掘进机液压系统故障原因与排除.ppt

2020/7/7,1,,,掘进机液压系统故障分析,三一重装刘春荣,2020/7/7,2,前言,本教材是在牛年春节期间完成的。我和三一的其他员工一样，喜逢牛年就应该以牛气冲天的性格干好本职工作。考虑到和同事们在一起讨论问题的时间很有限，但又有好多实际问题等待我们去解决，最好能有一本或一套可供三一员工自学的教材。正是本着这样的认识，在参阅资料的基础上，结合自己多年的学习和工作实践的体会，编写了本教材。希望能对使用本教材的三一员工起到一点儿抛砖引玉的作用。因时间紧迫，加之自己水平有限，诚望各位不吝指正。本人不胜感激刘春荣2009年1月31日,2020/7/7,3,1理论基础知识要点2液压系统工作介质3液压系统安装调试4液压系统使用维护5液压系统故障排除6液压故障分析实例,目录,2020/7/7,4,1.1流体力学的研究对象流体是受到任何微小的拉力和剪力都能产生巨大变形的物体。物质由分子组成，并且分子之间有间隙，分子永恒运动，流体也是如此。流体力学不研究微观的分子运动，而从宏观角度来研究流体的机械运动。因此，在流体力学中，把流体看成是由质点组成的连续介质，质点之间没有间隙。把流体看作连续介质，流体的各种物理量就是空间坐标的连续函数。因此可用数学解析方法来研究流体力学问题。,1理论基础知识要点,2020/7/7,5,任何物质都具有质量，流体也不例外。严格地讲，流体的密度是随温度和压力的变化而变化的。但在常用的压力和温度范围内，液体的密度变化很小，因此，通常情况下，我们把液体看作是不可压缩流体。,1.2流体的主要物理性质,1.2.1质量和密度,2020/7/7,6,1.2.2液体体积的有效弹性模量,1）液体体积的压缩系数因压力增加,液体体积减小，故加负号。,在液体的压缩性不可忽略时，还是要考虑它的可压缩性。,式中K液体体积的压缩系数ΔV液体受压后，体积减小的值V液体压力增加前的体积Δp液体的压力增加值,2020/7/7,7,1.2.2液体体积的有效弹性模量（续-1）,2）纯液体体积弹性模量,事实上，液体中还含有混入的气体。气体受压后，其体积要减小。液体是需要固体容器来承装的，固体容器受到内压之后，其容积是要增加的。在受到内压后，高压胶管容积的增加要比钢管增加得多。,式中EL纯液体体积弹性模量其余符号意义同前。,2020/7/7,8,1.2.2液体体积的有效弹性模量（续-2）,当综合考虑承装液体容器的弹性以及混入液体中气体的影响时，在公式中未加负号。我们得出液体的有效弹性模量,3）液体体积的有效弹性模量,上式说明，容积一定时,压力取决于流量对时间的积分。如果不加限制，最终,盛装液体的容器不是坏了就漏了。,2020/7/7,9,流体静力学研究流体平衡规律及其在工程中的应用。平衡或静止是指液体质点之间没有相对运动。因为，我们是从宏观角度来研究流体的机械运动。流体在其质点之间出现相对运动时产生阻力的性质叫作粘性。静止流体中不存在粘性。静止流体中也不存在内摩擦力，在流体中也不存在起始运动前的静摩擦力。平衡流体中的应力永远指向作用面的内法线方向；平恒流体中任意一点的压力各方向都相等。,1.3流体静力学,2020/7/7,10,,1.4伯努利方程,α1和α2为动能修正系数，层流时为2，紊流时为1，工程上多数情况为紊流，常取1。hw是单位流体从1截面流到2截面的能量损失。这里所说的能量损失指的是机械能的损失，与能量守恒并无矛盾。流体始终从能量高的截面流向能量低的截面，流体的压力能、位能、动能等之间是可以相互转换的。但沿着流动方向，总能量是逐点降低的。,2020/7/7,11,在（1-7）式中，每一项都具有长度的量纲，在流体力学中常称其为水头。等号左边的三项分别是截面1处的压力水头、位置水头和速度水头；等号右边的四项分别是截面2处的压力水头、位置水头、速度水头和损失水头。长度乘以重量就具有能量的量纲。因此，在（1-7）式中每一项都是单位重量流体所具有的能量。在流体力学中常将其称为比能。从左到右分别为截面1处的比压能、比位能、比动能；截面2处的比压能、比位能、比动能等等。,1.4伯努利方程（续-1）,2020/7/7,12,1.4伯努利方程（续-2）,伯努利方程要点压头位头速度头，相互转换随管路，三者之和总水头，水头总往低处流。实际流体有损失，沿程降低总水头。