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浅谈采煤机液压系统故障分析 王 军 淮南 矿业集团 张集煤矿机厂 摘要 采煤机 是机械 化采煤 的主 要设备 ， 其工作可靠性直接 影响煤矿的 高产高效。 据资料统计 ， 采煤机械故障的7 0 ％一 8 0 ％是液压系统的故障造成 的， 液压系统工作的可靠性对于降低采煤机的故障率， 提高采煤机的可靠性 和开机 率， 具有重要的意义。 关键词 采煤机液压系统常见故障故障分析 1液压系统常见故 障及其危害 1 ． 1噪声严重 噪音通常来自油泵吸空，油泵因混入空气产生 泡沫， 造成油泵马达磨损或损坏， 溢流阀动作失灵， 压力泵振动强 烈 油管振动严重， 引起机械振动。 1 -2压力不足或无压力 油泵转向不对， 磨损或损坏 油泵过度发 热， 油路系统漏损严重， 辅助泵供油不足， 油缸漏损严重， 机械损坏。 1 ． 3压力失常， 波动量大 原因是油泵吸空 安全阀或溢流阀跳 动， 液压系统内混有空气。 1 ． 4采煤机不牵引或速度慢，脉动严重 这种故障表现在压力 不足或完全无压 ， 压力波动量大 空负荷牵引速度正常而带负荷速 度变慢或无速度， 牵引速度不能回零。 1 ． 5油缸动作不正确 压力不足， 波动量大 压力高， 油缸伸缩慢 或不能伸缩 油缸锁不住或只能单向动作。 1 ． 6油温过高 原因是压力阀故障， 漏损严重 采煤机超负荷 ， 冷 却不 良。 2液压 系统的主动维护措施 2 ． 1液压元件下井前的试验 液压元件的质量好坏直接关系到 采煤机液压系统的工作性能 ， 因此， 下井前必须对液压泵， 液压马达 和液压阀等进行试验 ， 其性能满足要求后方能投入使用。下面以液 压泵为例说明液压元件的试验要求和试验方法。 2 ． 1 ． 1试验要求 液压泵按煤炭工业部 1 9 9 4年版 综采生产管理 手册 中 采煤机典型部件及整机试验技术要求 和机械工业部标准 J B 2 1 4 6 7 7 { 液压泵出厂试验技术指标 中的规定为依据进行试验。 2 ． 1 _ 2试验方法 液压泵按的液压系统进行试验。 该液压系统有 粗滤油器， 补油泵， 控制油泵， 控制油泵溢流阀， 精滤油器 ， 低压电磁 比例溢流阀， 整流阀组， 加载电磁比例溢流阀， 流量计， 冷却器 ， 压力 传感器 9 ， 温度传感器等组成。系统设计有两台液压泵， 补油泵为低 压 大流量 泵， 为被试泵补油 控 制油泵为高压小流量 泵 ， 为被试泵提 供高压控制油液。试验时被试泵由驱动电动机驱动， 其进出口分别 与系统中的A、 B口相连，由补油泵通过整流单向阀组为被试泵补 油 ， 由于 系统 中设置 了桥式整流 阀组 ， 不管被试泵的转 向如何 ， 均可 保证补油泵将油补到被试泵的低压侧。 低压比例溢流阀用于调节补 煤矿 天地馥 油压力， 高压比例溢流润用于给被试泵加载 ， 电磁比例溢流阀可实 现在控制室内调节补油压力和加载压力。 2 ． 2 液压 系统 的工 况监 测 对采煤 机实施工况监测是 降低 采煤 机故障率的有效措施 ，监测的主要内容包括采煤机的工作压力、 温 度、 流量等参数， 通过这些工况的监测可以对采煤机液压系统可能 产生的故障进行预报和分析。 2 _ 2 _ 1监测方法 监测系统由传感器、 分站及传输接口和主机三 部 分组成 。采煤机 工作 时传感器 将检测 的各 物理量 转换成 2 0 0 ～1 0 0 0 H z的方波信 号送给分站 ， 分站将信号 简单处理后分 时发 送给传输接口， 再由传输接 口传递给主计算机， 由计算机对信号进 行全面处理 ， 实现数据的存贮， 显示和打印及故障报警。 2 - 2 - 2监测参数与常见故障分析 ①牵引部主液压系统压力、 流 量和 油温的监 测。主液压 系统压力表示采煤机 牵引力的大小 ， 流量 表示牵引速度的大小， 根据牵引部的压力和流量可以间接得到采煤 机牵引力和牵引速度。 