张常青

摘要 如果掘进机的液压系统出现传动故障，则会直接导致掘进机液压系统失效，不仅会影响施工进度，还是有可能影响施工安全。本文结合笔者自身工作经验，对掘进机液压传动故障原因进行了分析和探讨。

关键词 掘进机；液压系统；传动故障；原因分析

中图分类号TD42 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0056-02

0 引言

掘进机是煤矿生产过程中的重要机械设备，其中液压系统是掘进机的关键组成部分，它的主要功能是利用机械能转化而来的液压力来驱动掘进机的相关部件工作。因此，只有液压系统保持良好的工作性能才能够使掘进机获得良好的作业表现，不会因为故障原因耽误生产，给企业造成经济损失。

1 人为原因

导致掘进机液压传动故障的主观原因主要包括机械操作人员不规范或者粗暴的操作方式以及机械管理维护的不到位等两个方面。首先，掘进机操作人员不规范或者粗暴的操作方式。在煤炭生产过程中，掘进机操作人员的操作行为是否规范与温和将会掘进机的机械性能产生非常直接的影响。如果操作不规范或者是操作方式非常粗暴，则必然会对掘进机产生强烈的冲击负荷，增大液压系统传动故障的发生率，严重缩短掘进机械的使用安全性和生命周期，致使其提前报废。不规范或者粗暴的操作方式对掘进机产生的影响具体表现在以下几个方面：1）在掘进机工作过程中产生巨大的冲击负荷，增加掘进机各个机械部件之间的磨损程度甚至是破碎、断裂；2）大冲击负荷会严重损害掘进机的液压系统，导致液压系统的各种液压元件（油封、高压油管等）出现爆管、漏油、溢流阀损坏等。为了降低故障率，掘进机的操作人员必须要进行必要的培训，要求他们依照操作说明进行相应操作，尽力避免暴力操作。

其次，机械管理维护不到位。最为典型的表现就是液压油污染。除了作业人员不规范、粗暴操作行为导致的液压系统传动故障，管理维护不到位导致的液压油污染是造成掘进机液压系统传动故障的重要原因。根据故障资料统计，导致掘进机液压系统故障的诸多因素当中，因为液压油污染导致的故障约占3/5至4/5左右。污染之后的液压油对于掘进机产生的损害是相当大的，例如，它能够增大泄露、降低零部件的润滑性能增加磨损程度、油温升高过快、运动零件的动作灵活性降低甚至卡滞，堵塞节流口导致控制零部件失灵。因此，为了有效降低掘进机液压系统的故障率，非常有必要对液压油的污染问题进行控制。因为掘进机所处的作业环境一般均是非常恶劣的煤矿井下环境，所以，掘进机的液压系统非常有可能因为种种作业原因出现管路断裂甚至是损坏的情形，一旦液压管路出现问题，则必然导致液压油的泄漏。在进行液压油添注时应该采用经过清洁处理的加油工具，并且液压油需要进行过滤处理。为了避免对液压油造成不必要的污染，在对液压系统的某些部件（例如液压油管路、液压油滤清器以及油箱加油盖等）打开或者拆卸时，清洁工作是必须的。首先，采取必要措施清洁掘进巷道，并让掘进工作面和掘进机之间保持一定的距离；其次，为了避免煤尘污染掘进机的液压系统，应该采取防尘措施或者彻底关闭风机；再次，在对液压系统的某些部件（例如液压油管路、液压油滤清器以及油箱加油盖等）打开或者拆卸时，需要对部件本身及其周围区域进行比较彻底的清理，避免在打开或者拆卸过程中污染液压油。例如，在对液压油箱的油盖进行拆卸时，必须要对油盖周围进行必要的清理，去除煤、矸等，注油口部位的清洗不能够使用清水，避免水混入到油箱当中，影响液压系统的正常使用。

2 机械原因

2.1 机械震动

掘进机在作业的过程中不可避免地要出现各种类型的机械振动，并伴随产生大量的噪声。机械震动以及由此产生的噪声不仅会使工作环境进一步恶化，还会在不断地震动中促使液压油管以及其他固定部件的松脱乃至是老化断裂。通常而言，在液压油中混入较多的空气是导致掘进机出现震动的重要原因之一；除此之外，脉动频率引起的共振以及液压系统中液压泵流量过大等都是造成机械震动的原因。具体而言：第一，吸油管路中进入气体导致掘进机液压系统出现震动，导致吸油管路进入空气的原因包括以下两个方面：1）首先，液压泵洗液高度过高、液压吸收泵转速过高、液压油面太低、液压吸油滤清器堵塞、液压油粘度过高、液压油箱通气情况不佳、液压吸油管路直径过细增加液压油输送阻力等因素都会让液压泵的吸液腔不充分，导致吸油泵内部出现局部真空，让溶解在液压油当中的空气被分解出来，分离出来的空气会在气蚀作用下会出现震动并由此引起噪声；2）其次，液压系统的油箱液面过低、吸油密封的严密性不佳、吸油滤网外露等导致液压吸油泵在工作过程中同时会吸入不少的空气，空气进入到液压系统中时会导致液压系统出现振动以及噪声。第二，关键元部件存在着质量问题或者未能得到有效的养护。液压系统当中的吸油泵以及电动马达等元部件因为先天质量问题或者长期使用影响了正常功能的发挥；另外，柱塞卡死、困油等问题同样会严重影响吸油泵以及电动马达的使用质量，最终导致液压系统的振动以及噪声。第三，其它因素。液压管路弯头较多、直径较小、固定效果不佳、液压油流速过高等原因也会导致液压系统的振动并由此导致噪声出现；安装质量不高，例如联轴器松动、液压吸油泵和电动机安装不同心等同样会导致液压泵出现振动并由此产生噪声。

2.2 液压油温度散热失衡

液压油温度控制失衡常常导致液压油温度过高，影响液压系统功能的发挥。导致液压系统散热失衡的主要原因包括以下几点：第一，散热不良。导致液压系统散热不良的主要原因是作业环境温度过度、散热器周围通风不良、液压油箱内部量过低因而无法通过液压油循环带有热量。第二，液压油粘度过高。液压油的粘度越高，则液压系统的机械摩擦越大，不仅会会降低了液压系统的实际功率，更会在因为阻力的增加增大液压系统的压降，导致温度升高。第三，冷却水循环不畅。冷却器中的冷却水会因为某种原因（例如，冷却器内部阻塞等）而导致循环不畅，系统热量无法迅速带走，造成液压油温度散热失衡。第四，密封元件损坏导致液压油泄露。如果液压油泄露比较严重，不仅会增大系统部件之间的机械摩擦，而且也无法发挥液压油自身的散热作用。导致液压系统密封部件损坏的主要原因是液压泵压力过大，超过了密封部件能够承受的极限。

2.3 液压系统压力控制不佳

如果液压系统压力控制不佳，首先需要做的便是检查液压泵的流量是否符合标准，如果液压泵没有流量，则主要是因为以下原因：液压泵转向错误；液压泵内部损坏致使液压泵无法正常工作；液压油粘度过高或者滤油器阻塞导致吸油回路阻力增大。其次，溢流阀失效。溢流阀弹簧折断、杂物阻塞主阀芯以及先导阀的开口位置等。

3 结论

作为掘进机最为关键的系统之一，液压系统的传动故障会影响掘进机使用功能的正常发挥，乃至是使掘进机完全丧失作业能力。综上所述，人为原则和机械原因是导致掘进机液压传动故障的两大典型因素，需要在生产中格外关注。

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