电牵引采煤机常见液压系统故障及解决方法.pdf

经验交流 2 0 1 3 年 第4 期 第2 6 卷， 总 第1 2 6 期 机械研究与应用 电牵引采煤机常见液压 系统故障及解决方法 李春花 ， 步斌， 常文涛 ， 胡振 南 兖矿 集团机 电设备 制造厂 ， 山东 邹城2 7 3 5 0 0 摘要 在 MG 4 0 0 ／ 9 4 0电牵引采煤机液压系统原理的基础上， 结合现场工作实际， 对电牵引采煤机液压系统故障的预 防及解决方法进行 了详 细论述 ， 提 出在 处理液 压 系统 故障方 面应该 注意 的事项和 解决 方法 以及 液压 系统 的保 养方 法， 为相关行业提供一些参考。 关键词 采煤机 ； 液压 系统 ； 解决方法 中图分类号 T Hl 2 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 7 4 4 1 4 2 0 1 3 0 4 0 1 5 8 0 3 Co m mo n Hy d r a ul i c Sy s t e m Fa i l ur e a nd t h e S o l ut i o n f o r El e c t r i c a l Ha ul a g e Sh e a r e r L I Chu n h u a，BU Bi n。CHANG W e n t a o，HU Z h e nn a n Y a n z h o u E l e c t r o m e c h a n i c a l E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g F a c t o r y ， Z o u c h e n g S h a n d o n g 2 7 3 5 0 0 ， C h i n a Abs t r a c tBa s e d o n t h e MG4 00 ／ 94 0 e l e c t r i c t r a c t i o n s h e a r e r h yd r a ul i c s y s t e m p r i nc i p l e a nd c o mb i ni ng t h e r e a l i t y o f f i e l d w o r k，t h e h y d r a u l i c s y s t e m f a i l u r e p r e v e n t i o n a n d t h e s o l u t i o n o f t h e e l e c t r i c t r a c t i o n s h e a r e r a r e e x p o u n d e d ．T h e ma t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n，t h e s o l u t i o n s a n d ma i n t e n a n c e me t h o d o f h y d r a u l i c s y s t e m f o r t h e e l e c t r i c t r a c t i o n s h e a r e r h y d r a u l i c s y s t e m f a i l u r e a r e p ut for wa r d ． Ke y wo r dsc o a l wi n n i n g ma c h i n e；h y d r a u l i c s y s t e m；s o l u t i o n 1 引 言 近几年 ， 随着电牵引采煤机在兖矿集团各矿井的 投入使用 ， 电牵引采煤机故障的分析和处理也成为影 响生产效率的一大问题。由于采煤机 的工作环境十 分恶劣， 在使用过程中既受到来 自煤 、 岩石等巨大的 冲击载荷 ， 还受到煤尘等其他的污染 ， 所以 ， 准确判断 故障并及时处理 ， 是保障煤矿生产高效 的必要途径。 