刘立丰

（华能伊敏煤电有限责任公司 伊敏露天矿，内蒙古 呼伦贝尔 021134）

相对变频技术而言液压驱动技术的研究起步早，研究比较透彻。液压驱动方式的启动和加速冲击较小，柔性较好，系统始终在一个比较稳定的状态下运行。伊敏露天矿自移式破碎机作为伊敏露天矿半连续系统重要组成部分，于2007 年从德国引进。该破碎机采用的供煤系统为板式给料机，驱动方式为液压驱动，额定工作速度0.5 m/s，最大工作速度为0.6 m/s。

1 液压系统工作原理

板式给料机驱动部分采用了变量泵－定量马达这种容积调速、闭式液压系统。容积调速通过改变液压泵的排量来调节液压马达执行元件的速度，由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统，系统原理图如图1。

图1 系统原理图

1.1 驱动单元

驱动单元由2 台立式电动机与增速齿轮箱构成，增速齿轮箱配套有散热装置。当系统运行时，齿轮油不断齿轮箱与散热器循环。齿轮箱齿轮油循环管路设置有压力传感器，用于确保齿轮箱内油量充足，按设计要求，压力不能低于0.2 MPa。

1.2 液压系统

液压系统主要由4 台并联的萨奥丹佛斯公司生产的90 系列轴向斜盘柱塞泵和2 台力士乐公司生产的A2FM 系列液压马达构成。液压泵的控制方式采用的是MCV111B 电动排量控制器，是1 个双电液动泵冲程控制器，使用机械反馈建立泵的闭环控制。

MCV111B 电动排量控制器是1 个电磁控制的双喷嘴挡板阀，产生1 个与所施加的电信号成比例的出口压差，通过压差来控制其内部滑阀使控制油进入泵内的伺服控制活塞，进而控制斜盘角度。斜盘又把角度信号通过机械摇杆反馈给内部滑阀，完成闭环控制。

补偿压力来自于柱塞泵内置的内齿轮泵，主要作用是为系统主泵启动时提供充足的液压油，为液压系统低压侧补充液压油。按系统设置，正常工作时压力约为2.8 MPa，最低压力不能低于0.8 MPa。

控制压力由1＃、3＃柱塞泵所附带的2 台齿轮泵提供，这2 台液压泵输出的压力油经过三通减压阀减压至4 MPa，为柱塞泵进行控制压力。除此以外，这2 台泵还对液压马达提供轴承冲洗油和冷机启动时的预热用油。当系统启动时，阀58 的B 侧线圈得电，加热功能开启，对液压马达进行预热，避免环境温度较低时工作液体对液压马达形成“热冲击”。正常工作时，阀58 的A 侧线圈得电，冲洗功能开启，对液压马达进行冷却，并及时冲洗各类磨损颗粒污染物。

1.3 散热和预热系统

散热通过外置的2 组散热器进行散热。散热油路的通断是通过温度控制阀控制的。当温度低于40 ℃时，温控阀关闭，液压油不通过散热器直接回到油箱。当温度高压40 ℃时，温控阀开启，液压通过散热器后回油箱。除此外，体积庞大的液压油箱也具有一定的散热功能。为防止系统冬季启动困难，液压油箱设置有1 台加热器。

2 常见故障

板式给料机液压系统在系统投入初期故障偏多，其中2008 年发生故障21 次，累计故障停机时间216 h；2009 年发生故障7 次，累计故障停机时间156.5 h。2 年来的平均故障强度为13.3（台·h）／次。故障次数、故障时间和平均故障强度上来看属于故障多发部分和重点故障部分，平均故障强度远远高出2 年来3.47（台·h）／次的总体平均故障强度。其中2009 年9 月中旬发生的板式给料机增速箱齿轮磨损致使设备停机7 d 之久，带来严重的经济损失，并且威胁到电厂4 台机组连续发电运行。除加强日常设备的保养和巡视外，应对常见故障进行整理与分析。

板式给料机液压系统常见故障为系统无法启动、供煤速度慢、工作时供煤量不足、速度上升缓慢和系统温度高等一些故障。

2.1 系统无法启动

系统启动需要满足下列条件：油箱油温必须大于5 ℃；油箱油位必须大于350 mm；限位开关SP10.13打开；冲洗阀（＋A10=10－Y1，＋A10=10－Y1.1）接通；加热阀（＋A10=10－Y2，＋A10=10－Y2.1）关闭。

