煤矿机械液压技术的应用

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摘要:首先对液压技术进行概括性介绍，随后对煤矿机械液压技术应用中的常见问题进行分析，在此基础上提出解决煤矿机械液压技术应用问题的有效措施。

关键词:煤矿；机械；液压技术；故障

1液压技术概述

液压技术是现代化传动与控制实现的关键技术之一，鉴于此，可将液压技术分成两个部分：一部分是液压传动技术；另一部分是液压控制技术。二者虽然在工作原理上有所差别，但却都是以液体流体作为介质，通过对流体的理化性质进行利用，来达到动力传递的目的。帕斯卡定律是液压技术的基本原理，具体是指在一个密闭的容器当中，流体的压力以相等的数值向各个方向传递，借助伺服或是逻辑通断控制元件，对密闭容器中流体介质的能量进行传动与控制［1］。近年来，随着液压技术的快速发展，其在诸多领域中得到越来越广泛的应用，如工程机械、化工机械、矿山机械、运输机械、农用机械等。液压动力元件归属于机械基础零部件的范畴，绝大部分的机械基础件为功能件、运动件，它们的性能优劣，直接影响主机或是系统的运行可靠性，所以需要按照主机的需要，对液压动力元件进行选取，以确保主机稳定、可靠运行。

2煤矿机械液压技术应用中的常见问题分析

现阶段，我国的煤矿基本实现了机械化生产，由此使得煤矿的整体产能大幅度提升。在机械化生产中，各类机械设备是不可或缺的重要组成部分，而机械液压则是其中的关键技术。然而，由于该技术的应用尚不成熟，致使实际应用时，常常会出现一些问题，影响了煤矿机械的运行稳定性，不利于煤矿正常生产的有序进行。下面本文重点对煤矿机械液压技术应用中较为常见的问题进行分析。

2．1液压油温度异常引起的故障

煤矿机械液压系统中的液压油温度应当保持在40～50℃，在这个温度下，可以确保液压系统稳定运行［2］。一旦液压油的温度超过60℃，油的黏度会随之下降，其本身的作用则会减弱，如果油温居高不下，那么容易加快液压系统中部分元件的老化速度，并且还会使密封性降低，随着润滑效果的不断下降，机械的磨损程度会显著加剧，设备的使用寿命则会随之缩短。可见，液压油温度升高对机械液压系统的危害非常大。导致煤矿机械液压系统油温升高的原因相对较多，其中较具代表性的有设计原因和操作原因两个方面。

2．1．1设计原因造成的油温过高

煤矿机械在运行中，要求所有元件都应具有较高的精密度，若是两个相邻的元件之间无法达到紧密衔接，则会产生摩擦，随着摩擦的不断加剧，会产生出一定的热量，最终会导致设备内部的温度升高，受此影响，液压油的温度也会升高，这种情况通常都是设计缺陷引起的［3］。

2．1．2操作原因引起的油温过高

由液压技术的基本原理可知，其可将煤矿机械设备的机械能转换为液压能，并且也可以将液压能转换为机械能，依据能量守恒定律，在不同类型能量转换的过程中，会产生一定的热量，为避免这部分热量对设备运行造成影响，需要通过散热装置进行调温。由于受到人为因素的影响，致使液压油箱的散热面积过小，从而无法在较短的时间内将能量转换中产生的热量消除掉，进而引起油温升高。

2．2油质下降引起的故障

液压油是煤矿机械液压系统保持稳定运行的关键因素，它可以为系统提供动力，所以除了要选择与系统要求相符的液压油之外，还要确保液压油的品质。油中不能混入杂质，必须始终保持洁净。在对液压系统进行设计和制造的过程中，所有元件的配合表面均应当良好，并且还要有足够的精度，这是最为基本的要求。同时，液压系统中的阀芯、阻尼孔等元件都比较容易堵塞，一旦液压油中混入杂质，随着液压系统的运行，这些杂质便会造成阀芯或是阻尼孔堵塞，严重时甚至会使结合表面被划伤，由此会使系统的性能大幅度下降，可能会引起元件卡住的问题。所以，当液压油的品质下降时，很容易引起煤矿机械液压系统故障。

2．3空气原因造成的液压故障

煤矿机械设备液压系统中的液压油在可压缩性方面相对较小，基于这一前提，当液压系统处于正常运转时，液压油基本不会对系统造成影响。但是，与液压油相比，空气的可压缩性较大［4］。所以，当液压系统中进入空气后，便会严重影响系统的运行。在某些情况下，空气会混入到液压油中，如果压力不高，那么很容易导致液压油出现气泡，这样一来，便可能引发穴蚀现象。当高压出现后，液压油中的气泡在高压的冲击下，除了会使系统发出噪声之外，还会产生出热量，从而造成液压系统某个部位的温度升高，容易导致液压元件老化速度加快。不仅如此，还可能引起液压系统中某些机构出现异常，系统的运行稳定性会随之下降，严重时甚至会造成振动。

