掘锚机液压系统故障诊断与维护技术研究

期刊: 国际市场 2026年第12期 DOI: PDF下载

薛敏

神东布尔台煤矿 内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗017200

摘要

本文分析了压力异常、液压油温升高以及液压执行机构动作异常等主要故障类型,并从液压元件磨损、液压油污染、系统泄漏以及运行参数异常等方面探讨了故障产生原因。在此基础上,提出加强液压油管理、完善液压元件检修制度以及建立智能化状态监测维护体系等优化措施。


关键词

掘锚机;液压系统;故障诊断;智能监测

正文

引言

液压系统作为掘锚机实现截割、行走、锚护等功能的核心动力系统,其工作状态直接关系到设备性能和生产效率[1]。然而,由于井下作业环境复杂,长期受到高负荷运行、粉尘污染以及温度变化等因素影响,液压系统容易出现压力异常、油温升高、元件磨损及执行机构失效等问题,导致设备运行效率下降甚至发生停机故障。因此,对掘锚机液压系统故障类型进行分析,研究科学有效的诊断方法和维护措施,对于提升设备可靠性、减少故障发生具有重要意义。

1 掘锚机液压系统故障

1.1 液压系统压力异常故障

掘锚机液压系统承担截割、行走、锚护及辅助动作等功能,其工作压力稳定性直接影响设备运行效率。在实际井下作业过程中,液压系统压力异常是较为常见的故障类型,主要表现为系统压力不足、压力波动以及压力无法保持等现象。当液压压力低于设备设计要求时,会导致执行机构动作缓慢、截割能力下降以及锚护作业效率降低。造成压力异常的主要因素包括液压泵磨损、溢流阀调节失效、液压油泄漏以及管路堵塞等。若液压泵长期运行后内部零件磨损,会导致泵体容积效率降低,使系统输出流量不足,进而造成压力下降[2]

1.2 液压油温升高故障

液压油温度是反映掘锚机液压系统运行状态的重要指标,温度异常升高会降低液压系统工作可靠性。当液压油温长期超过规定范围时,会导致油液黏度下降、润滑性能降低,并加速密封件老化,使液压元件磨损速度加快。造成液压油温升高的主要原因包括系统过载运行、油箱散热能力不足、冷却装置故障以及液压油污染等。在掘锚机连续掘进过程中,液压系统长时间处于高负荷状态,若散热系统无法及时释放热量,容易造成油温持续升高[3]

1.3 液压执行机构动作异常故障

掘锚机液压执行机构包括液压缸、液压马达及相关控制元件,其运行状态直接影响设备动作精度和作业效率。常见故障表现为执行机构动作迟缓、爬行、动作不协调以及无法正常工作等。产生此类问题的主要原因包括液压缸内部泄漏、控制阀卡滞、液压油污染以及系统供油不足等。当液压缸密封件磨损后,液压油会在缸体内部发生内泄漏,导致输出压力下降,使设备动作速度降低。控制阀长期受到污染颗粒影响,可能出现阀芯运动不灵活,造成液压执行机构响应迟缓。此外,液压管路中存在空气也会导致执行机构动作不稳定。

2 掘锚机液压系统故障原因诊断

2.1 液压元件磨损与性能下降诊断

液压元件长期承受高压力、高频率运行,是造成掘锚机液压系统故障的重要原因。液压泵、液压阀和液压缸等关键部件在长期工作过程中,会因机械摩擦产生磨损,导致系统效率降低。故障诊断过程中,应重点分析设备运行压力、流量变化及动作响应情况。当液压泵出现磨损时,通常表现为系统压力下降、工作速度减慢以及异常噪声增加;液压阀磨损则可能造成压力控制不稳定或执行机构动作异常。针对元件性能下降问题,可采用压力测试、流量检测及振动分析等方式进行综合判断。同时,应结合设备运行时间和维修记录,对关键液压元件进行寿命评估,提前制定更换计划。