,如油箱内的油面上的压力为1个大气压（相当于1bar，而力士乐液压泵的入口压力规定绝对压力最小为0.8bar,则根据伯努利方程可知，液压泵吸油管路的总的压力损失最多为0.2bar，包括吸油滤油器、管路和接头等处的压力损失。,2020/7/7,13,1.4伯努利方程（续-3）,在忽略液体的动能和位能的前提下，才可以说液体是从压力高的地方流向压力低的地方。在通常情况下，完全可以忽略液体的动能和位能。因为，设计液压系统时，对液体流速都作了限制。假设液体的流速为10m/s,才相当于5m的位置水头，或者说，才相当于0.5个大气压。至于液体的位能，就拿掘进机来说，整个设备高度也都在5m之内，当然有理由忽略液体的位能了。当需要精确计算或者是液体动能和位能不可忽略时，那时就需要计算液体的动能和位能了，当然计算并不难。,2020/7/7,14,液体耐压不能拉，能受剪力也不大。受压体积难变化，拉剪变形可大啦。无孔不入易流动，要想压它须想法相对密封得实用，流量需要泵添加，强度密封没问题，压迫液体随便压；若不限压保安全，不是坏了就漏了。,1.5认清液体本质，掌握液压传动,受到任何微小的拉力或剪力都能产生巨大变形的物体。,何谓液体它有何特性,2020/7/7,15,1.6液压传动的加压方法,用泵向V里加进ΔV的液体,软管，E小，约15～30MPa，上述值将有相应变化。,直接加压，使Ｖ＋ΔV变为Ｖ,,,2020/7/7,16,,1.7液压传动本质的认识,力的传递靠压力，没有压力不能动合力产生加速度，接着速度才形成；速度对t求积分，产生位移才运动；运动快慢看流量，切记pq同作用。,液体,,2020/7/7,17,1.8流量和压力、压差的关系,1.8.1液压的核心，就是压力和流量。搞清流量的产生，压力的形成，流量和压力的关系，流量和压差的关系是掌握液压元件、回路和系统等有关概念和原理的的关键。流量的积累导致压力上升，这种积累是进入一个封闭容积的流量大于从该容积泄漏的流量。压力上升到某一个值时，液压泵还在供油，便致使液压马达转动或液压缸运动。液压泵的持续供油，迫使液压马达或液压缸连续运动。实际的液压传动就是如此。,2020/7/7,18,1.8流量和压力、压差的关系（续-1）,1.8.2流量和压力，流量和压差的关系压力表在稳态情况下，是不需要流量的。但是，压力表弹簧管里的油是处于受压状态的。对一定的管路或节流孔等，流量和压差之间有一定关系。定性地说，压差加大，流量肯定加大；反之亦然。当然，压差稳定，流量就稳定。LRDS变量泵中的负载敏感阀以及调速阀稳定流量的原理都是靠稳定节流口压差的办法来实现的。,2020/7/7,19,1.8流量和压力、压差的关系（续-2）,1.8.3流量控制的重要性流量和压力是孪生兄弟，它们之间有着千丝万缕的联系。不过，简单地说，液压系统中各种控制的实现，绝大多数情况下，包括恒压控制，恒功率控制，等等，都是通过控制流量实现的。因此，掌握各种流量控制方法，掌握控制流量的具体装置的结构原理和特点，是相当基础性的东西。当然，从大的方面讲液压系统中控制流量的方法分为阀控和泵控两种，其实，泵控也是通过阀控实现的。,2020/7/7,20,1.9液压元件的流量压力特性,所谓液压元件的流量压力特性就是液压元件在工作时，它的工作压力与通过该元件的流量之间的关系。了解掌握液压元件的流量压力特性，有助于深刻理解元件的工作原理，对进行液压系统分析，包括液压系统故障排除都是十分重要的基础。如，溢流阀的流量压力特性通过溢流阀的流量增加，溢流阀的工作压力也增加。定值减压阀的流量压力特性则与溢流阀不同，当减压阀的工作压力增加时，通过减压阀的流量将减少。等等。,2020/7/7,21,1.10液压系统的类型,1）开式液压系统液压系统中的液压泵从油箱吸油后供油给执行机构液压缸或液压马达，液压缸或液压马达的回油直接回到油箱。这样的液压系统称之为开式液压系统。2）闭式液压系统如果液压系统的构成存在这样的油路循环液压泵供油给执行机构液压缸或液压马达，液压缸或液压马达的回油直接回到该泵的入口，这种系统称之为闭式液压系统。,2020/7/7,22,1.10液压系统的类型（续-1）,当然，由于泄漏流量的存在，闭式液压系统中一定需要一个补油系统。补油系统中的液压泵从油箱吸油，向闭式液压系统补油。补油系统一般是开式的液压系统。闭式液压系统启动或停车时，较好的办法是补油泵先行启动，闭式系统的主泵后启动，即先开补油泵，后开主泵；而停车时恰好相反，即先停主泵，后停补油泵。当然，对于闭式液压系统，也可以使闭式液压系统的主泵和补油泵同时启动或停车，但变量泵的结构和状态要合适。