采煤机常见机械故障分析与处理

曲建军　许　壮

摘要：采煤机常见机械故障可分为机械传动系统故障和液压系统故障，本文对液压系统故障和机械传动系统故障做了分析，并提出了相应的诊断和处理方法。

关键词：采煤机；液压系统；机械传动系统

1液压系统故障分析

1.1液压油污染的判断与分析

液压传动系统是通过封闭回路的受压液体来传递和控制动力的，油液即是润滑剂，有是传动介质。而油液中存在大量的与间隙尺寸相当的机械杂质颗粒悬浮在工作液中随其一起运动，颗粒的性质、大小、浓度、硬度的对液压系统的工作影响很大，目前液压系统中故障有60%-70%是有液压油的污染造成的，因此控制液压油的污染就十分必要了。

1.1.1液压油污染物的来源

固体污染物：来自液压系统的管道、液压元件，如液压缸、胶管、泵、马达、阀、液压油箱等，在系统使用前未清洗干净、在液压系统工作时，污染物就进入到液压油中。

外界侵入的污染物：外界的空气、水、灰尘、固体颗粒，在液压系统工作过程中，通过液压缸、活塞杆、胶管接头、液压油箱、空气过滤器等进入液压油中。

内部生成的污染物：液压系统组装、运转、调试及液压油变质也不断产生污染，直接进入液压油中，如金属和密封材料的磨损颗粒，吸油、回油滤芯脱落的颗粒和纤维，液压油因油温升高、氧化变质而生成胶状物，吸油管路密封不严造成吸入空气等。

维护、保养、维修中造成的污染：在设备正常维护保养中更换滤芯和液压油、清洗油箱，维修拆装液压缸、阀等，也会使固体颗粒、水、空气、纤维等进入液压油中。

1.1.2污染带来的各种危害

通常液压机械所用的液压油，均有使用与管理不当，常使可继续使用的油视为废油，不但造成无谓的浪费，也会增加维修成本，更造成环境污染。

液压系统中，固体颗粒污染会导致：加剧液压元件表面的腐蚀和磨损，增大泄漏量，油温升高、压力降低、效率低、响应慢、稳定性差、改变运动方向。

液压系统中水污染会导致：油变质，润滑油膜变薄，腐蚀并加速金属表面疲劳失效，低温产生冷却、淤塞运动元件，绝缘油的绝缘强度降低。

1.1.3液压油污染的判断方法

目测：看颜色变深程度，看有无杂质悬浮，看透明变化程度，如果进水量较大，油会变白，被乳化，长时间静止会有水析出，会有添加剂水解析出。

用实验法测试，颗粒计数或样本对比，过滤然后显微镜对比。

1.1.4液压油污染的控制

从污染对液压系统的危害中可以看出，必须加强对液压油污染的控制，保证液压系统正常工作。

预防重于治疗，如：在机械运转中过程中过滤装置，随时将油中污染物清除，长期保持液压油在液压系统中清洁运转，那自然就减少了由于油污染所造成的各种弊害，产生预防的效果，增长了液压机械及液压元件的使用寿命，降低了机械故障率。从而达到节约能源，降低成本之目的。

控制和减轻固体颗粒污染，过滤是保持液压油清洁行之有效的方法，根据液压元件对污染的敏感度，选择不同精度的过滤器，定期更换滤芯，保持液压油的清洁。

液压系统中胶管密封必须安全可靠，油箱的空气滤清器必须定期更换。滤芯加防尘装置，严防灰尘、水分进入液压油中。

1.2液压元件常见元件故障的判断与分析

1.2.1液压缸常见故障及处理

①液压缸爬行

缸或管道内存有空气

处理方法：设置排气装置；若无排气装置，可开动液压系统以最大行程往复数次，强迫排除空气；对系统及管道进行密封。

缸某处形成负压

处理方法：找出液压缸形成负压处加以密封；并排气。

密封圈压得太紧

处理方法：调整密封圈，使其不松不紧，保证活塞杆能来回用手拉动。

导轨或滑块夹得太紧或与液压缸不平行

处理方法：调整导轨或滑块的压紧（条）的松紧度，既保证运动部件的精度，又保证滑动阻力要小；若调整无效，应检查缸与导轨的平行度，并修刮接触面加以校正。

两活塞杆两端螺母扭得太紧

处理方法：调整松紧度，保持活塞杆处于自然状态

②缸的外泄漏

活塞杆表面损伤

处理方法：修复活塞杆损伤

密封圈边缘伤或老化

处理方法：更换密封圈

管接头密封不严

处理方法：检查密封圈及接触面有无伤痕，加以修复或更换。

缸盖处密封不严

处理方法：检查接触面加工精度及密封圈老化情况，及时更换或修复。

由于排气不良，使气体绝热压缩造成局部高温而损坏密封圈

处理方法：检查排气装置，或增设排气装置；及时排气。

1.2.2液压泵常见故障及处理

①油泵吸不上油或无压力

进出油口接反

处理方法：按说明书选用正确接法

油箱内油面过低，吸入管口露出液面

处理方法：补充油液至最低油标线以上

油温过低，使油粘度过高

处理方法：加温至推荐正常工作油温

吸入管道或过滤装置堵塞造成吸油不畅

处理方法：清洗管道或过滤装置，除去堵塞物，更换或过滤油箱内油液

吸入管道漏气

处理方法：检查管道各连接处，并予以密封、坚固

②流量不足达不到额定值

转速未达到额定转速

处理方法：按说明书指定额定转速选用电机转速

系统中有泄漏

处理方法：检查系统，修补泄漏点

由于油泵长时间工作、振动使泵盖螺钉松动

处理方法：适当拧紧螺钉

吸入管道漏气

处理方法：查各连接处，并予以密封、紧固

③吸油不充分

油箱内油面过低

处理方法：补充油液至最低油标线以上

入口滤油器堵塞或通流量过

处理方法：清洗过滤器或选用通流量为油泵流量2倍以上的滤油器

吸入管道堵塞或通径小

处理方法：清洗管道，选用不小于油泵入口通径的吸入管

油粘度过高或过低

处理方法：选用推荐粘度工作油

2机械传动系统常见故障

机械系统故障主要有：联接松动，引起载荷分布发生变化，使某些部件受载恶化，发生断裂或损伤；齿轮传动系统和联接处发生故障，如磨损、疲劳破坏或过载损坏等。这些故障往往都不同程度产生发热，引起温度升高。其它像安装、制造和使用等方面的原因都会引起机械系统出现故障，或零部件缺陷导致发生故障等等。

3采煤机故障的诊断方法

对于采煤机，选择温度检测作为在线监测。对于机械传动系统，以轴承温度和传动箱油温及油位作为在线连续监测，并记录温度的历史变化，以便分析其变化趋势。同时辅之以定期的油样分析，这样既可以及时发现故障，又能预测故障的状态和发展趋势。

对于采煤机液压系统，可检测系统各部分的温度、压力和流量。按液压系统各部分的功能，元件的位置分布设置温度和压力的在线监测点，这样可建立诊断故障的温度监测场和压力监测场。有了这样两个监测场，可以根据温度、压力的场分布查寻故障，快速、准确地诊断确定液压系统的故障源，判定故障原因。同时采用油样分析来定期检查系统污染情况，以便在还未引起严重故障前，便能采取措施清除污染，保证系统安全、正常地工作。

4结束语

采煤机在长期使用过程中难免会出现液压系统和机械系统等故障，因此及早发现故障及时解决问题是现场工作人员的首要任务。制定监测方案，合理设计监测系统是及时诊断故障的必要措施。