在电牵引采煤机的故障类型中， 液压传动部分的故障 较多 ， 占电牵引采煤机故障的 8 0 ％ 以上 ， 因此准确判 断及处理电牵引采煤机液压系统方面的故障对发挥 采煤机的效率 、 加强安全生产具有重要意义 。 2 判断故障的程序和 方法 井下检修人员及采煤机司机在分析判断故障时， 首先要对电牵引采煤机 的结构及液压原理有全面的 了解 ， 才能对液压系统故障做准确的判断。 2 ． 1 MG4 0 0 ／ 9 4 0 - WD采煤机液压传动系统概述 MG 4 0 0 ／ 9 4 0采煤机液压系统包括 三部分 左 右 调高回路 、 控 制回路 、 制动 回路。由调高泵站 包括 Y B R B - 3 0 G 3 0 k W 泵电机 、 三联齿轮泵 、 3个单 向阀 和一个精滤器 、 管路系统 、 左右调高油缸 、 液压锁和 制动器等组成 ， 其液压系统原理图如图 1所示。 左右调高回路主要是按照采煤机司机的要求使 其滚筒在要求位置截割煤 。调高 回路 的动力源是 3 0 k W 的泵电机， 由泵电机驱动三联齿轮泵。其中三联 齿轮泵由三联串联而成 ， 两联排量为 1 9 m L ／ r p o l 和 p o 2 和一联为 4 m L ／ r p o 3 ， 三联都有各 自独立的吸 油 口和排油 口， 控制左右截割滚筒调高的回路为并联 回路， 这样左右截割滚筒可 以同时调高 ， 分别 由一联 1 9 m L ／ r 的齿轮泵提供油源。 图 1 MG 4 0 0 ／ 9 4 0 一 WD采煤机液压系统原理 图 6 阀 2个中位机能为 H型的手液动换 向阀分别控制 左右截割部调高 ， 当采煤机不调高时 ， 手液动换 向阀 处于中位状态 ， 三联齿轮泵排出的压力油经手液动换 向阀回油池 ； 当调高手柄工作时 ， 手液动换向阀的 P、 O口分别与 A、 B口接通 ， 高压油经过手液动换 向阀 打开液压锁进入调高油缸的一腔 ， 另一腔中的压力油 收稿 日期 2 0 1 3 ～ 0 5 2 7 作者简介 李舂花 1 9 8 6 一 ， 女 ， 山东嘉祥人 ， 助理工程师 ， 主要从事采掘机械的设计与制造方面的工作 。 1 58 机械研究与应用 2 0 1 3 年 第4 期 第2 6 卷， 总 第1 2 6 期 经验交流 途径液压锁和手液动换向阀回到油池 ， 这样就实现 了 左右截割部的升降。 控制 回路和制动 回路是让手液动换 向阀和制动 闸动作的油 路 ， 油源是 由三联齿 轮泵 中～联排 量为 4 mL ／ r 齿轮泵提供 ， 齿轮泵排 出的液压油经过低压安 全阀 开启压力为 2 MP a 后 回到油池。制动 回路的 动作是在采煤机给出牵引速度后 ， 刹车阀线圈得电动 作 ， 低压油通过刹车阀进入制动闸， 牵引解锁 ， 采煤机 正常牵引。 2 ． 2 液压 系统故障分析的理论基础 忽略掉正常损失 ， 理想的状态下 ， 电牵引采煤机 的液压系统是一个封闭的做功系统 ， 它遵循能量守恒 定律。如图 1 所示 ， 用于电牵引采煤机牵引的回路是 由一个三联齿轮泵 、 刹车阀 、 手液动换向阀组合 而成 的闭式系统 。根据其能量守恒定律 ， 牵引液压系统做 功的外在形式可用下式表示 a p Q t FV t 上式去掉时间 t 后 ， 得到 a p Q ， 即主 回路做 功功率等于采煤机的牵引功率 。 式 中 卸 为表示牵引 回路高压与低压的压差 ； Q为表 示 回路系统 中液压油 的流量 ； F为表示 电牵引采煤机 的牵引力 ； V为表示 电牵引采煤机的牵引速度 ； t 为表 示 电牵引采煤机的牵引时间。 由上式可以得出结论 电牵引采煤机在 同一工作 面工作 ， 牵引液压系统的常见 的故障 ， 不牵引 、 单 向牵 引和牵引速度骤然下降， 即 的变化主要与压差 △ p 和流量 Q有关。可见， 除了主要元件 的故障外 ， 牵引 液压系统故 障主要 因素是 由系统补油不 足、 油 液泄 露 、 辅助元件阻塞造成油路不畅。 