,2020/7/7,23,1.10液压系统的类型（续-2）,3）半闭式液压系统如果主泵和补油泵同时启动，它们均从油箱吸油。主泵和补油泵启动后，则构成了闭式液压系统，即主泵供油给液压系统的执行机构，执行机构的回油直接回到主泵的吸入口，补油泵提供补油，这样的液压系统称之为半闭式液压系统。对于闭式和半闭式液压系统，补油压力的设定至关重要。这是因为，补油压力低了，主泵可能吸空；高了，又导致发热量大。确保主泵不吸空前提下，补油压力低些为好。,2020/7/7,24,1.11注意液压缸和液压马达的区别,1）有限行程与无限行成问题液压缸是有限行程的执行器，而液压马达是无限行程的执行器。在液压系统进行空载调试时，由于液压马达是无限行程的，空载运行时一般不会出现压力冲击；而液压缸由于是有限行程的，即使是空载，但当液压缸运动到头时，一般是要出现压力冲击的，因为流量有了突然变化。2）液压马达的背压液压马达一般是要求有背压的，特别是低速大扭矩马达。,2020/7/7,25,1.11注意液压缸和液压马达的区别（续-1）,3）注意非对称液压缸所谓非对称液压缸，就是液压缸两腔有效工作面积不等的液压缸。单杆液压缸就属于非对称液压缸。非对称液压缸可以构成差动液压缸，这是其一；其二是，当供油流量相同时，非对称液压缸往返速度是不同的，或者说当活塞运动时，两腔的流量是不同的；其三是，当供油压力相同时，非对称液压缸往返的输出力是不同的；其四是，当考需要虑背压时，活塞往返运动，其背压是不同的，甚至相差很大。,2020/7/7,26,1.11注意液压缸和液压马达的区别（续-2）,4）注意非对成液压缸对闭式和半闭式液压系统的影响非对称液压缸运动时，两腔的流量是不等的。以单活塞杆液压缸为例当活塞杆伸出时，闭式液压系统中的主泵此时需要多补些液压油；而当活塞杆缩回时，此时不仅不需要补油，反而还要把液压缸排出的多余的油合理地安排出路。对液压马达来说，尽管液压马达工作时两腔的流量严格说起来也是不同的，但是两者相差很小，可以认为两腔流量是相同的。,2020/7/7,27,1.12换向方式对闭式系统的影响,1）使用换向阀换向使用换向阀换向，无论是液压马达，还是液压缸，都有一个流量突然等于零的问题。除非操作者十分合理地操作，即将操作手柄平稳缓慢地移动，经过中间位置时还特意稍微暂停一下（在实际上，是很难做到的，尤其是煤矿行业）。对于闭式液压系统，由于换向阀的突然换向，致使液压马达或液压缸的回油瞬间为零，显然，设计类似的闭式或半闭式液压系统时应仔细斟酌液压回路，使其更合理和完善。,2020/7/7,28,1.12换向方式对闭式系统的影响（续-1）,2）使用双向变量泵换向使用双向变量泵使液压马达换向，可以平稳实现。换向性能再好不过。使用双向变量泵使液压缸换向，如果是对称缸（两腔有效工作面积相同），则和液压马达类似。使用双向变量泵使非对称液压缸换向，要予以注意。以单杆液压缸为例，当活塞杆伸出时，没有什么问题；但是，当活塞杆缩回时，则要将液压缸排出的多余流量合理释放。,2020/7/7,29,1.13.1双泵或三泵分工如何液压系统的压力和流量一般都和泵有关，掘进机是属于多泵系统，对泵的分工必须准确了解。如以下的分工1）大泵给马达供油，小泵给液压缸供油。为便于记忆，可这样大泵供油马达喝，小泵供油缸9个。2）大泵为行走马达、升降缸、一运马达、回转液压缸供油；小泵为星轮马达、伸缩油缸、后支撑缸、前铲板缸供油。可谓是，大泵行走升降运回转，小泵星轮伸缩支铲板。,1.13掌握液压系统的有关情况,2020/7/7,30,1.13.2液压系统的类型液压系统是开式系统，还是半闭式系统。半闭式系统的补油压力设定的是多少补油流量是多少发热情况如何1.13.3液压系统的运行情况液压系统的负载情况如何负载变化大否液压系统声音正常否声音有无变化执行机构的速度变化大否操作人员业务技术素质如何他们通常怎样操作等等。,1.13掌握液压系统的有关情况（续-1）,2020/7/7,31,1.14弹簧在液压系统中的作用,1.14.1在掘进机履带行走的刹车装置中，靠弹簧制动，液压打开；1.14.2在LRDS变量泵中，靠弹簧设定控制压力，进而实现对系统压力和流量等等的控制；1.14.3在压力阀中，靠弹簧设定对压力的控制，进而实现安全压力，溢流稳压，减压，平衡压力等等控制；1.14.3在流量阀中，靠弹簧实现稳定节流孔压差的作用；1.14.4在方向阀中，靠弹簧实现阀芯定位、复位以及控制节流孔大小的作用。