根据牵引部压力， 流量和温度的变化情况， 对 牵引部主要元件如主泵、 马达、 补油泵等的工作状况进行判断。 主泵 工作正常时其补油压力在采煤机空载与工作时维持不变或变化不 大， 保持在低压 溢流阀的调定值 上 ， 一般大约为 2 Mp a 。当主 泵损坏 时， 空载泄漏量较小， 补油流量可大于主泵泄漏量， 因此空载时补油 压力正常。但在负载时， 随着主泵工作压力增大， 当泄漏量大于补油 泵的补油流量时补油压力降低。补油泵损坏时， 不管采煤机空载还 是工作， 其补油压力总是低于正常值。因此根据牵引部高低压力的 变化情况， 可以分析主泵及补油泵工作是否正常。当液压马达出现 故障， 泄漏量 2 0 L ／ mi n时， 马达泄漏量太大不能正常工作， 因此根 据系统进回液管流量的差值可以判断马达的工作状况。 ②辅助液压 系统压力， 流量和温度监测。根据辅助液压系统的压力、 流量和温 度，可以判断辅助泵的工作状况。正常工作时，其压力应达到 2 4 MP a ， 摆臂 的升 降时间应低于 1 ． 5 min 。 3 结 语 对采煤机液压系统进行故障分析 ， 实施主动维护， 是提高采煤 机使用可靠性 ， 延长其使用寿命的有效方法。通过本文介绍的液压 元件试验检测和系统的工况监测措施可提高采煤机的开机率， 降低 液压系统故障的产生， 延长采煤机液压系统及元部件的使用寿命。 参 考文献 【 1 】 万丽荣 ．采 煤机液压 C AT试验 台． 煤矿机电． 1 9 9 8 4 ． 【 2 】 王琳 ． 机械设备故 障诊 断与监 测的常用 方法及其发展趋 势[ J 】 ． 武汉工 业大学学报． 2 0 0 0 3 6 2 6 4 上接第 1 7 3页 统 电压瞬时下 降后 ， 二极 管截 止 ， 电容器与 电磁 铁线 圈直流 电阻组 成一 阶电路 的零输入响应 ，电容器储 存的电能向电磁 铁线圈放 电， 电磁铁继续保持吸合状态。电容器两端电压随时间呈指数规律衰 减。即U 。 U 。 e 艄 式中；式中 U 。 一 电容电压随时间t 放电电压 U 电容初始 充 电电压值 R 一电磁铁线 圈直流 电阻 ； C 一电容器 的 电容 量。当延时一段时间 t 后， 系统电压仍未恢复， 而电磁铁线圈两端电 压降到动作值时电磁铁释放， 断路器跳闸。由上式得出i 当初始电压 和电磁铁参数确定后， 延时的时间取决于电容量的大小。 2 时 限整 定 原 则 定时限欠电压保护时限的整定原则应考虑以下几个方面 2 ． 1电网电压瞬时降低后的恢复时间 由于短路故障造成的压 降 ， 欠电压保护 的时 限应大于切 除短路 电流 时间。因为只有切除 系 统中的断路 电流 ，电网 电压 才能恢复到正 常值。矿 井地面 变 电站 6 k V馈出线过 电流整定时 限一般为 0 ． 5 ～ 1 S ， 而井下过 电流全部是速 断保护{ 即 O s ， 考虑 至 I 断路器 固有分闸时 间和 灭弧 时间等 ， 因此欠 电压保护时限应大于过 电流时限一个时间阶段 。 2 ． 2对电动机的影响 电源电压降低直接影响到电动机输出转矩 和转速， 实际上电压瞬时降低， 电动机并未停转， 只是转差率略有增 大， 欠电压保护增加时限后， 电动机应在允许转差率范围内运行。 据有 关资料分析①为了保证重要电动机自起动而需要切除的次要电动 机， 可装置0 ． 5 s时限的欠电压释放保护。②不允许或不需要自启动的 电动机欠压释放保护时限为 0 ．5 ～1 ． 5 s 。 ③允许自启动的电动机为保证 人身和设备安全，在电源电压长时间消失后须从电力系统中自动切 除， 可延时 5 ～ 1 0 s 。④变压器高压侧开关的欠电压保护时限。 3 结束语 低压电动机的通断一般是由接触器进行操作 ， 而接触器在电压 降低到 4 5 ％～ 5 5 ％时脱扣器动作， 电动机必须重新操作起动， 因此 变压器高压侧的欠压保护增加时限是为了减少停 电时间和高压操 作。故而矿井 6 k V系统的欠电压保护时限整定为 O l 5 ～ 1 ． 5 s范围是 比较合理 的。 1 7 4