礦用提升機液壓站故障分析與處理

文/申海兵 峰峰集團萬年礦 河北邯鄲 056302

液壓制動系統(tǒng)是豎井提升機的重要安全保護裝置 ,它由液壓站和盤式制動器組成。液壓站為制動器提供動力源,控制制動器的松閘與制動 ,其工作可靠性直接影響到提升設(shè)備的安全運行 。對于副井落地式提升系統(tǒng),在不同的提升工況下,同一安全制動力會產(chǎn)生不同的安全制動減速度,有時雖能滿足安全制動減速度要求, 但是提升貨載時安全制動減速度值偏大,下放貨載時安全制動減速度值偏小 。尤其對于多繩摩擦式提升機 ,產(chǎn)生過大的減速度將導致提升鋼絲繩突破防滑極限而引起滑動及蠕動 ,產(chǎn)生過卷等事故。三元東礦使用的恒減速控制液壓站 ,在緊急制動時 ,能使平均制動力矩隨負載變化而變化,符合提升系統(tǒng)恒減速要求。但由于該液壓制動系統(tǒng)和控制較為復雜 , 使用與維護不當會出現(xiàn)制動減速度超限、制動力矩不足等多種故障 ,以致造成嚴重后果。筆者根據(jù)多年使用經(jīng)驗, 對其常見故障進行分析探討。

1、液壓站主要作用

（1）為礦井提升機盤形閘提供流量穩(wěn)定、壓力可線性調(diào)節(jié)壓力油，以使礦井提升機獲得不同的制動力矩。

（2）在事故狀態(tài)下（系統(tǒng)停電）或緊急情況下，可以使礦井提升機制動器的油壓迅速下降到設(shè)定到某一值， 經(jīng)電氣控制延時，全部油壓迅速回到零位，使制動器處于全制動狀態(tài)，達到安全制動。

2、液壓站在安裝使用中應注意的問題

（1）液壓系統(tǒng)管路在安裝前進行酸洗后并用石灰水中和，螺紋接頭處用生料帶密封， 酸洗和石灰水中和過的管道安裝過程中不允許焊接。

（2）油箱內(nèi)部采用面粉和成團清除雜物，再用柴油進行清洗。

（3）根據(jù)使用環(huán)境，可選擇N32或N46機械油，加油前應使用小于 20μm 過濾器進行過濾，嚴禁將液壓油直接加入油箱。

（4）定期對液壓油進行檢測，若發(fā)現(xiàn)油質(zhì)混濁，含有雜質(zhì)，應及時更換新油。

（5）工作過程中，要經(jīng)常對液壓泵和密封件檢查，發(fā)現(xiàn)磨損和老化及時更換；對電磁閥和溢流閥小孔定期清洗，防止出現(xiàn)堵塞。

3、液壓站故障診斷基本步驟

液壓系統(tǒng)故障診斷的基本步驟如下：

（1）確定故障診斷參數(shù)

液壓系統(tǒng)的故障屬于參數(shù)失效，通過測量參數(shù)，以提取有用的信息。 液壓系統(tǒng)的診斷參數(shù)是系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)流，元件溫度，泄漏的組件，該系統(tǒng)的振動和噪音的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的。 沒有足夠的系統(tǒng)壓力的液壓缸動作表現(xiàn)為乏力， 缺乏電機的輸出功率和扭矩，液壓傳動機械行走無力等。 系統(tǒng)流程執(zhí)行機構(gòu)的運動性能不足是緩慢或停止。元件的泄漏量呈現(xiàn)慢動作和系統(tǒng)的溫度迅速。 選擇診斷參數(shù)應根據(jù)以下原則：診斷參數(shù)具有良好的靈敏度，可測性，再現(xiàn)性，可容納許多故障信息。

（2）分析、確定故障可能產(chǎn)生的位置和范圍對所檢測的結(jié)果，對照液壓系統(tǒng)原理圖進行分析，從構(gòu)造原理和系統(tǒng)原理上講得通，確保故障診斷的準確性，減少誤診。

