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淺談礦山機械液壓系統故障分析
隨著(zhù)我國礦山機械的快速發(fā)展，在礦山巖石鉆進(jìn)、鏟裝、運輸、破碎及選礦等設備中，液壓技術(shù)的應用范圍不斷擴大，其重要性日益凸顯。
但是，由于礦山機械工作環(huán)境惡劣，作業(yè)時(shí)間長(cháng)，進(jìn)而在一定程度上容易引發(fā)液壓系統發(fā)生故障，由于液壓裝置對污染較為敏感，并且液壓系統在密封的環(huán)境中運行，進(jìn)而在內部容易發(fā)生損壞和失效，使得故障原因變得越加復雜，并且難以確定故障部位，同時(shí)，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，對于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(jiàn)故障
1.1 液壓系統存在噪聲大、振動(dòng)強烈 空氣進(jìn)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(jìn)而在一定程度上造成系統共振。
1.3 系統動(dòng)作不正常 ①執行元件無(wú)動(dòng)作。
在礦山機械液壓系統中，由于電磁閥中的電磁鐵發(fā)生故障，進(jìn)而在一定程度上直接影響限位、順序裝置的正常工作，進(jìn)一步損壞缸或馬達等。
�、趫绦性⻊�(dòng)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(guò)高或過(guò)低，造成閥芯卡澀，進(jìn)一步磨損缸或馬達。
�、蹌�(dòng)作不規則。
液壓系統壓力不正常，空氣混合在油中，進(jìn)而造成閥芯出現卡澀，同時(shí)磨損、損壞缸和馬達。
1.4 系統液壓沖擊大 ①換向時(shí)產(chǎn)生沖擊。
在換向的過(guò)程中，由于液壓系統的關(guān)閉或開(kāi)啟在短時(shí)間內完成，在一定程度上使得動(dòng)能、勢能發(fā)生相互轉換產(chǎn)生巨大的沖擊。
�、谠谶\動(dòng)過(guò)程中，液壓缸突然被制動(dòng)或到達終點(diǎn)。
由于液壓缸的動(dòng)量、慣性等在運動(dòng)過(guò)程中比較大，如果突然被制動(dòng)或發(fā)生碰撞，進(jìn)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、卸荷閥等卸荷回路元件工作不正常。
卸壓時(shí)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(guò)程中，由于沒(méi)有連接電源，或者電路及元件存在故障，進(jìn)而在一定程度上導致電動(dòng)機軸不能正常轉動(dòng)，或者引發(fā)電動(dòng)機出現反轉，進(jìn)而使得液壓泵出現反轉。
�、谑馨l(fā)熱的影響和制約，造成電動(dòng)機跳閘。
溢流閥調壓過(guò)高，超荷載后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(fā)生故障。
�、劭ㄋ辣脙炔炕瑒�(dòng)副卡死。
�、鼙貌晃停阂l(fā)這種故障的原因主要包括：油位過(guò)低;柱塞泵變量機構出現失靈，加工精度不夠，裝配不到位，進(jìn)而在一定程度上使得油溫過(guò)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。
由于堵塞局部的吸油過(guò)濾器，使得吸油阻力進(jìn)一步增加;縮短了吸油管與油面間距離;吸油(油液面)位置高(低);吸油過(guò)濾器過(guò)流面積比較小。
�、谖霘馀�。
部分空氣溶解在油液中;因回油渦流相對比較劇烈，進(jìn)而在回油過(guò)程中容易生成泡沫;在管道內或泵殼內出現空氣。
�、垡簤罕貌荒苷９ぷ�。
無(wú)論是定子環(huán)內，還是齒輪等，其精度都比較低，在工作過(guò)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。
�、鼙米陨斫Y構存在問(wèn)題。
出現嚴重的困油現象，無(wú)論是流量脈動(dòng)，還是壓力脈動(dòng)都比較大。
�、莸V山液壓泵安裝不到位。
與聯(lián)軸器相比，泵軸和電動(dòng)機軸的同軸度比較差，并伴有一定的松動(dòng)。
2.3 泵出油量不足 ①泵內部滑動(dòng)零件發(fā)生嚴重磨損。
a葉片泵配油盤(pán)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(pán)與缸體端面等。
�、谝簤罕醚b配不到位。
a定轉子，柱塞與缸體，泵體與側板之間的間隙過(guò)大;b泵蓋上螺釘出現松動(dòng);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(dòng)機、機械驅動(dòng)機構比較小，通常情況下是因排量、壓力過(guò)大造成的。