同样调高液压系统 回路也是一个 闭式 的做功系 统， 其常见的故障， 如不调高、 一个截割部调高、 截割 部 自动下降也是由系统补油不足 、 油液泄露、 辅助液 压元件阻塞造成。 2 ． 3 判断故障的程序 判断故障的程序是听 、 摸 、 看 、 量和综合分析。 1 听听取当班 司机介绍发生故 障前后的运 行状态 、 故障征兆等 ， 必要时可开采煤机 听其运转声 响 。 2 摸用手摸液压系统有无渗漏， 特别是调高 泵 、 接头密封处 、 辅助液压元件等是否泄漏 。 3 看查看运行 日志记录和维修记录， 查看各 种系统图， 到现场查看采煤机运转时各仪表的指示读 数值 的变化情况 ， 高低压变化情况 ， 过滤系统是否正 常。 4 量检查液压 系统 中高、 低压实 际变化情 况 ， 油质污染情况 ； 测量高低压溢流阀 、 背压阀及各种 保护装置开启关闭情况是否正常。 5 综合分析根据 以上程序取得的材料进行 综合分析， 准确地找出故障点 ， 提出可行的处理方案 ， 尽快排除故障。 2 ． 4 判断故障的方法 为 了准确及时地判 断故障， 查找到故障点 ， 必须 详细了解当时故障发生过程及现象 ， 其判断的方法是 先外部 ， 后内部 ； 先部件， 后元件 ， 层层解剖。 3 常见液压故障原因及排除方法 3 ． 1采煤机不牵引 在正常工况下 ， 采煤机不牵引 ， 排除故障时 ， 根据 低压表 的调定值及其意义 ， 有以下几种情况 。 1 低压表的压力不下降大多数是 由于液压 制动回路的刹车阀失灵或者是主回路油液里面污染 物使阀芯蹩卡 ， 造成制动闸油路不通 ， 压力油无法进 人制动闸， 从而使其处于制动状态 ， 此 时系统可能产 生不正常的声响。处理方法 修理或更换刹车阀。 2 低压表的压力下降三联齿轮泵的其中一 联 4 m L ／ r 损坏 当加工或使用不当时， 会在其内 部产生较大的内泄， 导致系统建立不起背压或背压很 低 ， 当背压低于一定数值时 ， 无法克服制动器 内部 的 弹簧力 ， 使之处于制动状态 ， 机器不能牵引， 此时高 、 低压表读数都会下降。处理方法 修理或更换其中一 联齿轮泵。 3 低压溢流阀损坏若低压溢流阀损坏， 都将 使低压油液直接卸荷 ， 系统无法建立背压 ， 制动闸不 启动 ， 从而采煤机不能正常工作 ， 此时 ， 低压表降低 ， 而高压表可能并不降低 。处理方法 修理或更换低压 溢 流 阀。 4 系统无压力 高 、 低压管路严重泄露 当液 压油管路严重泄露时 ， 压力油大量泄露 ， 这样 高、 低 压都不显示压力 ， 导致液压系统无压力。处理方法 仔细查找后更换泄露的高压胶管。 3 ． 2 采煤机截割部不调高 1 三联齿轮泵 的其 中两联损坏 ， 泄漏量太大。 处理方法 修理或更换其中两联齿轮泵 。 2 调 高系统 中的高压胶管损坏或接 头松脱。 处理方法 更换高压胶管或紧固接头。 3 高压溢流阀， 压力调不到所需 的压力值或调 得过低 。处理方法 修理或更换高压溢流阀。 4 调高油缸内密封损坏 ， 不起密封作用 ， 前后 腔相互窜油 。处理方法 更换密封。 5 调高油缸液压锁的密封损坏 ， 互相 串油 。处 理方法 修理或更换液压锁。 6 手液控换向阀损坏 。处理方法 修理或更换 手液动换向阀。 ． 1 5 9 经验交流 2 0 1 3 年 第4 期 第2 6 卷， 总 第1 2 6 期 机械研究与应用 7 手液控换 向阀到油缸管路堵塞。处理方法 更换堵塞接头 。 3 ． 3 采煤机截割部调高时抖动 调高油缸节流塞与系统不匹配。处理方法 更换 节流塞 。 3 ． 4 采煤机截割部蠕动 1 调高油缸、 液压锁内部泄漏或调高油缸活塞 杆腔外部泄漏。处理方法 更换油缸密封 ； 如缸壁划 伤 ， 更换液压缸 ； 更换液压锁 2 调高电磁阀、 手动换向阀未返 回0位。处理 方法 修理或更换调高电磁阀、 手动换向阀。 3 手液控换向阀出油口不畅通。处理方法 更 换堵塞接头。 4 高压溢流阀压力调节过低。