其在煤矿机械中的实际应用。
关键词:机械电子学理论;煤矿机械;应用
一、机械电子学理论概述
机械电子学理论俗称机械电子工程学,是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加,而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。这门技术首先应用于机械,开始于20世纪70年代中期的国外。80年代以后,随着以微电子技术为核心的高新技术的发展,并与机械技术的有机结合,使机械制造技术得到质的飞跃,特别是随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感技术和检测技术等的发展,以及这些技术在机械上的应用,都极大增强了煤矿机械等机电产品的性能,使其翻开了一个智能化、自动化、数字化以及柔性化的新篇章。就当下而言,机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及,在我国也是处于紧密结合的时期,是煤矿机械设备应用与发展的趋势。
二、机械电子学理论在煤矿机械中的应用
目前煤矿机械中引用机械电子学理论主要体现在以下几方面:
(1)在综合机械化采煤中的应用
第一套国产综合机械化采煤工作面于1970年在我国研制成功,并在大同矿务局持续试验到80年代后期。该项技术的使用极大地推动了我国煤矿自动化进程的发展,也标志着我们国家的煤矿综合机械化采煤技术有了长足的进步。与此同时,采煤设备也逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展,其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段,形成了以计算机为控制核心,使用电液动力驱动,移架配合自动化的新格局。另外,与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备,实现了计算机自动化控制的改进和升级。
采煤机控制系统控制中心采用工业可编程控制器。控制箱体和端头站的操作按钮,把各种操作信号送给控制中心,控制中心根据各种逻辑关系,输出控制信号,送给执行部件,进行各种控制。
(2)在带式输送机中的应用
带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用,近年来,与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用,该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制,通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而,受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约,我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点,尚不能设计过多,减低了输送机的整机运量和单机长度。并且,与发达国家相比,设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。
(3)在电牵引采煤机中的应用
机械电子学理论在采煤机中的应用中,表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比,该设备的动力牵引具有以下几个突出优点:①牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时,它能提供足够的向上牵引力,轻松克服阻力前行;在采煤机下滑时,也可实现把设备的机械能转换为电能,实施制动发电。②牵引力更强,适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计,使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上,较好的满足40°~50°较大倾角煤层的输送需求。③运行更平稳可靠,使用寿命更长,产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是,电牵引大量的使用了电子元器件,不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况,也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况,所以具备了上述特点。④机械结构更简单,重量更轻,尺寸更小,使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用,使其机械结构更加简单,整机尺寸变得更小,重量也大幅度降低,而且实现电能变机械能的转换效率更高,接近于100%。
