1  電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)液壓油

電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)是由行走系統(tǒng),、鏟裝工作機(jī)構(gòu),、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、卷纜裝置,、制動(dòng)系統(tǒng)及電控系統(tǒng)六部分組成。除電器系統(tǒng)外,每一部分都是由液壓傳動(dòng)和機(jī)械裝置組成的,。因此,鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行的好壞,是電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵,。液壓元件的消耗占鏟運(yùn)機(jī)備件消耗的80%以上。而液壓元件的損壞絕大多數(shù)是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的故障造成的,而鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn),決定于對(duì)液壓油的正確使用,。

某型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)行走系統(tǒng)由靜液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),，采用N68抗磨液壓油，工作系統(tǒng)采用N46機(jī)械油,。技術(shù)指數(shù)見表1,。

從液壓油的技術(shù)指標(biāo)來看,是適用于電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)液壓標(biāo)準(zhǔn)的。但在實(shí)際工作中,液壓油時(shí)常出現(xiàn)乳化變質(zhì),、雜質(zhì)增多等現(xiàn)象,。使泵、馬達(dá)等液壓元件損壞頻繁,效率降低,造成備件,、油料消耗增大,增加出礦成本,影響企業(yè)效益,。下面就這一現(xiàn)象進(jìn)行分析,并提出對(duì)策,防止液壓油污染、乳化變質(zhì),提高鏟運(yùn)機(jī)效率,。

2  液壓油污染及乳化的原因分析

液壓油污染及乳化的原因很多,井下電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣,液壓油受到污染及乳化的程度格外嚴(yán)重,。

1)自然乳化。由于油品儲(chǔ)存不當(dāng),存放時(shí)間過長(zhǎng),雖然還未使用,但有些經(jīng)化驗(yàn)粘度變稠,酸值變化較大;油本身自然老化,已經(jīng)或接近變質(zhì)報(bào)廢,。不能使用,即使使用,也很快失效,、乳化。

2)機(jī)械雜質(zhì),。主要在運(yùn)輸,、使用過程中混入沙粒、銹皮,、金屬末屑,、礦粉等,沉淀或懸浮于液壓油中,對(duì)液壓元件的磨損危害極大。如泵,、馬達(dá),、油缸等液壓元件的摩擦面產(chǎn)生磨損,造成液壓元件損壞、漏油,機(jī)械效率降低。機(jī)械雜質(zhì)和磨屑還會(huì)堵塞油路,影響液壓元件正常工作,。雜質(zhì)降低油品氧化安定性,加速油品乳化變質(zhì),。

機(jī)械雜質(zhì)的產(chǎn)生有多方面的原因:（1）油液在裝卸和運(yùn)輸過程中混入。由于井下鏟運(yùn)機(jī)工作環(huán)境差,運(yùn)油,、裝油等工作路途遠(yuǎn),在加油過程中,油具不清潔造成礦粉,、巖粉、銹片等進(jìn)入液壓油;（2）在檢修過程中,維修人員在檢修更換液壓元件時(shí),周圍環(huán)境清理不干凈,礦粉,、巖粉,、銹片或金屬碎屑等隨工件進(jìn)入液壓油;（3）進(jìn)入液壓系統(tǒng)的機(jī)械雜質(zhì),在液壓系統(tǒng)摩擦面間造成磨粒磨損和犁溝效應(yīng),引起表面材料的脫落,進(jìn)一步加劇了機(jī)械雜質(zhì)的增多;（4）系統(tǒng)中,各濾油器損壞或失效,造成懸浮在液壓油的機(jī)械雜質(zhì)不能及時(shí)被過濾。

