矿山机械常见液压故障的分析及处理

黄兵超，赵 泽

（山东黄金矿业股份有限公司新城金矿，山东 莱州 261400）

许多因素都会导致液压系统故障，液压系统对污染敏感，因此液压系统通常是关闭的。在内部，经常会发生损坏和故障并导致损坏。这些疾病很复杂且难以定位，但同时，各种疾病也使检测和判断变得困难。因此，修复采矿机械液压系统中的大多数缺陷非常重要。

1 矿山机械设备的运行特点

矿山机械液压系统，其主要作用是以改变压强的方式调节作用力。一般来说，矿山机械液压系统主要是由液压油、辅助元件、动力元件、控制元件及执行元件五个部分组成。液压系统设计的合理性及其组成部分元件的性能，直接影响着矿山机械液压系统运行的安全性与稳定性。在应用液压系统之前，应先消除系统中存在的污染物、金属屑等。液压系统在应用中，具备着传动稳定，省力，容易操作，且空间及场地限制较小，安全性较高，噪音较低等优势，能够有效提高矿山机械生产效率。

1.1 工作性质特殊

采矿机在整个操作过程中不可避免地要承受更高的负载，因为必须面对特殊的服务目标。采矿机通常以高速运行，并且由于需要确保生产进度和生产效率而必须承受重负荷。由于工作特征更加具体，因此在工作过程中会发生连续的冲击和振动。在这些现实的工作条件下，随着时间的流逝，机器零件本身会过度磨损。由于损坏程度相对较高，因此很容易增加发生安全事故的可能性。

1.2 工作环境恶劣

由于采矿操作本质上是特殊的，因此机器和设备的实际工作空间也狭窄，密闭，空气流通不良，并且长时间处于多尘环境下的实际工作环境非常恶劣。尘土飞扬的条件导致采矿机械出现某些操作故障。

1.3 工作时间长

矿业生产为中国经济发展的道路上提供了重要的能量。但是，大多数矿山员工分三班倒工作，但是机械和设备继续运转。因此，始终处于不间断的操作负载下，并且随着时间的推移，采矿机械的负载将超过可能的负载，从而导致安全事故。

2 矿山机械通用液压故障诊断技术

由于采矿机的液压系统结构非常复杂，并且大多数系统组件都密封在外壳和管道中，因此无法从外部观察系统的内部问题，因此难以诊断。因此，研究矿山机械常见的液压故障诊断技术具有十分重要的意义。当前，在采矿机械中使用了三种主要类型的液压故障诊断技术。

2.1 主观诊断

主观诊断技术是基于实际经验，结合相关数据和参数，通过逻辑分析和判断，来确定矿山机械液压系统的位置和故障原因，并专门进行设备维护。在实际应用中，主观诊断方法较为普遍，但需要检查员更高水平的经验和技能。

2.2 仪器诊断

随着科学技术的发展，测试设备的类型和功能越来越突出。诊断采矿机械中的液压错误时，可以使用特定工具进行判断。该装置允许获得采矿机械的液压系统的物理量，例如温度，流量，压力和速度。可以使用各种数据分析来确定故障的原因和位置。如今，随着自动化和机器智能的不断提高，故障诊断的应用越来越广泛。

2.3 数学模型的诊断

根据矿山机械液压系统的特点，采用数学建模方法描述了液压系统的流量，温度，压力和噪声。通过数学模型分析和判断故障原因和故障区域。

3 机械设备液压系统常见故障和原因

3.1 系统中存在噪音错误

考虑到采矿液压系统的噪声故障，首先，液压系统在运行过程中容易受到压力冲击，并且瞬时压力峰值非常高，从而导致运行设备系统的剧烈振动，从而影响正常性。液压系统发出很大的声音，一些容易发生故障的零件。其次，压力阀，阀换向和阀弹簧的不灵活操作将在系统中引起大量噪音，并且系统压力的不均匀变化将导致大量空气进入液压缸，从而引起共振和噪音。最后，来自液压系统的噪音主要来自液压泵，而来自系统的噪音则是由液压系统中的结构振动和压力波动引起的。

3.2 油温高引起的问题

如果在采矿机运行期间油温过高，则液压系统将在运行期间泄漏。如果储罐操作不当，储罐内部的粘度会逐渐增加。如果液压系统在这种情况下工作，则很容易发生故障。最好的解决方案是将油温合理地控制在60℃，这最适合油箱和液压系统。

3.3 系统压力异常

压力异常是采矿机械中液压系统最常见的故障。导致此故障的主要原因是：首先，泵损坏或关闭，溢流阀无效，并且电动机无法正常工作；其次，放大器放大倍数配置错误或出现故障，泵转动不正确；第三，阀的控制压力低，油的粘度太低或太高，或减压阀的压力值太低，因此压力不足；第四，油箱中的油位太低且正常。执行器在执行期间不会移动或缓慢移动。