适用于薄煤层、可强力爬底的电牵引采煤机于1991年在我国研制成功,它是我国第一台使用交流变频调速装置的煤矿设备,为波兰玛克公司与我国煤矿总院上海分院联合设计。该设备的问世,带动了我国其他煤矿企业的蓬勃发展。经过20多年的不断完善,我国的电牵引采煤机技术已逐步完善,为我国煤矿事业的发展注入了强劲的动力。
(4)在矿井安全生产监控系统中的应用
在矿井安全生产监控环节中,主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题,实施在线运行状态监控。若设备产生故障,则可自动报警并准确地判断出故障的部位,给出合理的解决方案,从而提高设备的整体稳定性,简化设备维护检查工序, 减低设备操作者的工作强度,减少使用维修消耗和停机维修时间,最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析,任有一些技术需要改进,传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看,普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题,虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力,对一些关键技术也积极进行改进和提高,但整体效果仍显欠佳,致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外,由于其科技水平有相对较高的水准,以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时代发。这些较大的差距,还需要我们国家的加大投资力度,煤矿企业与科研单位一起合作,早日达到世界先进水平。
930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心,利用微电脑技术及专家系统,把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号.状态.数据.进行处理和分析,完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能;并对采煤机运行状态进行记录,预报警及相应的紧急故障处理,故障状态下的事故分析,操作指导及提示等功能。
三、结束语
从上面的叙述中我们可以看出,随着当代科技的不断进步,机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用,虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题,但与其他技术相比,其高智能化,高性能化以及高系统化等突出优点,使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势,在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。
参考文献:
[1] 李庆林.浅谈煤矿机械电子学理论的发展[J]. 经营管理者. 2011,7(02):111-115
[2] 时玉明.机械电子学理论在煤矿中的应用[J]. 河南科技. 2011.5(04):157-159
作者:黄秀
煤矿机械液压系统故障处理论文 篇3:
掘进机液压系统的故障分析与排除
摘要:以掘进机液压系统油温过高、噪声过大、元件卡紧等故障为立足点,探讨相适应的应对策略,涉及控制油温、缓解噪声污染、基于既有元件加以优化等多个方面,从而给掘进机液压系统的稳定运行提供了保障,有利于充分发挥出该类机械设备的作用。
关键词:掘进机;液压系统;故障机理
0 引言
液压系统为掘进机的重要组成部分,是整体装置实现高效行走、连续截割的重要支持。在现代煤矿矿建二三期工程建设领域,掘进机逐步具有大功率、高精度的特征,与之相配套的液压系统综合运行能力需提升至全新的层次,但随之也容易引发各类系统故障。工程实践表明,液压系统的故障发生率呈逐步提高的变化趋势[1]。为给生产作业提供可靠的硬件支持,有关技术人员必须对液压系统形成全面的认识,采取科学的故障排除方法,保证液压系统的稳定性,以维持掘进机的稳定运行状态。