3)水分,。液壓油中如果有水分,油中的表面活性物質(zhì)就會(huì)吸附在油,、水界面上,形成保護(hù)膜,嚴(yán)重破壞油的張力,降低油品抗乳化能力,減弱油膜強(qiáng)度,降低潤(rùn)滑效果,加速油品氧化。水同油中氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸結(jié)合,會(huì)嚴(yán)重腐蝕液壓元件結(jié)合面,。而對(duì)液壓油來說,由于其中的添加劑大部分為金屬鹽類,遇水就會(huì)產(chǎn)生水解反應(yīng),使添加劑失效,產(chǎn)生沉淀,。含有水的油在高溫下會(huì)汽化,不但破壞油膜,還會(huì)造成液壓沖擊。含水的油經(jīng)過液壓元件高壓(37MP),、高速的剪切,、聚合、劇烈振動(dòng),容易產(chǎn)生乳化,。若水分超過0.1%,油品大量乳化變質(zhì),使油品失去粘性,降低傳遞動(dòng)力的作用,失去潤(rùn)滑性能,。粘度降低,會(huì)增大摩擦面的磨損。井下鏟運(yùn)機(jī)液壓油中水分是由下列原因造成的:1巷道或回采工作面積水較多,頂板淋水大,鏟運(yùn)機(jī)通過時(shí),有淋水沖洗油箱蓋板,當(dāng)油箱蓋板緊固螺絲松動(dòng),、橡膠密封墊密封不嚴(yán)或老化時(shí),蓋板上的積水漏進(jìn)油箱內(nèi),形成游離水;2散熱器片太臟,油垢太厚,散熱效果不好,液壓系統(tǒng)的熱量散發(fā)不出來,導(dǎo)致油箱的油溫升高,箱內(nèi)的空氣膨脹,從油箱排出。冷卻時(shí)外面潮濕空氣進(jìn)入帶進(jìn)水分,混入油中,。如此反復(fù)水分逐漸增多,。

4)溫度。溫度對(duì)液壓油性能的影響很敏感,溫度升高油的粘度降低,其抗氧化安定性,、抗乳化能力都會(huì)大幅度下降,。造成液壓油老化變質(zhì)。溫度升高的原因:①油的粘度太高,內(nèi)摩擦阻力太大,液壓油在工作中自身產(chǎn)生的熱量太多;②油質(zhì)變壞,阻力增大;③冷卻器的散熱效果不好,污垢太多,不能及時(shí)散熱;④泵,、馬達(dá)等液壓元件磨損造成內(nèi)漏,產(chǎn)生熱量增多,使溫度上升;⑤由于油箱液面太低,、吸油管漏氣進(jìn)入空氣、入口濾油器堵塞產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象等原因,使液壓回路進(jìn)入空氣,在回路中產(chǎn)生液壓沖擊,、振動(dòng),并使溫度上升,。

3  保證鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行的措施

1)建立嚴(yán)格的設(shè)備用油管理制度。包括油品保管制度;司機(jī)加油,、換油規(guī)定;換油周期和油質(zhì)取樣化驗(yàn)時(shí)間;油質(zhì)考核辦法等,做到有獎(jiǎng)有罰,、獎(jiǎng)罰嚴(yán)明。

2)成立鏟運(yùn)機(jī)專業(yè)修理組,專門對(duì)鏟運(yùn)機(jī)泵,、馬達(dá),、油缸等重要液壓元件進(jìn)行修理和管理,。禁止其他人員修理,以保證液壓元件的質(zhì)量和清潔度。

3)對(duì)每臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)使用泵,、馬達(dá),、液壓油的情況,跟蹤調(diào)查,做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和異常分析,建立檔案,為液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理提供依據(jù)。

4)新進(jìn)液壓油加油前必須化驗(yàn),用濾油機(jī)過濾,。倒裝油桶時(shí),盛油工具必須清潔,實(shí)行專人專管,分桶管理,桶外貼好標(biāo)簽,做到專桶專用避免混桶,。

5)司機(jī)和保機(jī)人員,每班檢查油箱上蓋螺絲是否松動(dòng)及密封情況,防止淋水滲入。工作前要先用風(fēng)或其它方法清理散熱器表面的灰塵,確保散熱器效果良好,。采掘工作面水分大時(shí),每班開動(dòng)前要從油箱下口放出游離水,以防止水份混入油中,減少油品老化,、乳化。

6)定期清理加油濾網(wǎng),吸,、回油濾網(wǎng),。保持濾網(wǎng)清潔,規(guī)定液壓油每月過濾一次,3個(gè)月取樣化驗(yàn)一次,化驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)的可繼續(xù)使用,反之限期過濾或更換。