,2020/7/7,32,1.15液压元件的泵作用,通常情况是，在液压系统工作过程中，液压元件的泵工况与其它工况相比是最恶劣的。液压元件的泵工况，不单纯是液压泵独有，例如，当液压马达在负载作用下而运转时，此时的液压马达便是在泵的工况下工作。通俗地讲，只要一个液压元件中的某个零件受到液压力以外的力而产生了位移，就有相应的容积变化发生。这就是液压元件的泵作用。为保证液压系统正常工作，设计或使用时，必须做到容积扩大能吸油，容积缩小能压油。,2020/7/7,33,1.16工作压差的概念,16.1液压泵、液压马达和液压缸的工作压差我们经常说到工作压力，这里有一个确切理解概念的问题。为什么呢以液压泵为例，当液压泵从非加压油箱直接吸油时，因为油箱油面的压力为大气压，以大气压力为度量压力的基准，则油箱油面的压力为零。通常情况下，人们把液压泵入口压力也看作零（油泵入口压力不是零，而是负压），此时液压泵的工作压力与工作压差是一样的。,2020/7/7,34,1.16工作压差的概念（续-1）,对液压马达或液压缸，当把其出口压力看作零时，则液压马达或液压缸的入口压力就是其工作压差，即此时液压马达或液压缸的工作压力和工作压差是一回事。当液压泵的入口压力不是零，例如液压泵吸油的油箱是加压油箱，或者是有另外的泵为该泵供油，这种情况下就应该用该泵的出口压力减去其入口压力之差即工作压差才能更准确地反映该泵的工作状态。液压马达或液压缸的出口压力不是零时，情况类似。,2020/7/7,35,1.16工作压差的概念（续-2）,1.16.2液压阀的工作压差压力阀、流量阀、方向阀等都涉及到工作压差的问题。例如溢流阀，当其出口直接通油箱时，并且油箱不是加压油箱，则其入口压力就是该溢流阀的工作压差。当其出口压力不是零时，应该用其入口压力减去其出口压力所得的差值，即工作压差来进行相应的分析和计算。对阀来说，常将其工作压差说成是压力损失。如通过溢流阀的流量与其工作压差之积就是该溢流阀的功率损失。,2020/7/7,36,1.16工作压差的概念（续-3）,1.16.3液压附件的工作压差滤油器、冷却器等是液压附件。它们也涉及到工作压差的问题。比如说，滤油器的入口压力为1MPa，其出口压力为0.7MPa，其工作压差就是0.3MPa。如果通过的流量为60升/分，则其工作压差与通过的流量之积，就是该滤油器的功率损失，计算后可知是0.3kW。如果该滤油器的入口压力是10MPa，其出口压力是9.7MPa，则其工作压差还是0.3MPa，流量还是60升/分，则功率损失仍然是0.3kW。,2020/7/7,37,1.16工作压差的概念（续-4）,同一个滤油器，前后两种情况下的工作压差相同，功率损失相同，就是进出口压力不同。那它们到底还有什么其他不同的地方吗答案是，有。进出口压力高的滤油器，在设计时要考虑有关零件的强度要能承受较高的压力，当然，这个较高的压力是相对于大气压来说的。因为，所有的液压元件和附件都置于大气压的环境之下，这些液压元件和附件既要符合液压系统的工作要求，也要满足相对大气压的强度等要求。,2020/7/7,38,1.17压力损失的问题,液压系统工作时，我们经常说到工作压力是多少等问题。有关概念应该进一步明确，例如掘进机的液压系统，设液压泵从油箱自行吸油，其出口压力是20MPa，为履带行走马达供油。设从液压泵的出口到履带行走马达的入口，包括流经的胶管、接头和液压阀等在内的压力损失是1.5MPa，而从该行走马达的出口到液压油箱的压力损失是1.2MPa，则该马达的工作压差应该是（20-1.5-1.2）17.3MPa，计算马达的转矩时，应该用17.3MPa来计算。,2020/7/7,39,1.18力学基础要打好,,1.18.1牛顿定律牛顿第一定律任何物体都保持静止或作匀速直线运动状态，直至作用在其上的外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第二定律物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力，大小相等，方向相反，在同一直线上。,2020/7/7,40,1.18力学基础要打好,,1.18.2牛顿定律的深刻理解牛顿三定律是经典力学的基础。其实，学好液压的前提是力学基础和流体力学基础打好，液压只是一层窗户纸。这种说法是有道理的。