1 工程概况
陕西延长石油巴拉素煤业有限公司巴拉素矿井距榆林市西约40 km,行政区划隶属陕西省榆林市榆阳区巴拉素镇管辖,采用全立井开拓方式,目前主立井正在装载硐室上室浇筑混凝土,副立井、一号回风立井井筒正在进行射孔注浆工作,二号回风立井外壁掘砌施工已成井92 m。巴拉素矿井及选煤厂项目二期部分矿建及2102工作面巷道工程分为一标段和二标段,二标段和一号风井临时改绞工程由中煤第三建设有限责任公司三十工程处承接,一标段和2102工作面部分巷道工程由中煤第五建设有限公司承接。在巴拉素煤矿二期工程中,施工巷道均为岩巷,对此施工设备方面采用石家庄煤矿机械厂的EBZ-200H及大同中科EBZ-260H型综掘机。为了保证工程质量,文章针对掘进机液压系统的典型故障制定了相应的处理措施。
2 掘进机液压系统概述
掘进机液压系统内部组成复杂,包含速度切换电磁阀、行走溢流阀、各类马达等[2]。各部分组件的功能具有差异性,其中速度切换阀具有调控速度的作用;行走溢流阀和行走马达协同运行,为整机设备的双速行走提供支持;马达制动器可有效调控液压系统的启停状態;马达变速缸的变化可带来掘进机工作速度的改变;平衡阀和中心环转接头的主要作用在于给液压系统提供安全保障,使其可稳定运行。
3 掘进机液压系统的典型故障分析
掘进机液压系统的典型故障有以下几种:
(1)液压冲击。掘进机液压系统启停过程中或换向运行时,内部运动元件和油液均会在惯性的作用下发生状态变化,导致液压系统内的压力大幅度提升,产生较显著的液压冲击作用。此条件下相比于常压值而言,液压系统的实际压力将达到该值的3倍甚至更多,并且伴有较明显的噪声污染问题,导致液压系统内部零部件发生大幅度振动,甚至出现零部件受损、管路破裂等质量问题。
(2)油温过高。掘进液压系统得以稳定运行的关键在于得到油液的辅助和润滑,但此过程中易出现油温异常增高的情况,随着温度的逐步提高,当超过液压系统散热器所能承受的最大极限温度时,则会破坏液压系统的运行状态,特殊情况下甚至引发爆炸事故,威胁工作人员的生命安全和造成严重的经济损失。
(3)噪声过大。现阶段,掘进机液压系统的硬件配套水平依然具有滞后性,其在运行期间伴有较明显的噪声污染,随着时间的延长,掘进机液压系统的元件将发生不同程度的损伤,同时难以给工作人员营造舒适的环境。究其原因,与液压冲击、气穴、气蚀等方面有关。
(4)元件卡紧。元件卡紧的覆盖面较广,例如活塞、速度切换电磁阀阀芯、润滑阀阀芯等零部件均容易发生卡紧现象,其原因在于惯性和吸附力的作用过强,或是液压未维持平衡的状态。
(5)元件爬行。元件爬行的主要特征在于液压系统各阶段的运转速度具有差异性,将严重影响到液压系统的正常运行。此类故障的出现与系统润滑效果欠佳有密切关联,部分气体杂质混入液压泵内,导致其油量供应缺乏持续性,最终出现元件爬行现象[3]。
(6)液压系统泄漏。泄漏主要体现在两个方面,一是液压系统的元件发生松动和管路破裂现象,其主要与元件固定不到位或是质量不达标有关;二是油液泄漏,与液压系统的储油密封性能欠佳有密切关联。
(7)气穴和气蚀。液压系统运行期间,若油水分离的压力未得到有效控制,当该值超过油液压力时将出现气穴、气蚀问题,不利于液压系统的持续性供应,并且伴有较明显的噪声污染。出现气穴和气蚀现象,将严重影响液压系统相关元件的正常使用。
4 故障排除措施
(1)减缓液压冲击。液压冲击过程中的噪声污染问题较为明显,可见液压系统发生大幅度振动现象,零部件受损严重,管路存在破裂的风险,严重时将出现液压系统整机瘫痪的情况。对此,必须采取减缓液压冲击的相关措施,例如配置蓄能器,以维持行走溢流阀运行的稳定性。
(2)控制油温。油温的检测工作需要得到信号式温度计的支持,由此确定油液的温度情况。若液压系统的油温异常提高,则容易引发爆炸事故。对于此问题,应通过油位计及时检测油位的状态,以保证油箱油量的合理性,若超出阈值则适当放油,偏低则添油,另外要密切关注并及时检查冷却系统的运行情况,以保证稳定运行。
(3)降低噪声污染。对于噪声污染问题,则要综合考虑液压冲击、气穴及气蚀方面的具体情况,并适时优化液压系统设备,例如可安装消声器,利用该装置有效降低噪声污染,给员工提供安全且舒适的作业环境,并延长液压系统的耐久性。
(4)改良元件装置。通过改良元件装置的方式,可以有效处理元件卡紧及元件爬行的故障,具体可配置均压槽,以保证元件的受力维持在均衡状态;同时加强对元件质量的检查,适时采取润滑处理措施;定期清理油液泵,避免杂质堆积现象。
