采煤机液压系统故障分析与主动维护.doc

采煤机液压系统故障分析与主动维护 核心提示中文摘要针对采煤机液压系统的常见故障，提出对液压系统进行主动维护的措施。 性直接影响煤矿的高产高效。据资料统计 , 采煤机械故障的 70 ～80 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。1 液压系统常见故障及其危害... 中文摘要针对采煤机液压系统的常见故障，提出对液压系统进行主动维护的措施。 性直接影响煤矿的高产高效。据资料统计 , 采煤机械故障的 70 ～80 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。 1 液压系统常见故障及其危害 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。 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。 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。 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。 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。 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 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。 1 试验要求 液压泵按煤炭工业部 1994 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 JB2146 - 77液压泵出厂试验技术指标中的规定为依据进行试验 ,试验要求见表 1。表 1 液压泵试验要求试验项目 试验方法 要 求跑合试验 在最大排量、空载压力工况下启动 , 达到公称转速后运转2min以上 ,开始测量排量 ,然后逐渐加载分级跑合。⑴公称转速、空载压力工况下排量应在公称 排 量 时 的 95 ～110 的范围内。⑵在整个跑合过程 中 ,运转应正常。 满载试验 在额定压力、公称转速和最大排量工况下运转2min以上 , 再开始测量排量 , 得出容积效率。⑴容积效率不得低于出厂规定。⑵无出厂规定不得低于“JB2146 - 77”中规定值。超载试验 在公称转速 , 最大排量下 , 逐渐加载至最高输出压力的125 , 运转1min以上。不得有异常现象。其 它 在进行上述各项试验时 , 观察外泄漏、噪声、振动和温升。不得有异常现象。 2 试验方法 液压泵按图 1所示的液压系统进行试验。该液压系统有粗滤油器 1 ,补油泵 2 ,控制油泵 4 ,控制油泵溢流阀 6 ,精滤油器 8 ,低压电磁比例溢流阀 9 ,整流阀组 12 ,加载电磁比例溢流阀 13 ,流量计 14 ,冷却器 15 ,压力传感器 18、19 ,温度传感器 18、20等组成。系统设计有两台液压泵 ,补油泵 2为低压大流量泵 , 为被试泵补油 ; 控制油泵 4 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采煤机液压系统故障分析与主动维护 摘 要 针对采煤机液压系统的常见故障 ,提出对液压系统进行主动维护的措施。 关键词 滚筒采煤机 工况监测 故障分析 山东矿业学院 万丽荣 曾庆良 李新平1999 年第 3 期 煤 矿 机 电 15 转载油。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 9 用于调节补油压力 , 高压比例溢流阀用于给被试泵加载 , 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。 图 1 液压马达的试验系统图 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。 1 监测方法 监测方法如图 2 所示。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 200～1000Hz 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。 图 2 采煤机工况实时监测系统简图 2 监测参数与常见故障分析 a . 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 2M Pa 。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 20L / min 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。 b. 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24M Pa ,摆臂的升降时间应低于 1. 5min。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 CA T 试验台 . 煤矿机电 ,1998 4 2 曾庆良等 . 采煤机工况监测系统的软件设计与故障诊断 . 煤矿机械 ,1994作者简介 万丽荣 1965 年生 , 1985 年毕业于山东矿业学院机械工程系。现在山东矿业学院从事液压传动与控制的教学与科研工作 ,发表论文 10 余篇。地址 山东省泰安市 ,邮编 271019。 7 10 11 16 12 8 17 18 19 20 6 4 5 3 2 15230 9 29 28 13 14 15 21 22 23 24 2625 27 16 煤 矿 机 电 1999 年第 3 期