7)規(guī)定更換新油時(shí),要先清洗全部液壓系統(tǒng),注油后打開回油接頭,待殘留油液排靜后再緊好油箱回油管接頭,。

8)由于鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)使用N46機(jī)械油和N68抗磨液壓油,N46機(jī)械油的抗乳化,、抗氧化能力較差,在井下惡劣環(huán)境下極易乳化。為此,將其改為N68抗磨液壓油,提高了工作系統(tǒng)液壓油的性能,也防止出現(xiàn)兩種油混用的危險(xiǎn),。

9)由于液壓油中經(jīng)常有金屬碎屑混入其中,磨損液壓元件,為此,在油箱中的回油口與吸油口之間安裝一塊磁鐵,以將金屬碎屑吸附清出,減輕了吸油濾網(wǎng)的阻力,。

10)為避免司機(jī)用鏟斗鏟運(yùn)或破碎大塊,造成超負(fù)荷運(yùn)行,增設(shè)壓力繼電器。同時(shí)調(diào)整鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工作壓力,以保證其正常使用,。

11)有計(jì)劃的開展技術(shù)培訓(xùn),做好司機(jī)和維修人員的思想教育和技術(shù)教育工作,使他們掌握鏟運(yùn)機(jī)液壓系統(tǒng)使用和維護(hù)的技術(shù),、用油質(zhì)量要求,加油、換油的注意事項(xiàng)和程序,。

12)加強(qiáng)細(xì)化鏟運(yùn)機(jī)使用備件材料管理,承包到機(jī)臺(tái)與個(gè)人經(jīng)濟(jì)利益掛鉤,。提高經(jīng)濟(jì)意識(shí),轉(zhuǎn)變觀念,樹立市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)管理思想。

4  液壓系統(tǒng)的故障分析

1）轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的故障

轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)常見的故障有轉(zhuǎn)向油缸不動(dòng)作,，系統(tǒng)壓力過低,，系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定和外部泄漏等。

轉(zhuǎn)向油缸不動(dòng)作主要原因是油箱液壓油太少,，轉(zhuǎn)向控制閥失效,。油質(zhì)被污染，閥體內(nèi)有雜物,，使油路堵塞,，閥芯磨損腐蝕。彈簧疲勞折斷,，閥體安裝時(shí)產(chǎn)生變形,，造成轉(zhuǎn)向閥閥芯不能移動(dòng)。轉(zhuǎn)向泵齒輪嚴(yán)重磨損，或者轉(zhuǎn)向泵傳動(dòng)裝置損壞,，轉(zhuǎn)向泵不能輸出壓力油,。轉(zhuǎn)向油缸活塞密封件損壞，失去密封作用,。油缸臂磨損拉傷,，有溝槽，內(nèi)泄量很大,。吸油管,，壓力油管及管接頭損壞漏油。處理這一故障時(shí),，先檢查油箱是否無油或油太少,，根據(jù)實(shí)際情況給油箱加油。檢查油泵及傳動(dòng)裝置,，查看油泵齒輪磨損情況,，傳動(dòng)裝置是否損壞。油泵磨損應(yīng)進(jìn)行修理,，磨損嚴(yán)重時(shí)及時(shí)更換,。疏通整個(gè)油路，清洗轉(zhuǎn)向閥閥芯及相關(guān)液壓元件,，閥芯磨損進(jìn)行打磨修整,，彈簧疲勞折斷應(yīng)更換彈簧，轉(zhuǎn)向缸活塞密封件損壞,，油缸拉傷應(yīng)更換新件,。

轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)壓力過低主要原因是轉(zhuǎn)向泵發(fā)生故障，油泵輸出的液壓油達(dá)不到額定壓力,。轉(zhuǎn)向閥中的安全閥開啟壓力過低,，或者安全閥芯損傷，出油口處于常開狀態(tài),，管路元件損壞漏油，系統(tǒng)壓力建立不起來,。處理故障時(shí)檢查油泵是否正常,，如果油泵損壞，應(yīng)進(jìn)行修理或更換,。轉(zhuǎn)向安全閥壓力設(shè)定值不正確,，