处理方法 调整 高压溢流 阀至额定压力。 5 节流阀流量调节过小。处理方法 调整节流 阀。 6 手液控换 向阀到油缸管路不畅通 。处理方 法 更换堵塞接头。 4 液压系统的保养 保养首要任务是严格检查工作油的状况 。在更 换液压油时， 要对整个液压系统进行全面检查 ， 检查 项 目有 1 检查全部液压管路系统有无压扁 、 弯折与破 损 ， 软管有无扭结 、 擦伤或过度弯曲。 3 检查油箱， 从油位计观察所加注的液压油是 否到规定量 ， 还要注意加油过程是否引起泡沫 、激荡 上接第1 5 8页 去除了钙 、 镁等矿物质 作 为真空泵 的工作液 ， 减少 水垢 的产生 ， 改善真空泵的工作条件 ， 保证 真空泵能 长周期稳定运行 。 3 增加真空泵水箱滤网， 避免杂物进入真空泵 系统。在水箱上部增加滤网， 避免厂房中的漂浮物进 入水箱 ， 保持真空泵 系统的清洁 ， 改善真空泵的运行 条件 ； 同时可以过滤 真空泵工艺水 回流 ， 进一步纯净 真空泵的工作液 ， 提高其运行效率。 4 结 论 1 真空度明显提高包装 A线真空度 由原来 的一 0 ． 0 6 5～一 0 ． 0 8 MP a提 高至 4 0 ． 0 7 5～一 0 ． 0 8 5 M P a ， 真空度最大可提高 1 5 ％ ； 包装 B线真空度由原 来 的一 0 ． 0 4 7一 0 ． 0 6 MP a提高到 一 0 ． 0 5 5一 0 ． 0 6 5 l 6O 或涡流现象 ， 这些现象是进入空气征兆 ， 在通气 口出 现泡沫现象证明已进入空气。 4 查看液压管路和其他液压元件是否 因过热 而脱漆 ， 是否有烧焦味， 油液是否变黑和变稠。 5 检查所有的接头处是否有渗漏 ， 查出有渗漏 的接头要随时拧紧。 6 倾听有无 不正常 的响声 ， 若调 高泵有 “ 卡 嗒” 声暗示可能是进入空气而产生气穴 ， 或者是 已被 污物所磨损 ， 此时应当修理或更换调高泵。 5 结 语 液压控制系统在电牵 引采煤 机上 的应用之所 以 能取得广泛的重视 ， 主要是因为电牵引采煤机采用液 压控制系统以后 ， 将对产品的很多性能带来极大的提 高 ， 降低了能耗 ， 提高了控制性能。关于对液压元件 和系统管路的故障， 可从其结构原理人手， 通过分析 验证 ， 归纳总结 ， 积累经验 ， 建立液压系统故障分析诊 断预案 ， 实现科 学 、 准确 、 高效 的查找和排除l 3 J 。但 液压传动系统是一个多元件组成的复杂系统 ， 其保养 维修难度 比机械传动大得多 ， 因此正确判断和排除电 牵引采煤机的液压传动系统故 障， 是电牵引采煤机高 效安全工作的重要保障。 参考文献 [ 1 ] 陶驰东． 采掘机械[ M] ． 北京 煤炭工业 出版社 ， 1 9 9 3 ． [ 2 ] 李昌熙 ． 采煤机 [ M] ． 北京 煤炭工业出版社 ， l 9 8 8 ． [ 3 ] 左健 民． 液压与气压传 动[ M]北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 5 MP a ， 真空度最大可提高 1 7 ％。 2 未因真空度不足而造成洒料通过上述改 造提高了真空泵的运行效率 ， 改善 了包装运行状态 ， 减少了因真空不足造成 的撒料 ， 极大节约 了生产成 本 。 参考文献 [ 1 ] 哈博实． 全 自动包装生产线用户手册 [ Z ] ． 2 0 0 8 ． [ 2 ] 万兴权． 全 自动包装机生产性能及特征 分析[ J ] ． 城 市建设 理论 研究 ， 2 0 1 1 2 2 5 4 4 5 4 7 ． [ 3 ] 内蒙古包 头第 一热 电厂． 水 环真空 泵的 改进及 其效 率的 提高 [ J ] ． 中小企业管理与科技 上旬刊， 2 0 1 2 3 2 9 5 2 9 6 ． [ 4] 胡 占爱． 论 工业锅 炉 中水 垢 的危 害及 其预 防方法 [ J ] ． 科 园月 刊， 2 0 1 1 5 5 4 5 5 ．