煤礦機械液壓技術的應用

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摘要:首先對液壓技術進行概括性介紹，隨后對煤礦機械液壓技術應用中的常見問題進行分析，在此基礎上提出解決煤礦機械液壓技術應用問題的有效措施。

關鍵詞:煤礦；機械；液壓技術；故障

1液壓技術概述

液壓技術是現代化傳動與控制實現的關鍵技術之一，鑒于此，可將液壓技術分成兩個部分：一部分是液壓傳動技術；另一部分是液壓控制技術。二者雖然在工作原理上有所差別，但卻都是以液體流體作為介質，通過對流體的理化性質進行利用，來達到動力傳遞的目的。帕斯卡定律是液壓技術的基本原理，具體是指在一個密閉的容器當中，流體的壓力以相等的數值向各個方向傳遞，借助伺服或是邏輯通斷控制元件，對密閉容器中流體介質的能量進行傳動與控制［1］。近年來，隨著液壓技術的快速發展，其在諸多領域中得到越來越廣泛的應用，如工程機械、化工機械、礦山機械、運輸機械、農用機械等。液壓動力元件歸屬于機械基礎零部件的范疇，絕大部分的機械基礎件為功能件、運動件，它們的性能優劣，直接影響主機或是系統的運行可靠性，所以需要按照主機的需要，對液壓動力元件進行選取，以確保主機穩定、可靠運行。

2煤礦機械液壓技術應用中的常見問題分析

現階段，我國的煤礦基本實現了機械化生產，由此使得煤礦的整體產能大幅度提升。在機械化生產中，各類機械設備是不可或缺的重要組成部分，而機械液壓則是其中的關鍵技術。然而，由于該技術的應用尚不成熟，致使實際應用時，常常會出現一些問題，影響了煤礦機械的運行穩定性，不利于煤礦正常生產的有序進行。下面本文重點對煤礦機械液壓技術應用中較為常見的問題進行分析。

2．1液壓油溫度異常引起的故障

煤礦機械液壓系統中的液壓油溫度應當保持在40～50℃，在這個溫度下，可以確保液壓系統穩定運行［2］。一旦液壓油的溫度超過60℃，油的黏度會隨之下降，其本身的作用則會減弱，如果油溫居高不下，那么容易加快液壓系統中部分元件的老化速度，并且還會使密封性降低，隨著潤滑效果的不斷下降，機械的磨損程度會顯著加劇，設備的使用壽命則會隨之縮短。可見，液壓油溫度升高對機械液壓系統的危害非常大。導致煤礦機械液壓系統油溫升高的原因相對較多，其中較具代表性的有設計原因和操作原因兩個方面。

2．1．1設計原因造成的油溫過高

煤礦機械在運行中，要求所有元件都應具有較高的精密度，若是兩個相鄰的元件之間無法達到緊密銜接，則會產生摩擦，隨著摩擦的不斷加劇，會產生出一定的熱量，最終會導致設備內部的溫度升高，受此影響，液壓油的溫度也會升高，這種情況通常都是設計缺陷引起的［3］。

2．1．2操作原因引起的油溫過高

由液壓技術的基本原理可知，其可將煤礦機械設備的機械能轉換為液壓能，并且也可以將液壓能轉換為機械能，依據能量守恒定律，在不同類型能量轉換的過程中，會產生一定的熱量，為避免這部分熱量對設備運行造成影響，需要通過散熱裝置進行調溫。由于受到人為因素的影響，致使液壓油箱的散熱面積過小，從而無法在較短的時間內將能量轉換中產生的熱量消除掉，進而引起油溫升高。

2．2油質下降引起的故障

液壓油是煤礦機械液壓系統保持穩定運行的關鍵因素，它可以為系統提供動力，所以除了要選擇與系統要求相符的液壓油之外，還要確保液壓油的品質。油中不能混入雜質，必須始終保持潔凈。在對液壓系統進行設計和制造的過程中，所有元件的配合表面均應當良好，并且還要有足夠的精度，這是最為基本的要求。同時，液壓系統中的閥芯、阻尼孔等元件都比較容易堵塞，一旦液壓油中混入雜質，隨著液壓系統的運行，這些雜質便會造成閥芯或是阻尼孔堵塞，嚴重時甚至會使結合表面被劃傷，由此會使系統的性能大幅度下降，可能會引起元件卡住的問題。所以，當液壓油的品質下降時，很容易引起煤礦機械液壓系統故障。

2．3空氣原因造成的液壓故障

煤礦機械設備液壓系統中的液壓油在可壓縮性方面相對較小，基于這一前提，當液壓系統處于正常運轉時，液壓油基本不會對系統造成影響。但是，與液壓油相比，空氣的可壓縮性較大［4］。所以，當液壓系統中進入空氣后，便會嚴重影響系統的運行。在某些情況下，空氣會混入到液壓油中，如果壓力不高，那么很容易導致液壓油出現氣泡，這樣一來，便可能引發穴蝕現象。當高壓出現后，液壓油中的氣泡在高壓的沖擊下，除了會使系統發出噪聲之外，還會產生出熱量，從而造成液壓系統某個部位的溫度升高，容易導致液壓元件老化速度加快。不僅如此，還可能引起液壓系統中某些機構出現異常，系統的運行穩定性會隨之下降，嚴重時甚至會造成振動。