重新調(diào)整安全閥壓力，使壓力達(dá)到15.0MPa,，安全閥損壞應(yīng)及時(shí)更換,。管路元件破損漏油，更換O型密封圈和相應(yīng)管路元件。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定主要原因是液壓油中含有空氣,，油路侵人雜質(zhì),，造成油液污染，系統(tǒng)中液壓元件本身工作不穩(wěn)定,。處理故障時(shí),，先檢查液壓油路，對(duì)油路進(jìn)行排氣,，如果油質(zhì)污染,，清洗閥體等液壓元件，排放和洗滌系統(tǒng)油路,，更換原有液壓油,。液壓油的粘度過高或過低，更換推薦粘度的液壓油,。

液壓系統(tǒng)外部泄漏主要是密封圈損壞,，失去密封作用。液壓元件損壞,，或者閥體出現(xiàn)氣孔,。處理故障時(shí)，拆卸清洗液壓元件,，核對(duì)密封圈是否符合標(biāo)準(zhǔn),，更換損壞密封圈和閥體。

2）大臂/鏟斗液壓系統(tǒng)故障

大臂l鏟斗液壓系統(tǒng)常見的故障有舉升油缸不動(dòng)作,，舉升油缸動(dòng)作過慢,，舉升油缸產(chǎn)生波動(dòng)或沖擊，舉升大臂不能落下,，鏟斗油缸無動(dòng)作,，鏟斗油缸動(dòng)作過慢，鏟斗油缸動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生波動(dòng)或沖擊等,。

舉升油缸不動(dòng)作主要原因是油箱油位過低,，油泵供給油量不足，油泵不工作,，不能輸出壓力油,，系統(tǒng)安全閥壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)或已經(jīng)損壞，使舉升系統(tǒng)壓力達(dá)不到要求,。舉升油缸活塞密封件損壞,，造成油缸內(nèi)泄很大，外部油管破損,，油缸無來油或來油不足,，鏟斗中裝載量超過油缸舉升能力,。處理故障時(shí)，檢查油箱油童,，如果油位太低,，應(yīng)把液壓油加到規(guī)定油位。油泵損壞,，進(jìn)行修理,，修理后達(dá)不到要求應(yīng)更換。系統(tǒng)安全閥壓力調(diào)整不當(dāng),，重新調(diào)安全閥,，使系統(tǒng)壓力達(dá)到21.0MPa。如果油缸活塞密封件損壞,，管路破損漏油,，應(yīng)更換密封件和油管。

舉升油缸動(dòng)作過慢主要原因是油缸供油不足,，油缸密封件損壞,，液壓油泄漏，系統(tǒng)油路受阻,，液壓油流動(dòng)不暢,。系統(tǒng)安全閥或油缸過載安全閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，大臂構(gòu)件發(fā)生變形,，無活動(dòng)間隙,，缺少潤(rùn)滑，舉升臂鉸銷損壞,，運(yùn)動(dòng)件之間產(chǎn)生擠壓摩擦,。處理故障時(shí)，先檢查油箱油位,，油位過低應(yīng)添加液壓油,。油泵損壞進(jìn)行修理更換。清洗液壓油路和油箱,，更換損壞的密封件,。系統(tǒng)安全閥或油缸過載安全閥壓力不合要求，重新調(diào)整系統(tǒng)安全閥,，使系統(tǒng)壓力為21.0MPa,，油缸過載安全閥壓力為24.0MPa。舉升臂鉸銷損壞應(yīng)更換,，缺乏潤(rùn)滑的地方加注潤(rùn)滑油，大臂構(gòu)件發(fā)生變形,，拆卸下來進(jìn)行校正,。

舉升油缸產(chǎn)生沖擊波動(dòng)是由于液壓系統(tǒng)進(jìn)人了空氣,，活塞桿彎曲，缸筒變形或活塞拉傷,。處理這種故障,，檢查油箱油位，油量不夠應(yīng)加滿,。接頭,、管路及油缸密封處進(jìn)氣，根據(jù)需要進(jìn)行修理,，更換密封件,。對(duì)損壞的油缸和活塞桿進(jìn)行修理。

舉升大臂無負(fù)載時(shí)不能落下,，主要原因是油缸發(fā)生故障,，大臂構(gòu)件產(chǎn)生變形，無活動(dòng)間隙,，缺少潤(rùn)滑,，舉升臂鉸銷損壞。