2.2 液压油污染与系统泄漏诊断

液压油质量直接影响掘锚机液压系统的运行性能。井下环境中煤尘、水分及金属磨屑容易进入液压系统,导致油液污染,进而加速元件磨损。液压油污染故障诊断主要通过油液颜色变化、颗粒检测以及过滤器状态检查进行判断。当油液中含有较多杂质时,会造成液压阀卡滞、泵内部磨损以及密封性能下降。此外,系统泄漏也是液压故障的重要表现形式,包括外部泄漏和内部泄漏两类。外部泄漏通常可通过观察管路接口、密封位置发现,而内部泄漏则需要通过压力保持测试和动作速度变化进行判断。

2.3 液压系统运行参数异常诊断

现代掘锚机液压系统通常配置压力、温度、流量等监测装置,通过运行参数变化可以实现故障提前识别。液压系统故障诊断过程中,应结合设备运行状态,对关键参数进行趋势分析。例如,当系统压力持续下降时,应重点检查液压泵效率、溢流阀状态以及管路泄漏情况;当油温持续升高时,应分析系统负载情况、冷却能力及油液性能变化。同时,可利用智能监测技术建立设备运行数据库,通过历史数据对比判断异常趋势,提高故障诊断准确性。相比传统人工检查方式,基于运行参数分析的方法能够更加快速定位故障位置,减少设备停机时间。

3 掘锚机液压系统维护措施

3.1 加强液压油管理与污染控制

液压油是掘锚机液压系统正常运行的重要介质,加强液压油管理是降低系统故障的重要措施。在设备维护过程中,应严格按照设备技术要求选择适合型号的液压油,并定期检测油液质量。维护人员应重点检查油液污染程度、黏度变化以及含水情况,发现油液性能下降时及时更换。同时,应加强液压油过滤管理,定期清理或更换过滤器,避免杂质进入液压元件内部。在井下环境中,应做好液压油加注过程控制,防止煤尘、水分等污染物进入系统。通过规范液压油管理流程,可以减少液压泵、液压阀等关键元件磨损,提高系统运行稳定性。

3.2 完善液压元件检修与保养制度

液压元件是保证掘锚机正常工作的核心部件,应建立定期检查和维护制度。日常维护过程中,应重点检查液压泵运行状态、控制阀动作情况、液压缸密封性能以及管路连接可靠性。对于出现异常噪声、温升过高或动作迟缓的部件,应及时进行检修处理。液压系统维修过程中,应严格执行拆装规范,避免因操作不当造成二次污染。同时,应根据设备运行负荷和使用周期,对易损元件进行预防性更换,降低突发故障发生概率。通过实施标准化检修管理,可提高液压系统可靠性,延长设备使用寿命。

3.3 建立智能化状态监测维护体系

随着煤矿智能化建设不断推进,利用在线监测技术提高掘锚机液压系统维护水平已成为重要发展方向。通过安装压力、温度、流量等传感器,可实时采集液压系统运行数据,并利用数据分析技术判断设备健康状态。当监测参数出现异常趋势时,系统能够及时发出预警,提醒维护人员进行检查处理。相比传统周期性维修方式,状态监测维护能够减少过度维修和突发停机问题,提高设备利用率。煤矿企业应结合掘锚机运行特点,建立设备数据管理平台,完善故障分析模型,实现液压系统由被动维修向主动预防转变,为煤矿安全、高效生产提供可靠设备保障。

4结束语

掘锚机液压系统故障具有多样性和复杂性,其产生原因既包括液压元件长期运行造成的性能下降,也受到液压油污染、系统泄漏及运行参数异常等因素影响。通过加强液压油管理、强化液压元件检修保养,并结合智能化监测技术开展状态分析,可以实现对设备故障的及时发现和精准处理。未来,应进一步推动液压系统数字化监测与智能诊断技术应用,提高设备维护水平,实现由传统故障维修向主动预防维护转变,从而保障煤矿生产过程的安全性和连续性。

参考文献

[1]黄帅. 进口掘锚机液压回转钻旋转部强化研究[J].机床与液压,2023,51(7):83-86.

[2]李永安. 矿用掘锚机液压系统典型故障机理分析与处理[J].煤矿开采,2018,23(2):35-37+56.

[3]耿风肖. 一种新型掘锚机液压系统的设计[J].液压气动与密封,2013,33(3):30-32.


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