3.4 采矿机械和液压设备产生的异常噪音

矿山中的机械和液压设备在正常运行时具有噪音低的特点。如果液压系统在运行期间嘈杂，则需要根据以下方面检查错误：①如果液压机械系统产生较大的振幅，则需要检查螺钉是否松动，连接异常操作。②如果脉动压力和流量大，应逐渐衰减脉动电路，以检查电路结构是否不合适；③空气进入液压系统后，必须对其进行观察和检查。避免异常油位和密封排水检查时间的空气条件。④液压油流动时可能会发生湍流。因此，有必要防止或减少管道的弯曲程度，减少溶解在介质中的空气沉淀的可能性，防止气蚀，噪音和对运动部件的损坏，并从泵和系统中除去空气。⑤在某些操作中，油的粘度很高，会引起噪音缺陷，因此有必要添加适当粘度的液压油。

4 矿山机械设备常见液压故障及处理

4.1 液压冲击故障

有许多因素引起液压冲击，例如，阀门突然启动或关闭，从而增加了液体的流量，但是，由于诸如方向改变或关闭之类的问题，液体可能无法正常流动，供应系统工作流程所需的液体无法满足要求，如图1所示。空化是液压冲击的一种特殊形式，总之，当液体处于高速流动状态时，当压力突然上升到该温度下液体的汽化压力时，在以下情况下液体起泡并沸腾：存在于液体中的液体被分离。

图1 矿山液压机械设备

并且液体最初是液体，所以有气流现象连接到气流，在液体的驱动下，当气泡破裂时，核心区域的力立即上升到1Gpa，从而增加了系统的总油压，在高压操作过程中，液压系统会产生振动和噪音。由于高内部压力和高温的持续作用，形成了很大的冲击力，这将导致腐蚀并损坏内部管道和系统的各种组件，甚至会在粗糙的表面上引起气蚀。

4.2 噪音和振动故障

液压系统中的噪音和振动干扰有很多原因，其中之一是零件松动或磨损。在长期连续运行期间，采矿机械和设备的零件可能会看起来松动或磨损。技术人员必须仔细检查设备，以确定零件是否松动和有噪声。在这种情况下，应拧紧这些零件并检查是否有任何故障原因。同时，在矿山机械设备的日常使用和维护中，应定期更换零件，以免发生故障。当过多的空气进入液压系统时，设备中的气流会改变液压系统中的压力，从而引起相应的噪音或振动问题。实际上，气蚀是由空气进入系统引起的，如果要修复这些缺陷，则需要保持良好的通风，检查垫片以找到泄漏的根源，进行良好的维修，并确保空气进入。考虑到空气本身的可压缩性，与低压缩性的液压油混合会使液压系统极其不稳定，因此，在这种情况下，需要更换液压油。

4.3 系统压力故障

采矿机械和设备的液压系统中的压力故障有很多原因，例如安全阀松动，安全弹簧故障以及安全阀漏油。对于此类问题，技术人员必须确保液压系统的压力设定点在适当的范围内，然后检查和维修压力系统的故障零件。如果安全弹簧失效，必须及时拧紧松动的安全阀以进行更换。如果安全阀泄漏，则应修理漏油的位置，同时，应检查系统电路以有效排除故障。

4.4 系统外部故障

矿山机械设备的工作环境恶劣，工作效率和工作水平受环境因素的影响。当在泵的输出位置检测到信号时，容易受到噪声干扰，从而影响液压系统的正常运行。如果将单个传感器用于信号检测，则无法获得有效的结果。使用信息融合错误诊断方法可以解决这些问题。借助专用信息设备，将故障信息集成在一起，形成一个标准化，集成的信息数据库，然后使用BP神经网络错误检测模型来分析和处理液压系统错误。

4.5 油泵系统故障

油泵系统的故障反映在很多方面，有几个常见的问题，第一，机油温度太高。如果油温过高，将影响液压油的润滑性能，甚至直接影响液压油的润滑性能，影响液压系统的正常运行。如果机油泵系统出现故障，请考虑异常的燃油供应问题，另一种是检查油泵中的油位，油箱正常，如果油位低，则必须添加足够量的液压油。第二是检查液压油的粘度。如果液压油的粘度太高，请完全排干并添加新的液压油。第三，油温过高的问题需要及时检查和更换液压油的质量，并同时检查设定压力值和设定值。还可以检查是否有任何影响液压油温度的系统组件，例如冷却设备，压力继电器，安全阀等。在采矿机械设备中，液压油的温度必须始终保持在30-50℃，当油温超过60℃时，表明油温太高。随着时间的流逝，液压油箱可能会损坏，甚至在严重的情况下也可能发生泄漏。

4.6 定期检查液压系统

设备的液压系统也应定期检查。机器中的液压压力不足会使其缓慢运行或在运行期间停止工作，这会影响整个操作，并且通常会使机器处于压力下。首先，检查安全阀是否正常，如果安全阀损坏或发生故障，必须及时修理或更换。另外，必须确保正确调节系统中的压力值，并且还必须检查并保持阀开关和回路的连接。

5 结语

矿山机械的效率有助于提高生产效率，而液压系统无疑是确保机械设备正常运行的关键。因此，为保证机械设备的安全可靠运行，有必要加强液压系统的故障保护。确保液压系统中使用的所有组件都是高质量的，并按照严格的规格进行安装，并进行例行维护工作。如果发现异常情况，应及时进行维护，以确保安全可靠的运行。