在轉子槽內，個(gè)別葉片間隙過(guò)大，高壓油流向低壓腔。
2.5 異常發(fā)熱 ①裝配不到位。
a間隙不合理;b裝配質(zhì)量差，傳動(dòng)部分的同軸度大大降低;c軸承的潤滑油經(jīng)過(guò)排油口受阻。
�、谟鸵嘿|(zhì)量比較差。
在黏一溫特性方面，油液比較差，黏度波動(dòng)比較大;油液不純，含有大量的水。
�、酃苈钒l(fā)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(jìn)而在一定程度上難以滿(mǎn)足排油的需要。
2.6 軸封漏油 ①安裝不到位。
密封件唇口被裝反;骨架彈簧出現脫落;軸倒角不當，翻開(kāi)密封唇口，通過(guò)花鍵軸時(shí)拉傷密封唇口。
a軸倒角太小;b軸倒角處比較粗糙。
�、谳S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(jìn)而裝斜油封，進(jìn)一步導致油從外周漏出。
�、塾头獯嬖谌毕�。
油封存在質(zhì)量問(wèn)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(zhì)、老化、失效等進(jìn)而在一定程度上容易引發(fā)漏油。
�、芏氯褂涂�，增加了泄油。
接觸面因密封唇口變形而增加，因摩擦產(chǎn)生熱，進(jìn)而發(fā)生老化，進(jìn)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后，執行元件不動(dòng)作。
�、谠谙到y中輸入控制信號后，沿著(zhù)某一方向，執行元件運動(dòng)到底。
�、蹐绦性阄徊粶蚀_。
需要對伺服閥的調零偏置信號、調零、顫振信號的正常性進(jìn)行檢查。
�、芘c輸入信號相比，執行元件出現振蕩或滯后現象。
需要對伺服放大器的放大倍數、系統油壓等進(jìn)行檢查。
3 診斷故障的方法
3.1 主觀(guān)診斷技術(shù) 所謂主觀(guān)診斷技術(shù)，通常情況下是指維修人員借助簡(jiǎn)單的診斷儀器或設備，結合自身的實(shí)踐經(jīng)驗，進(jìn)而在一定程度上研究、分析、判斷故障產(chǎn)生的原因和部位，其診斷方法主要包括：①直覺(jué)經(jīng)驗法。
所謂直覺(jué)經(jīng)驗法通常情況下是指憑感官和經(jīng)驗，維修人員對故障原因通過(guò)看、聽(tīng)、摸、聞、問(wèn)等方式進(jìn)行相應的排查和分析。
判斷故障的具體過(guò)程主要表現為：a看。
就是查看執行元件的爬行、無(wú)力、速度異常等現象。
b聽(tīng)。
通過(guò)聽(tīng)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(guò)觸摸判斷系統元件的油溫、沖擊，以及振動(dòng)的大小等。
d聞。
通過(guò)聞，判斷油液是否存在變質(zhì)、軸承是否存在燒壞等現象。
e問(wèn)。
通過(guò)詢(xún)問(wèn)設備操作者，進(jìn)而在一定程度上了解液壓系統的工況。
�、趨禍y量法。
所謂參數測量法是指利用系統回路中測得的工作參數與系統工作的正常值進(jìn)行對比，進(jìn)一步對故障及故障部位進(jìn)而確定。
�、圻壿嫹治龇�。
邏輯分析法是指分析元件、系統、設備之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)而在一定程度上對故障的發(fā)生部位進(jìn)行確定。
�、芏陆胤�。
堵截法需要分析液壓系統的組成結構，結合故障的實(shí)際情況，進(jìn)而在一定程度上選擇確定相應的堵截點(diǎn)。
3.2 儀器診斷技術(shù) 借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(jìn)行研究分析，在一定程度上對故障部位和故障原因進(jìn)行判斷。
3.3 智能診斷技術(shù) 通過(guò)對人腦機能進(jìn)行模擬，進(jìn)而在一定程度上獲取、傳遞故障信息，借助專(zhuān)家經(jīng)驗以及相應的診斷策略，進(jìn)一步識別、預測診斷對象。
其中，基于人工智能的專(zhuān)家診斷系統是通過(guò)計算機對某一領(lǐng)域內有經(jīng)驗的專(zhuān)家解決問(wèn)題的模式進(jìn)行模仿在計算機中輸入相應的故障現象，通過(guò)模擬進(jìn)一步顯示相應的維修、預防方案或措施等。
4 結束語(yǔ)
綜上所述，為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，并且在一定程度上掌握液壓元件、輔件、系統之間的配置關(guān)系，建立和完善設備維修、護理制度，同時(shí)積累相應的數據和設備運轉記錄。
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