（3）制定合理的診斷過程和診斷方法。

（4）選擇診斷用的儀器、儀表。診斷設(shè)備，儀器光電數(shù)字轉(zhuǎn)速計，溫度計，秒表，壓力表，液壓測試儀，各種類型的接頭，專用工具。

4、液壓站制動力矩不足的故障分析

(1)液壓站工作油壓偏低。該液壓站最高設(shè)計油壓為14MPa,當工作油壓在 3～11MPa緊急制動時 ,能使平均制動力矩隨負載變化呈線性關(guān)系變化 ?？梢? 液壓站工作油壓偏低或偏高對制動系統(tǒng)均不利 。若偏低將導致正壓力降低 ,造成制動力矩不足 ,引起過卷、過放等惡性事故 ;若偏高將造成安全制動減速度過大 ,提升系統(tǒng)受到較大的動負荷 。因此,應按實際工況合理調(diào)整液壓站的油壓。

(2)正壓力不足

①液壓站系統(tǒng)壓力達不到所需油壓或主油路建立不起壓力 ,有可能油液內(nèi)有臟污 ,造成阻尼孔堵塞 ,引起比例溢流閥閥芯卡死 ,比例先導壓力閥錐閥關(guān)不住 ,油泵吸油過濾器堵塞,電磁換向閥、溢流閥內(nèi)泄漏太大等 ;

②碟形彈簧老化或個別彈簧疲勞失效造成閘瓦制動正壓力降低 , 液壓系統(tǒng)油路阻力偏大,閥內(nèi)阻力偏大。因此 ,減少和預防油液污染對提高液壓站的可靠性非常重要。

(3)摩擦系數(shù)下降

由上述油壓計算式可知 ,

摩擦系數(shù)直接影響制動力的大小, 一般摩擦系數(shù)取0.25～0.40。但由于檢修和維護不當造成制動盤污染, 就可能使摩擦系數(shù)顯著下降 , 造成制動力矩不足。因閘瓦接觸面積小, 造成閘瓦過熱 。另外閘瓦表面粗糙度過大, 同一對盤式制動器兩側(cè)的正壓力差值過大 ,施閘時造成閘盤彈性變形或閘瓦間隙過大等 ,也都降低了制動效果。

5、根據(jù)“殘壓”值進行故障分析與處理

該液壓站安裝 2個比例調(diào)壓裝置(1個備用 )。比例閥是液壓系統(tǒng)的壓力控制核心 , 殘壓是比例閥待機時固有的特性 ?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定該殘壓值不能大于1MPa,一般調(diào)整在0.6～0.8MPa。根據(jù)多年的使用和維護經(jīng)驗,總結(jié)出正常停車時,由殘壓值進行故障分析與處理的方法如下：

(1)觀察殘壓值在0.6～0.8MPa之間 ,如出現(xiàn)液壓站工作時盤閘不能正常打開 , 則該故障多數(shù)是因為比例閥自身主閥內(nèi)的閥芯被卡住。處理方法是拆下該閥組進行清洗,恢復后故障即可消除 。

(2)觀察殘壓值低于0.5MPa時 , 如液壓站工作時盤閘不能打開 ,則該故障多數(shù)與比例閥無關(guān) ,而是液壓站其他閥組有泄漏,使壓力降低 ,查出有泄漏的閥組進行修復后 ,故障排除 。

(3)觀察殘壓值為零時, 如液壓站工作時盤閘不能打開 ,則該故障是因比例放大器或比例放大器的給定電源有問題 。處理方法是先檢查放大器的給定電源,如無問題, 則更換放大器 ,故障排除 。

結(jié)語：

液壓站使用維護不當就會出現(xiàn)各種故障 。因此必須在使用前了解提升機液壓制動系統(tǒng)的性能和使用中可能出現(xiàn)的各種故障及排除方法。正常停車時, 隨時注意殘壓值的變化情況, 進行殘壓保護。同時要正確選擇和使用液壓油 ,加強對液壓油的過濾,加強維護人員的培訓,提升維護保養(yǎng)水平,從而提高提升機的安全性與可靠性。

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