对于牛顿定律，要明确力是产生加速度的原因；作用力和反作用力是作用在不同的物体上。1.18.3关于受力分析受力分析很重要。应当不断通过理论学习和实践，提高物体受力分析的能力，尤其是画出受力图。,2020/7/7,41,1.19写出力（转矩）平衡方程,,1.19.1牛顿第二定律的应用1）列写液压马达的转矩平衡方程或液压缸的力平衡方程是十分有用的。2）是否考虑加速度还是按匀速处理，根据问题需要而定1.19.2列写力（转矩）平衡方程的关键1）熟悉液压泵或液压马达的转矩计算公式2）熟悉液压缸输出力计算公式3）通过力平衡方程加深对工作压差等概念的理解,2020/7/7,42,1.20流量平衡方程,,1.20.1不可压缩流体的流量平衡方呈1）类似节点电流定律2）结合具体问题有单独泄油口的液压泵或液压马达的流量平衡如何理解无单独泄油口的液压泵或液压马达的流量平衡如何理解1.20.2可压缩流体的流量平衡方呈1）分析问题时，有时是需要考虑流体的可压缩性的2）压缩性流量的表示方法液体的可压缩性的性质,2020/7/7,43,2液压系统工作介质,,2.1液压系统用油1）液压系统中的工作介质相当于系统的血液一样，必须保持干净。掘进机等液压系统的工作介质是液压油，而液压支架液压系统用的是乳化液，二者绝对不可混用。2）液压系统用油必须符合设备说明书中的规定；3）油的清洁度要求NAS9级或以上，必须使用过滤精度小于10μm的滤油车加油。4）加油量在油窗1/2或3/4处为宜，至少在游标处可见。,2020/7/7,44,2.2.1残留污染物液压元件在制造、装配、储存、运输、安装过程中带入的砂粒、磨料、铁屑、焊渣、锈片和灰尘等，虽经清洗，但仍有“漏网之鱼”而残留下来。2.2.2生成污染物1）液压油氧化变质析出物。液压系统油温偏高，致使油中的空气与油分子直接接触，引起油液氧化，生成有机酸和其他粘滞物，既弄脏油液又对金属起腐蚀作用。,2.2液压介质污染原因,2020/7/7,45,2）液压油中混入水分和空气。水会使液压油乳浊化，润滑性能下降，加剧污垢集结，同时，混入的空气还会增加油液的氧化作用，并引起振动、噪声、爬行和气蚀等。3）元件磨损、损坏，生成污染物。如零件之间的磨损颗粒以及液流冲刷下来的软管胶料、过滤材料的颗粒和纤维等。2.2.3侵入污染物周围环境中的污染物通过一切可能的侵入点，如外露的往复运动的活塞杆、油箱的进气孔、注油孔等侵入系统。,2.2液压介质污染原因（续-1）,2020/7/7,46,2.2.4生物污染物微生物同样会侵入液压介质，若不加以阻止，微生物将繁殖生长并表现为粘质物，污染介质。一般加杀菌剂或去除微生物繁殖条件水或营养物，以阻止生物污染的增长。2.2.5逃脱污染物如经过与滤油器并联的安全阀逃脱的污染物，因此，选择高质量的对与滤油器并联的安全阀很重要。有的即使被滤油器滤芯截住的颗粒等污染物有时又逃脱。,2.2液压介质污染原因（续-2）,2020/7/7,47,2.3.1防止污染杂质混入液压油1）液压用油，油桶要设置在干净安全的地方，加强管理。油桶需专用，不要与其他油桶混杂。2）掘进机的盖板揭开，处理完相关工作后，应及时盖好。应经常保持液压设备清洁，防止灰尘杂物落入油中。3）油箱中的油液应根据工作情况定期更换。在换油时应将油箱底部积存的杂质去掉，将油箱清洗干净。4）新油并不干净。要通过滤油机对液压油箱加油。,2.3控制液压介质污染的方法和措施,2020/7/7,48,1）经常检查油箱中的油面高度，保持有足够的油量。2）在工作过程中，油液会损耗，必须及时补充新的同规格的油液。3）即使在最低油面时，吸油管和回油管口也应保持在油面以下。4）使用必须良好的密封件，失效的密封装置应及时更换，管接头及各接合面处的螺钉都要拧紧。5）发现空气进入液压系统，应及时采取措施将其排除。,2.3.2防止空气进入液压系统,2020/7/7,49,1）存放液压油的油桶底部有水，尤其是油桶露天放置时，更应特别注意。2）混入系统中的空气含有的水汽冷凝成水。根据以上原因，采取相应措施。并要注意从油桶的放油塞处将水排除（水的密度比油大，水往往沉在油箱底部）。3）掘进机在工作中是要进行喷雾灭尘的。如在工作过程中，水系统有泄漏或者是用来喷雾灭尘的水可能会进入液压系统时，应及时采取相关措施。,2.3.3防止水分混入液压系统,2020/7/7,50,1）经常注意保持油箱中的设计油量。新机第一次装油时，应将油箱装满，在起动运转几分钟后，油液进入管道和油缸，油面会下降。