这种故障在冬季移设结束后多发，因为每次移设时设备长时间停机，液压油温度底，不满足启动条件，只需要将加热器投入一段时间后即可启动。

2.2 齿轮增速箱损坏

系统投入运行一段时间后即出现该故障，故障表现为电动机有速度输出，但是板式给料机没有速度，怀疑齿轮增速箱故障，拆开注油口后发现内部有大量铁屑，齿轮增速箱解体检查后发现主动齿轮轮齿被磨光。

故障原因为润滑不良所致，厂家进行系统安装时将齿轮增速箱配套的内啮合齿轮泵进油口与出油口搞反，误将进油口当作出油口，系统调试过程及后期运行中反复出现压力低报警停机，调试人员没有仔细查找故障原因就擅自将该报警点在程序中封闭，并且未在有关文件中做好记录，致使该故障遗漏。在后续的运行过程中，检修人员未及时进行油量检查，最终因缺油导致该齿轮箱故障发生。

2.3 工作速度变慢

1）柱塞泵本身原因。板式给料机的液压泵为柱塞变量泵，工作一定时间后，泵内部液压元件（缸体、柱塞、配流盘、斜盘等）不可避免的产生磨损，会造成内部泄露，液压泵效率下降，工作速度缓慢。这时就需要将泵拆下整机大修，一般每2 年（约10 000 h）进行1 次液压泵大修理工作，对磨损超限的零部件进行修复更换。

2）控制系统问题。出现此故障后在检查位于2＃泵上的电动排量控制器时，发现有直径约为0.5 mm 左右橡胶颗粒堵塞节流孔，造成泵控制油不能正常到达控制活塞，清洗掉橡胶颗粒后泵恢复正常。橡胶颗粒应是来源于油箱出油管路上的蝶阀上。蝶阀阀门密封采用的密封橡胶与系统所用液压油不匹配，使用过程中液压油腐蚀橡胶产生橡胶颗粒进入系统，而在泵与液压油箱之间又没有过滤装置，这些颗粒进入系统回路，对系统造成危害。

3）2 个泵同时不工作。1＃和2＃泵出现这种问题后，初步确定是2 个泵共用的三通减压阀出现问题。将它与3＃、4＃泵的三通减压阀交换，1＃、2＃泵恢复正常工作，确定阀坏，更换新阀后解决该问题。

2.4 板式给料机提速缓慢

该故障表现为板式给料机提速慢，由0 m／s 升至0.5 m／s 的时间长达1 min，但工作速度正常。测量三通减压阀的输出的控制压力和泵体上的控制压力均正常，手动操作各电动排量控制器，每台泵每次均能迅速的达到标准速度，判断为电气控制系统故障。经过电气检修人员检查，确定故障原因为按钮接触不良，加速信号传递时断时续，程序接收到计数信号不足，更换新按钮解决该问题。

2.5 液压系统油温高

1）液压油污染严重。现场工作环境恶劣，液压油中易混入杂质和污物。受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中，会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油温升高，这种情况也会导致泵的突发性故障。更换液压油后该问题解决。

2）环境温度高，重负荷长周期运行。环境温度高，重负荷长周期运行都会使液压系统油温高，因此应避免长时间连续大负荷地工作，若油温太高可使设备空载运转一段时间，待其油温降下来后再工作。现场通过安装大功率空调减轻环境温度对液压系统运行的影响。

2.6 系统出现零漂

零漂指零位漂移，由于板式给料机液压系统采用4 台柱塞泵并联共同工作的驱动方式，一旦某台泵出现零漂，就会对整个系统产生影响。如果为正零漂，当给料速度开关处于零位时，板式给料机仍会缓慢运行；如果为负零漂，就会影响板式给料机输送能力的发挥，严重时会加大系统运行过程的噪音。

出现这种故障后考虑是否刚安装1 台新的液压泵，因为由于4 台泵不是同时进行零位调整的，这就有可能导致新安装的这1 台泵与其他的3 台泵在参数上不匹配。

如在运行过程中出现这种故障，则首先需要判断零漂方向。将板式给料机速度调整到零，如果板式给料机仍然缓慢转动，证明是正零漂，否则为负零漂。需要拆开泵体上的电动排量控制器，检查是否有破损或损坏的零件，检查控制压力是否正常等。

3 结语

从板式给料机液压系统原理入手，对板式给料机液压系统出现的故障进行了分析，主要原因是液压油更换不及时、安装人员马虎大意、相关人员擅自改动系统安全装置上，因此要求设备维护人员加强责任心，确保设备稳定运行。