3解決煤礦機械液壓技術應用問題的有效措施

3．1機械液壓系統調速控制

為使機械液壓技術在煤礦生產作業中得到有效運用，并減少或是杜絕各種故障的發生，應當對機械液壓系統進行調速控制，通過這種方法，可以使系統的運行穩定性獲得大幅度提升，并且還能使液壓系統對現場環境的污染降至最低。煤礦企業可以結合自身的生產條件，并按照機械設備的運行環境，對液壓系統進行調速設計，如在抬高采煤機械搖臂時，液壓系統只需要對油馬達進行定量，不需要調速，但必須對牽引部分的液壓系統進行調速設計，可以采取改變節流閥面積的方法，來進行調節，將節流閥安裝在過壓關閉閥控制的油路上，以此來實現對液壓系統的調控。同時，可以采用自動和手動相結合的方式對機械液壓系統進行控制。這種方法主要是對液壓油泵的流量進行調控，從而完成對油馬達的調速，可在過渡的位置處，用兩條通路與變量油缸的兩側相連，并將其中一條通路與液壓油箱相連，另一條則與主油路相連，這樣便可對進入變量油箱內的液壓油量進行控制。實踐表明，即使調控時出現偏差，液壓系統仍然可以保持穩定運行，系統振蕩可被控制在最小的范圍之內［5］。

3．2防止液壓油中混入雜質

當液壓油中混入空氣或是其他雜質時，會對機械液壓系統的運行穩定性造成影響。為避免此類問題的發生，可在機械液壓系統中，加裝排氣裝置，這樣即便有空氣進入液壓油內，也能通過排氣裝置及時將這部分空氣排除，不會對系統運行造成影響。除了空氣之外，還應防止水分混入液壓油當中，一旦液壓油與水發生混合，便會產生乳化現象，油品乳化后潤滑性能會大幅度下降，容易導致液壓元件的磨耗增大，使用壽命會隨之縮短。對此，可以通過加強對液壓油檢測的方法予以解決，當發現油品進水乳化，必須及時更換，以免導致故障擴大。可在機械液壓系統中加裝防護罩，通過防護罩對粉塵進行阻隔，并增設空氣瓶，提升油箱的密封性，避免污染物進入系統對油液造成污染。

3．3做好日常維護工作

由于煤礦機械液壓系統的運行環境比較特殊，為避免各種故障的發生，應當做好維護工作，以便及時發現并對問題進行有效處理。機械液壓系統在長時間運轉的過程中，極有可能出現故障。因此，應當定期對液壓系統進行維護檢修。通過故障隱患排查和巡視檢查相結合的方法，能夠發現一些潛在的問題，從而為檢修提供依據。同時，應由專人負責定期對液壓系統進行清潔，去除掉系統表面的灰塵等雜物，并對接頭部位進行重點檢查，看是否存在液壓油滲漏的情況，如果有則必須及時處理；應對液壓油箱的油位狀態進行檢查，若是油位過低，則應及時補加，并找出導致油位過低的原因，加以解決處理；應對液壓油的品質進行嚴格控制，以此來確保其純凈度。此外，煤礦企業可以引入專家診斷系統，借助該系統對液壓系統的問題進行排查，以此來達到預防故障發生的目的。因機械液壓系統的故障具有不確定性的特點，所以很難進行準確預測，而利用專家診斷系統，則能實時進行故障監測，一旦發現故障會通知操作人員進行處理，這樣能夠防止故障影響范圍進一步擴大［6］。此外，煤礦企業應當對液壓油品的更換方式及具體的更換過程進行規范，在更換液壓油之前，必須對整個油箱進行全面清洗，將油箱內的雜質全部清理干凈，如劣化產物、沉淀物、鐵銹等。換油時，應當將油箱底部的螺塞打開，將油箱內的油液放出，并拆除頂蓋對內壁進行清潔，可使用汽油進行清洗，不得用水清洗。清洗完畢后，可用聚氨酯海綿進行全面擦拭，不可使用棉布擦拭。

4結論

綜上所述，煤礦機械所處的運行環境相對比較特殊，加之受到生產連續性的影響，從而使得機械設備需要長時間處于運行狀態，這在一定程度上增大了機械液壓系統的故障發生概率。因此，煤礦機械應用液壓技術時，必須對可能出現的故障進行全面具體的分析，并采取合理可行的方法和措施加以預防和處理。只有這樣，才能使液壓技術的作用得以充分發揮，也才能使煤礦機械的運行穩定性獲得顯著提升，從而提高煤礦企業的生產能效，為企業帶來一定的經濟效益。

參考文獻

［1］彭朋，靳穎澤，劉毅．煤礦提升機液壓站冗余回路和閘瓦間隙保護的改造應用［J］．煤礦機電，2017（12）：121－122．

［2］蘇青春．純水液壓傳動技術在煤礦采掘機械中的應用探析［J］．機械研究與應用，2017（10）：109－110．

［3］房江勇．煤礦機械設備液壓系統常見故障及預防措施分析［J］．山東工業技術，2017（9）：87－88．

［4］閆建軍．煤礦采掘機械中純水液壓傳動技術應用研究［J］．當代化工研究，2017（6）：68－69．

［5］杜洪生，張咸民，白觀鵬，等．最新研發的液壓調移裝置在田陳煤礦的應用分析［J］．煤礦開采，2018（8）：89－90．

［6］樊穎輝．回填充液壓支架在煤礦井下的應用及結構優化［J］．機械管理開發，2018（7）：76－77.

作者:鄧青松 單位:開灤(集團)蔚州礦業有限責任公司單侯礦