因此，要再补充一部分油。2）经常保持液压机械的清洁，及时清除油箱、管路外部的污秽，以利于散热冷却。3）在保证液压机械正常工作前提下，应设法使系统的各项损失，包括压力损失和流量损失最小，以减少能量损耗。4）根据油泵的具体要求和不同季节选用粘度适宜的液压油。,2.3.4防止油温过高,2020/7/7,51,1）铸件的焊件要保证质量，有条件时，液压件在装配前要进行耐压试验。2）安装各接头时，一定要使紧固好。螺母与接头上的螺纹配合适当。3）选用粘度合适的液压油，有较好的粘温性能。4）要定期检查泵、阀、油缸等元件中运动部位的配合间隙是否过大。如过大，则应及时解决处理。5）发现泄漏及时处理，否则因小失大。,2.3.5防止液压系统泄漏,2020/7/7,52,6）要保证油封和密封件的质量，材质，几何形状和精度要符合设计要求。7）各种液压元件安装的密封件和沟槽尺寸要符合设计要求。不可采取糊弄应付办法。8）各种密封圈特别是O型密封圈用的很多，而且相邻尺寸的直径差别不大，肉眼较难分辨。因此，各种规格的密封圈应标明尺寸，分别储存，避免大小的混杂。9）拆装液压元件时，对零件做到对号入座。,2.3.5防止液压系统泄漏（续）,2020/7/7,53,1）合理设计液压油箱，保证油箱既能起容纳杂质，分享油中气泡的作用，又可防止外界尘埃和空气混入液压介质。2）合理设计液压系统，采取必要的散热，冷却措施，保证液压介质的温度处于正常工作范围。3）在液压系统中装设适当的滤油器，滤除液压介质中各种污染物。4）必要时，可在油箱中设置磁性过滤器，以吸附铁粉等。液压介质起着传递动力、润滑和散热作用，必须足够重视。,2.3.6合理设计,2020/7/7,54,3液压系统安装调试,3.1安装调试注意事项3.1.1液压泵安装调试注意事项1）固定泵的结构件必须有足够刚性；吸油管短而粗，并且防止吸瘪。2）泵轴与电机轴之间采用弹性联轴节，同轴度Φ0.05或遵照说明书。3）泵轴不受径向力和轴向力；或所受径向力和轴向力必须在限度以内。,2020/7/7,55,4）泵装置底座设置弹性减振垫,进出油管采用相应胶管。5）泄油管接在泵体上边的泄油口,泄油管直接通油箱。6）一般吸油高度≤500mm泵轴线到油箱油面）；7）启动前由泄油口注满油,手盘泵至泵的出油管出油；8）切记最高压力和最高转速不可同时使用；9）泵的极限压力只能短暂出现，一般不得超过3分钟。10）对于排量较大的泵，应予以特殊注意。一般泵的说明书中都会有较明确的提示。,3.1.1液压泵安装调试注意事项（续）,2020/7/7,56,3.1.2液压马达安装调试注意事项,1）固定马达的结构件必须有足够刚性;2）液压马达的轴不受径向力和轴向力；或所受径向力和轴向力力必须在限度以内；3）泄油管接在马达壳体上边,直通油箱,停车后马达壳体内应存油；4）马达一般要求有背压,特别是低速大转矩马达,背压通常23bar,间歇工作时保持背压更重要；5）注意马达在惯性作用下的泵作用设计和配管。,2020/7/7,57,3.1.3液压缸安装调试注意事项,1）一般液压缸只承受额定轴向力,承受径向力十分有限；2）液压缸是有限行程的执行器,调试时要特别注意；3）注意缸的泵作用设计和配管；4）注意单杆缸的特殊性面积不等排量不等,力不等,流量不等；5）固定长行程液压缸时,注意热胀冷缩问题一端固定,另一端浮动。6）注意液压缸对系统，尤其是闭式和半闭式系统的影响。,2020/7/7,58,,1）所用检测仪表备齐，校准。2）需调试的液压系统必须在循环冲洗合格后，方可进入调试状态。3）液压驱动的主机设备全部安装完毕，运动部件状态良好并经检查合格后，进入调试状态。4）控制液压系统的电气设备及线路全部安装完毕并检查合格。5）调试时，最好配备监控人员，确保万无一失。,3.2安装调试前的准备与检查,2020/7/7,59,,6）熟悉调试所需技术文件，包括液压原理图、管路布置图、系统使用说明书、系统调试说明书等。依据技术文件，全面检查液压系统。7）清除主机及液压设备周围的杂物，调试现场应有必要明显的安全设施和标志，并由专人负责管理。8）将各多路阀和换向阀的安全阀压力调至最低。9）先导控制手柄操作是否灵活，操作手柄必须调至中位.10）切记液压泵的壳体里已经注满符合要求的液压油。,3.2安装调试前的准备与检查（续）,2020/7/7,60,3.3.1用手盘动电动机和泵之间的联轴器,确认无干涉并转动灵活.3.3.2点动电机,检查电机转向和液压泵要求的转向是否一致，确认后连续点动几次。