(5)防止系统泄漏。全面检查液压系统的元件,准确掌握元件的松动情况以及管路的破裂情况,若存在异常则及时采取处理措施,例如固定元件、及时更换受损管路。若液压系统存在漏油现象,首先要准确分析漏油的具体成因,再根据实际情况采取相适应的处理措施。若为焊接漏油,则通过高分子复合材料封堵;若为密封件漏油,可以使用耐油橡胶棒密封;若为法兰连接处漏油,此时需对法兰的表面采取密封处理措施;若为螺栓或管子螺纹处漏油,则需要密封螺栓,具体可选择高分子复合材料,此外也可将螺母取出并向该处均匀涂抹福世蓝脱模剂,此后再对其采取固定措施;而对于散热器漏油现象,在处理时必须及时关闭散热器的上下平板阀门,切断油路连通渠道,再针对性清理漏油处,恢复洁净状态后涂抹福世蓝材料。
(6)避免发生气穴和气蚀现象。对于气穴和气蚀的处理,较为关键的是调整油泵吸油管的管径,以免在节流口出现气穴现象。此外,还需通过有效的隔绝措施避免油与空气直接接触,降低发生气蚀现象的概率。
5 液压系统故障的主要影响
液压系统故障的成因错综复杂,体现在液压油质量欠佳、外界环境影响、人员操作不当等多个方面。对其带来的主要影响具体做如下分析:
(1)液压油质量对液压系统的影响:液压油是液压系统中不可或缺的部分,兼具传递能量、润滑、降低热量、防锈蚀等多重功能,因此在组织掘进机液压系统维护工作时需高度注重对液压油质量的控制,严把液压油质量关,从源头上规避液压系统故障。
(2)液压系统温度过高对液压系统的影响:油液质量欠佳时容易导致液压系统的整体温度大幅提升,此环境下油液的粘度较正常状态而言有明显下降,润滑油膜的厚度减小,液压元件受损程度加剧,油泵的容积和工作效率均大不如前。从液压元件的角度来看,在高温环境下将出现较为明显的热膨胀现象,配合间隙随之减小,最终表现出元件失灵或者卡死等异常状况。此外,也会由于密封元件变形而漏油从而影响整台机组的正常运转,最终影响生产进度。
(3)水分对液压系统的影响:水分占比对液压系统运行状况将带来较显著的影响,若该值超过0.05%,可见液压油愈发浑浊、油品老化程度加剧且部分金属存在锈蚀或腐蚀现象。与此同时,含水量偏高时油品容易乳化,所带来的润滑效果欠佳。
(4)空气对液压系统的影响:液压系统因密封性不足等原因而混入空气后,若压力经减压阀降低,此时空气快速从油中释放,由此会产生气穴、气蚀等问题,同时振动幅度异常增加,噪声污染较大。
(5)颗粒物对液压系统的影响:液压系统受污染的原因可归结为两个方面:一是内部污染,例如液压油在氧化过程中逐步形成油泥,或是摩擦副在运行过程中形成磨粒等,此类物质将直接污染液压系统;二是外来污染,较为常见的有加工期间产生的残留金属屑、源自于空气的尘土等。液压油受到污染后将难以维持正常的使用状态,金属和杂质的存在会导致摩擦副发生剧烈磨损现象,而产生的金属碎屑会对油液造成不良影响,使其发生氧化现象,在此期间产生的油泥与周边其他杂质混合后将产生大尺寸的固结物质,成为油线管道堵塞、润滑槽堵塞的重要成因。而此过程中的作用机制较为复杂,故障判断难度较大,将使故障处理周期延长。
(6)其他油液混入对液压系统的影响:液压系统对油液质量提出了较高要求,不允许出现以其他油品替代或混用的情况,若在液压系统运行中掺入其他油品,将导致原有的液压油性能发生变化,系统故障发生概率提高。若油液内的清净分散剂用量较为丰富,则会导致液压油的破乳化性能大幅下降,水难以从油中快速分离,油液的润滑效果欠佳,液压系统的零部件易锈蚀。
6 结语
总而言之,掘进机在现代化矿建二三期施工中获得了广泛应用,而在掘进机的组成中,液压系统占据较大的比重,其运行质量将直接影响到掘进机的整体工作状况。因此,需要以合理的方式应用液压系统,加强对其内部各零部件的质量控制,若存在故障则深入探讨原因,采取针对性的处理措施,以提高掘进机的工作性能。在后续的工程实践中,有关技术人员依然要对掘进机液压系统展开深入的探索,合理应用掘进机,为生产作业提供可靠的硬件支持。
[参考文献]
[1] 巨长锐.掘进机液压系统常见故障分析及排除方法[J].黑龙江科学,2014,5(1):162.
[2] 刘澎.掘进机液压系统故障机理分析与排除措施[J].河南科技,2014(15):89-91.
[3] 亓俊国,余在敏.四柱液压机液压系统常见故障的分析及排除方法[J].硅谷,2013(17):104-105.
收稿日期:2020-08-19
作者簡介:鲁德刚(1972—),男,江苏徐州人,工程师,从事矿山建设工作。
作者:鲁德刚