综采工作面的“三机”(采煤机、运输机和液压支架),既要求配套,又必须协调工作,尽量减少每台机械设备的故障率,确保采煤工作面高产高效。就“三机”的故障率对比而言,采煤机的故障率远远高于另两台设备。因此,要想确保采煤工作面高产高效,采煤机的正常工作是关键,必须确保采煤机的开机率,降低故障率。而在采煤机各部分之中,事故多发区应为牵引部。尤其是液压牵引的采煤机,更是如此。我国目前高档普采工作面和部分综采工作面所使用的采煤机仍以液压牵引为主,牵引部液压传动系统是采煤机的主要液压系统。液压传动系统故障的频繁发生,直接影响工作面的产量,从而严重影响煤矿生产的经济效益。因此,液压系统故障率急需降低,所存在的问题急待解决。下面笔者就采煤机几种常见的液压故障加以分析,提出相应的解决办法,供参考。
一、主泵损坏:失效形式有配油盘与缸体严重磨损,柱塞孔与柱塞磨损等,导致主泵泄漏量增大,容积效率下降,不能使用。
二、液压马达泄漏量增大,效率降低,失效形式与主泵相同。
三、伺服机构和液压阀阀芯卡紧不能动作或动作失灵。
四、滤油器经常堵塞,不能正常工作。
以上四种类型的液压传动系统故障,均属磨损和堵塞卡紧造成的,其原因主要有以下两点:
(一)主回路系统压力值过高,造成系统泄漏增大,致使运动件间磨损加剧。采煤机在使用过程中经常遇到夹矸等情况,使采煤机液压系统出现压力过载,导致安全阀释放,采煤机无法牵引,影响正常工作。为了避免这种现象,机组操作人员或维修人员就将系统的压力值调高。这样,虽然避免了采煤机频繁过载,但却造成了主泵过负荷运行,导致主泵等液压元件过早因磨损而损坏。笔者在一次调查中了解到,某矿使用的MG200—W型采煤机,出厂时高压安全阀的调定值为16MPa,但他们在使用时为了防止采煤机过载,却将其压力调到200 MPa以上,致使主泵损坏严重。
(二)液压油洁净度不够,造成污染,内含大量污染物颗粒,尤其是机械杂质,从而加剧液压元件的磨损和堵塞卡紧。采煤机液压系统都装有滤油器,但过滤精度不高。一般滤油器的过滤精度为25μm,因此对于远小于25μm的微小颗粒污染物无法控制,致使油液污染超过允许范围。加上井下环境恶劣,在频繁的开盖处理事故的过程中,煤粉岩石粉不可避免地侵入,进一步造成油液的污染。如果使用高精度的滤油器,由于油液不洁,滤芯会很快堵塞失效。而在井下高污染环境中,尽管滤油器过滤精度不够,但还是无法选用高精度的滤油器。
针对以上分析,要想彻底解决液压系统故障,必须标本兼治。一方面要不断提高使用者的技术业务水平,出现故障,能够准确地作出判断,及时处理;另一方面,要从源头抓起,降低故障率,对此,笔者建议从以下二个方面着手:
1、高压安全阀的调定值不准随意调高,采煤机过载,要找出过载原因,加以处理。保证采煤机在正常状况下工作。只有这样,才能使系统中的各液压元件不致因磨损而过早损坏,液压系统才能安全可靠也工作。也只有这样,才能降低故障率,保证开机率,提高工作面的原煤产量。
2、提高油液的精度,确保油液污染不超允许范围。对此,应从三个方面做起。第一,油液使用前要进行井上地面过滤。利用安装在地面的滤油机(过滤精度不低于25μm)进充分过滤,然后才能下井使用。第二,维修后和使用中的液压系统,利用便携式滤油机(过滤精度为25μm)进行油箱过滤,以确保油箱中油液的清洁。从而为系统选用高精度滤芯创造条件。油箱过滤技术目前采用的还不是很多,可能还是认识问题。油箱过滤,可以大大降低油箱中油液污染度,使供给液压系统的油液保持适当的清洁度水平,保证液压系统中的液压 元件的工作性能和使用寿命。油箱过滤是煤矿井下高污染环境中切实可行和必要的的做法;第三,液压系统内的滤油器适当提高过滤精度,以保证液压泵和液压马达所要求的过滤精度。此项措施必须在前两种措施完成之后才可进行。
通过对液压传动系统常见故障的分析以及采取相应的解决办法,就可大大降低液压元件的磨损,提高液压元件的使用寿命,从而大大降低采煤机的故障率。也使牵引部的开盖维修次数减少,进一步减少了油液的污染机会,从而保证了系统油液的清洁,使整个系统进入良性循环的工作状态。