无异常后，按下电机启动按扭,泵开始工作。空转运行10分钟，观察压力表。记录泵空载压力（待命压力）；待命压力应处于2－3Mpa。,3.3启动液压泵,2020/7/7,61,3.4.1压力调试1）一般原则是，安全阀压力值泵切断压力LS溢流阀（大于15－20％）2）以截割头升降为例,操作先导手柄，如油缸动作方向与指示方向相反，则须调换油管。如油缸不动，则向反方向操作，观察油缸是否动作。若油缸能实现基本动作要求.在升压过程中进行系统排气。3）压力调定将截割升降油缸活塞杆伸出，运动到行程末端，憋起压力，观察压力表。,3.4空载调试,2020/7/7,62,压力调定值要求LS溢流阀16MPa，二次溢流流阀20MPa，泵切断压力25MPa，五联阀安全阀压力27.5MPa.调定过程如下将五联阀安全阀调节螺杆松至最低，将LS溢流阀，二次溢流流阀，泵切断压力调节螺杆完全拧死；逐级升压升压过程中应逐渐分段进行，不可一次达到峰值，每升高一级时，应保持几分钟，并观察管路是否正常。试压过程中严禁操纵换向阀。,3.4.1压力调试,2020/7/7,63,1.逐步调节五联阀安全阀调节螺杆（往内旋入，升压），现建立起使油缸运动的最低压力，将截割升降油缸活塞杆伸出，运动到行程末端，憋起压力，观察压力表。直至将压力调到27.5MPa；2.将泵切断压力调节螺杆往外拧出，同时观察压力表，将压力调到25MPa；3.将换向联上二次流流阀调节螺杆往外拧出，同时观察压力表，将压力调到20MPa；,3.4.1压力调试,2020/7/7,64,4.将换向联上LS溢流流阀调节螺杆往外拧出，同时观察压力表，将压力调到16MPa.其它回路压力调定与此类似。行走回路可通过摘下制动管路建立压力或在操纵台右方体处堵住管路建立压力；左右星轮必须单独调定压力（憋住左右星轮建立压力）；,3.4.1压力调试,2020/7/7,65,1）星轮转速调试空载运行星轮，转速27r/min，可通过阀上的流量调整螺杆进行调整，螺杆往内旋，流量减少，转速降低；螺杆往外旋，流量增加，转速升高；2）一运转速调试空载运行一运，转速86r/min（一运链14.5s/r），可通过阀上的流量调整螺杆进行调整，螺杆往内旋，流量减少，转速降低；螺杆往外旋，流量增加，转速升高；每个回路空载调试5～10min，记录空载调试的压力、速度、油温、行程、振动和噪声等情况。,3.4.2流量调试,2020/7/7,66,1）将一运，星轮，油缸同时开启，测试速度及压力，检查有无异常情况；2）将行走，一运，星轮，油缸同时开启，测试速度及压力，检查有无异常情况；3）负载调试因目前单位条件所限，只能进行掘进机爬坡试验。,3.4.3复合动作调试,2020/7/7,67,液压系统要实现，组装配管第一关相关资料要齐全，元件附件有清单，初步检查看外观，若有疑点可试验。元件附件先定位，装好接头和法兰，钢管初装需点焊，再配管路才不难。管道酸洗按程序，过油封口防污染。正式安装更谨慎，装配应力不出现。胶管安装要从严，避免扭曲和急弯，转弯半径多大好，10倍外径常推荐，管道长度得合适，不要过长和过短，弯曲半径应满足，移动行程只等闲，4余量有，长度最佳才规范，胶管之间不摩擦，机械磨它也防范，若有热源需隔断。,3.5液压系统组装配管,2020/7/7,68,配管过后有二关，空转打压试运转工作介质合规定，加油过滤理当然。油泵马达泄油管，注油时候接上边。手盘油泵灌吸口，出口无泡才算完。调压装置应松开，确保低压油循环，首次转泵应点动，转向正确再运转。空载运转多观察，仪表指示在始端，打压试验逐级进，每档兆帕5到3，试验压力10分钟，其余3分为时段，泄压停车按顺序，实验记录应全面。,3.6液压系统打压试运转,2020/7/7,69,整机下井不现实，拆成部件合规则，液压管路拆开后，谨防污染别放过。分解之后再装配，管子千万别接错，确保泵内注满油，否则轴承要干磨，首次试车须点动，各方无误再开车。空载运转几分钟，再行加载才适合。,掘进机液压井下再装配,2020/7/7,70,4.1掘进机液压系统日检,每次开机前,液压要例检,油箱游标处,直接见油面,不够需加油,切莫只等闲;操作台侧看,手柄成一线,一运和星轮,定位摩擦片,要是不成线,手扳成一线.要是不复位,可能出危险,因为一开泵,马达就要转.