處理故障時(shí),，拆卸變形大臂進(jìn)行校正,，更換損壞的鉸銷，缺少潤(rùn)滑的部位加注潤(rùn)滑油,。

鏟斗油缸的故障原因和處理措施與舉升油缸故障相似,。

3）制動(dòng)系統(tǒng)故障

制動(dòng)系統(tǒng)常見故障有制動(dòng)不動(dòng)作，制動(dòng)系統(tǒng)壓力不足,，蓄能器和充壓閥故障等,。

制動(dòng)不動(dòng)作是由于液壓油箱油位過低，油泵喪失作用,，不能輸出足量的壓力油,，吸油管、壓力油管及管接頭損壞漏油,。處理故障時(shí),，檢查液壓油箱的油量，油量不夠加油,。修理?yè)p壞的油泵,，更換破損密封件和其它元件。

制動(dòng)系統(tǒng)壓力不足是由于油泵發(fā)生故障,，系統(tǒng)安全閥開啟;壓力調(diào)整不當(dāng),，系統(tǒng)油管泄漏等造成的。處理故障時(shí),，聲查油泵損壞情況,，修理?yè)p壞零件,，如果無修復(fù)價(jià)值應(yīng)更換新件。系統(tǒng)安全閥開啟壓力如果過低,，重新調(diào)整安全閥壓力設(shè)定值為16.0MPa,，油管、接頭破損漏油應(yīng)更換新件,。

蓄能器故障常常會(huì)出現(xiàn)蓄能器不能充油,，充油時(shí)間過長(zhǎng)，充油壓力不高頻繁充油等現(xiàn)象,。其主要原因是油箱油位太低,，液壓泵故障，蓄能器氣囊充氣壓力不當(dāng),，蓄能器管路及接頭處漏油或堵塞,。處理故障時(shí)，檢查液壓油箱的油位,，油位過低應(yīng)加油,。蓄能器預(yù)充氣壓力過高或過低，把預(yù)充壓力調(diào)整到6.2MPa,，修理?yè)p壞的油泵,，更換破損密封件和油管。

充壓閥故障是由于閥芯磨損或卡住,，O形圈老化破損,，充壓閥彈簧疲勞折斷，過濾器雜質(zhì)過多,，堵塞油路等造成的,。處理故障時(shí)，檢查閥芯磨損情況,，如果閥芯磨損超出極限應(yīng)更換,，過濾器粉塵過多，清洗過濾器濾芯,，檢查充壓閥彈簧彈力,，彈力不合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更換。

卷纜液壓系統(tǒng)主要故障是卷纜卷不動(dòng),，其原因是液壓油箱無油或油位過低,，卷纜油泵損壞，不能正常供油,，卷纜閥,、油管及接頭漏油或堵塞。

卷纜馬達(dá)發(fā)生故障,，馬達(dá)軸承嚴(yán)重磨損或損壞,，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),。處理故障時(shí)，根據(jù)油箱油位進(jìn)行加油,，清洗卷纜液壓系統(tǒng)的濾芯和油路，保證油液正常流動(dòng),。檢查系統(tǒng)壓力,，電纜卷人時(shí)壓力為8.6MPa，電纜放出時(shí)壓力為6.4MPa,，如果壓力不符合標(biāo)準(zhǔn)值要及時(shí)調(diào)整,。卷纜閥、卷纜馬達(dá)出現(xiàn)故障,，進(jìn)行修理,，損壞嚴(yán)重要更換。

4）其它故障

液壓油中氣泡過多,，主要是由于油的等級(jí)或粘度不適當(dāng),，大量的油繞過溢流閥。處理故障時(shí),，將液壓油全部放掉,，再加入適當(dāng)?shù)囊簤河汀Ｈ绻缌鏖y壓力調(diào)整值過低,，按規(guī)定調(diào)整溢流閥,，無法修復(fù)時(shí)應(yīng)更換。

液壓系統(tǒng)油溫過高,，這主要是由于連續(xù)高壓力作業(yè),，油從溢流閥繞過油的等級(jí)或粘度不對(duì)，液壓泵損壞,。處理故障時(shí),，將液壓系統(tǒng)中的油全部放掉，換用適當(dāng)粘度的油,，修復(fù)損壞的油泵,，改正作業(yè)方法，限制在高壓力下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),。