3解决煤矿机械液压技术应用问题的有效措施

3．1机械液压系统调速控制

为使机械液压技术在煤矿生产作业中得到有效运用，并减少或是杜绝各种故障的发生，应当对机械液压系统进行调速控制，通过这种方法，可以使系统的运行稳定性获得大幅度提升，并且还能使液压系统对现场环境的污染降至最低。煤矿企业可以结合自身的生产条件，并按照机械设备的运行环境，对液压系统进行调速设计，如在抬高采煤机械摇臂时，液压系统只需要对油马达进行定量，不需要调速，但必须对牵引部分的液压系统进行调速设计，可以采取改变节流阀面积的方法，来进行调节，将节流阀安装在过压关闭阀控制的油路上，以此来实现对液压系统的调控。同时，可以采用自动和手动相结合的方式对机械液压系统进行控制。这种方法主要是对液压油泵的流量进行调控，从而完成对油马达的调速，可在过渡的位置处，用两条通路与变量油缸的两侧相连，并将其中一条通路与液压油箱相连，另一条则与主油路相连，这样便可对进入变量油箱内的液压油量进行控制。实践表明，即使调控时出现偏差，液压系统仍然可以保持稳定运行，系统振荡可被控制在最小的范围之内［5］。

3．2防止液压油中混入杂质

当液压油中混入空气或是其他杂质时，会对机械液压系统的运行稳定性造成影响。为避免此类问题的发生，可在机械液压系统中，加装排气装置，这样即便有空气进入液压油内，也能通过排气装置及时将这部分空气排除，不会对系统运行造成影响。除了空气之外，还应防止水分混入液压油当中，一旦液压油与水发生混合，便会产生乳化现象，油品乳化后润滑性能会大幅度下降，容易导致液压元件的磨耗增大，使用寿命会随之缩短。对此，可以通过加强对液压油检测的方法予以解决，当发现油品进水乳化，必须及时更换，以免导致故障扩大。可在机械液压系统中加装防护罩，通过防护罩对粉尘进行阻隔，并增设空气瓶，提升油箱的密封性，避免污染物进入系统对油液造成污染。

3．3做好日常维护工作

由于煤矿机械液压系统的运行环境比较特殊，为避免各种故障的发生，应当做好维护工作，以便及时发现并对问题进行有效处理。机械液压系统在长时间运转的过程中，极有可能出现故障。因此，应当定期对液压系统进行维护检修。通过故障隐患排查和巡视检查相结合的方法，能够发现一些潜在的问题，从而为检修提供依据。同时，应由专人负责定期对液压系统进行清洁，去除掉系统表面的灰尘等杂物，并对接头部位进行重点检查，看是否存在液压油渗漏的情况，如果有则必须及时处理；应对液压油箱的油位状态进行检查，若是油位过低，则应及时补加，并找出导致油位过低的原因，加以解决处理；应对液压油的品质进行严格控制，以此来确保其纯净度。此外，煤矿企业可以引入专家诊断系统，借助该系统对液压系统的问题进行排查，以此来达到预防故障发生的目的。因机械液压系统的故障具有不确定性的特点，所以很难进行准确预测，而利用专家诊断系统，则能实时进行故障监测，一旦发现故障会通知操作人员进行处理，这样能够防止故障影响范围进一步扩大［6］。此外，煤矿企业应当对液压油品的更换方式及具体的更换过程进行规范，在更换液压油之前，必须对整个油箱进行全面清洗，将油箱内的杂质全部清理干净，如劣化产物、沉淀物、铁锈等。换油时，应当将油箱底部的螺塞打开，将油箱内的油液放出，并拆除顶盖对内壁进行清洁，可使用汽油进行清洗，不得用水清洗。清洗完毕后，可用聚氨酯海绵进行全面擦拭，不可使用棉布擦拭。

4结论

综上所述，煤矿机械所处的运行环境相对比较特殊，加之受到生产连续性的影响，从而使得机械设备需要长时间处于运行状态，这在一定程度上增大了机械液压系统的故障发生概率。因此，煤矿机械应用液压技术时，必须对可能出现的故障进行全面具体的分析，并采取合理可行的方法和措施加以预防和处理。只有这样，才能使液压技术的作用得以充分发挥，也才能使煤矿机械的运行稳定性获得显著提升，从而提高煤矿企业的生产能效，为企业带来一定的经济效益。

参考文献

［1］彭朋，靳颖泽，刘毅．煤矿提升机液压站冗余回路和闸瓦间隙保护的改造应用［J］．煤矿机电，2017（12）：121－122．

［2］苏青春．纯水液压传动技术在煤矿采掘机械中的应用探析［J］．机械研究与应用，2017（10）：109－110．

［3］房江勇．煤矿机械设备液压系统常见故障及预防措施分析［J］．山东工业技术，2017（9）：87－88．

［4］闫建军．煤矿采掘机械中纯水液压传动技术应用研究［J］．当代化工研究，2017（6）：68－69．

［5］杜洪生，张咸民，白观鹏，等．最新研发的液压调移装置在田陈煤矿的应用分析［J］．煤矿开采，2018（8）：89－90．

［6］樊颖辉．回填充液压支架在煤矿井下的应用及结构优化［J］．机械管理开发，2018（7）：76－77.

作者:邓青松 单位:开滦(集团)蔚州矿业有限责任公司单侯矿