注意温度计,温升不要高,68号油,75度最高,声音要异常,及时查明了,泵体如过热,也应注意到.,4液压系统使用维护,2020/7/7,71,液压掘进好处多，干活省力进尺多。人对机器多呵护，故障自然少得多，日常使用多留意，设备熟悉知性格。小病好治大病难，发现异常别放过，个个班次有记录，完整记录好处多，坚持下来有必要，设备完好人欢乐。,4.2掘进机日常使用,2020/7/7,72,定检首先是月检,主要内容在下边油泵弹性连轴器,同轴精度保运转,泵阀油缸油马达,缸盖接头和配管,如有松动和漏油,及时处理无后患.月检还有水系统,喷嘴是否要堵严水压是否能保证,清理滤芯也当然.,4.3掘进机液压系统定期检,4.3.1月检,2020/7/7,73,定检周期再长点,那是季检或半年,运转时间有长短,科学计时小时算,首换滤芯250,以后500再更换,油滤空滤一起换,吸油不畅它有关,换油小时1500,合格油品才可换.压力调定再检查,确保系统更保险.,4.3.2季检或年检,2020/7/7,74,5.1了解掌握设备的使用环境1）井下的环境较为恶劣如阴暗潮湿，可能带来锈蚀问题；2）各矿具体情况不同。有的矿煤岩较硬，有的矿煤岩较软，有的矿土质较粘，给一运增加困难等等。3）设备在工作过程中，振动和震动在所难免。但是，应加强监听和检查，避免振动和震动造成的隐患，如螺母松动等。,5液压系统故障排除,2020/7/7,75,眼看耳听加手摸，分析判断有原则，能否动作靠压力，流量决定快慢车。流量压力有关系，压力形成有规则首先油泵要泵油，吸油通畅无阻隔；油泵排油到容腔，相对封闭才适合；正常泄漏是允许，泄漏超常影响多；泵阀管道均正常，才生压力驱载荷。最高压力已调定，限度之内好干活，摩擦负载超常规，液压传动也没辙。,5.2液压故障分析判断原则,2020/7/7,76,监测对在运转中的元件或系统，进行宏观上的连续观察、监督测试；检测在检测和元件的实验中，一般要求测量压力（含泵吸油真空度），流量，转矩，转速，力，速度，温度，油的黏度，密度，酸值，含水量，污染度等。5.3.1阀芯突然卡住，其结果必然反映到压力和速度上。5.3.2泵、马达、液压缸发生突然损坏的现象相对很少，但会由于自身运动的磨损而降低性能。,5.3液压系统的检测与早期诊断,2020/7/7,77,不发热,不振动,无噪声,突然不动作或误动作，先不必怀疑泵、马达、液压缸有故障，应先检查电控系统和液压阀及供油压力等。多个执行机构，多数能正确动作，只有个别的不动作或误动作，应先检查接管是否正确，特别是出厂后有二次装配的液压设备。,5.4执行元件误动作,2020/7/7,78,无声不振不发热,突然出现误动作,查阀压力和电气,泵缸马达可放过；执行机构有多个,个别出现误动作,二次装配想前后,可能接管出差错。,5.4执行元件误动作（续）,2020/7/7,79,,运行中四类故障漏油、发热、振动、噪声通常伴随出现，也有伴随其他故障。5.5.1预防性检查，耳听、目测、手感等手段。1）泵吸空,有时可听到噗噗声,同时油管振动。2）溢流阀阀芯振动,甚至高频啸叫,溢流阀附近高压管振动。3）壳体发热,手摸可感知。温度≥65℃时,一般人的手只能碰一下,即离开。若手能坚持住,说明油温尚在最高允许范围内,否则,说明油温过高。,5.5漏油、发热、振动、噪声,2020/7/7,80,4）泵和马达故障,常伴随壳体发热和不易听出的噪声;若发热同时噪声大,应停机检修。5）为预防元件损坏,可在泄油管接上透明管子,观察流速、颜色、泡沫等。,5.5.2漏油,泄漏机理缝隙泄漏q∝h3；多孔泄漏（表面粗糙）；粘附泄漏；动力泄漏。,5.5漏油、发热、振动、噪声（续-1）,2020/7/7,81,1）卸荷回路动作不良，当系统不需要压力油时，油仍在溢流阀的设定压力下溢流检查先导回路和卸荷阀的动作是否正常；2）多路阀上的二次溢流阀压力与LS溢流阀压力不匹配（二次阀应比LS溢流阀压力高10bar以上），重新调节;3）多路阀上的安全阀压力与泵上的压力切断阀压力不匹配重新调节安全阀应比切断阀压力高15bar以上。,5.5.3发热,2020/7/7,82,4）与元件质量和系统装配质量有关系统发热和元件损坏有关，二者经常互为因果，恶性循环。元件质量不好，出厂时就有内在污染；或冷热加工过程中有缺欠，调试时往往发现不了问题。5）液压元件规格选用不合理根据系统的工作压力和通过阀的最大流量选取。6）冷却不足，散热不足；冷却水供应失灵，冷却水管道中有结沉淀，油箱的散热面积不足改装冷却系统或加大油箱容量及散热面积