矿山机械设备常见故障分析

矿山机械设备常见故障分析

孟庆成

（华北科技学院机电工程系河北廊坊）

摘要：结合矿山机械设备的特点对几种常见的故障进行了综合分析介绍。

关键词：矿山机械常见故障分析

0引言

近年来,随着国家科学技术的快速发展,国有大型矿山企业的科学技术和安全管理水平也不断提高。矿山机械从普通简单型向综合本质安全型快速发展,由此对矿山机械设备的故障诊断与维修及职工素质提出了更高的要求。然而,由于矿山机械多在井下作业,受作业空间范围的限制,工作环境十分恶劣,故障频繁；加之,矿山企业的生产特性,决定了它们工作在空间窄小,粉尘较大,湿度强,甚至压力大的环境之中,给及时排除带来了很大的困难。尤其近年来,随着采矿业规模日益增大,采矿的机械设备也趋大型化,连续化机电一体化,其性能与复杂程度不断提高对设备故障的诊断也更为复杂。靠传统的填写值班日志,靠参数越限报警等人工或半自动化的方法来维护机械设备既落后又不客观,虽然可以有自动数据记录器,但也只能做事后分析。机器在运转中,随时间的推移,其零件必然要发生磨损和损坏,处在恶劣的条件下工作的煤矿机械更是如此。因此我们要加强技术管理、合理使用设备、加强设备的维护,及时、提高质量地检修设备,以降低零部件的损耗率,延长修理周期和使用寿命,满足煤炭生产的需要。

1液压系统故障分析

矿山机械液压系统故障多发，其原因是多方面的，常见故障及其原因如下

1.1 系统噪声和振动大阀弹簧、空气进入液压缸、管内油流流速激烈、阀换向、压力阀、液控单向阀工作不良引起系统共振。

1.2 系统压力不正常

1）压力不足。溢流阀旁通阀损坏，减压阀设定值太低，集成通道块设计有误，减压阀损坏，泵、马达或缸损坏、内泄大。2）压力不稳定。油中混有空气，溢流或充气阀失效，泵、马达或缸磨损。3）压力过高。减压阀、溢流阀、卸荷阀的设定值不对、堵塞或损坏，变量

机构不工作。

1.3 系统动作不正常

1）系统压力正常执行元件无动作。电磁阀中电磁铁有故障，限位或顺序装置不工作或调得不对，机械故障，无指令信号，放大器不工作或调得不对，阀不工作，缸或马达损坏。2）执行元件动作太慢。泵输出流量不足或系统泄漏太大，油液粘度太高或太低，阀的控制压力不够或阀内阻尼孔堵塞，外负载过大，放大器失灵或调得不对，阀芯卡涩，缸或马达磨损严重。3）动作不规则。压力不正常，油中混有空气，指令信号不稳定，放大器失灵或调得不对，传感器反馈失灵，阀芯卡涩，缸或马达磨损或损坏。

1.4 系统液压冲击大

1）换向时产生冲击。换向时瞬时关闭、开启，造成动能或势能相互转换时产生冲击。2）液压缸在运动中突然被制动或到达终点时。液压缸运动有很大动量和惯性，突然被制动或发生碰撞，引起较大压力增值产生冲击。

1.5 系统油温过高

设定压力过高。溢流阀、卸荷阀、压力继电器等卸荷回路元件工作不良或调定值不适当。卸压时间短。阀的漏损大，卸荷时间短。高压小流量、低压大流量时，由溢流阀溢流。因粘度低或泵故障，增大泵内泄漏使泵壳温度升高。油箱结构不合理或油量不足。蓄能器、冷却器

容量不足或有故障。进水阀门工作不良，水量不足，油温自调装置有故障。溢流阀遥控口节流过量，卸荷的剩余压力高。管路的阻力大。附近热源影响，辐射热大。

2油泵故障分析

油泵种类较多，因结构不同，引起故障的原因也不同，这里仅就几种常见的故障进行初步分析。油泵常见故障有：输油量不足、压力提不高、油吸不上、有噪音、压力不稳等。

3油缸主要故障分析

（1）推力不足或工作速度逐渐下降：油缸推力不足的原因可能有二，其一是油液压力不足，系统有外泄漏，此时工作速度也将减慢，油温过高以及密封装置损坏或安装过松，都能使内外泄漏加剧：其次是活塞和活塞杆移动阻力太大，各相对运动零件的配合间隙不匀或过小，密封装置安装过紧都可能引起阻力增加。

（2）爬行：这种现象是指活塞杆在移动时速度不均匀，呈现出微小的时断时续现象，有时有明显的跳动。其主要原因有：系统中进入较多空气，当系统工作时，气体产生反复的压缩和膨胀，从而形成爬行现象：通常当活塞杆弯曲、缸体表面局部拉毛、活塞与活塞杆不同轴、活塞杆密封过紧时，都有可能发生这种情况。

3油马达常见故障

油马达通常出现的故障有转矩不足、转速不够和爬行等。其产生的原因与油缸类同，主要从流量、油压是否正常及内泄漏、转运阻力和空气侵入等方面进行分析。随着煤炭生产综采、综掘机械化程度的不断提高，液压系统在各种设备中的采用越来越广泛。由于煤炭生产环境恶劣，液压系统产生故障的因素和机会相对较多，除及时分析、检查处理各类故障外，还应加强日常维护工作，建立维护保养制度，保持冷却系统正常工作，使各种元件处在常温状态下，积极采用喷雾灭尘装置，使工作环境进一步优化。把设备事故发生的可能性减少到最低程度。

4滚动轴承常见故障分析

滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因, 其承载能力旋转精度和耐磨性能等会发生变化当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时, 轴承会发生故障甚至失效, 机器设备将会停转, 出现功能丧失等各种异常现象, 因此需要在短期内查出发生的原因, 并采取相应的措施为使轴承在良好的条件下能够保持应有的性能并长期使用, 必须定期检查和保养, 重点检查轴承的滚动声，振动，温度和润滑剂，轴承故障发展趋势如下图所示：

5结束语

1）经对矿山机械设备常见故障的理论分析与实际调查，归纳出了产生故障的原因和处理故障的方法。在不影响设备正常工作、同时考虑经济因素的前提下，以此来检查和维修矿山机械中元部件出现的故障，可以延长机械液压系统的使用寿命，获得相应的效益。2）由于矿山设备工作状态的多样性和复杂性，生产实践中还应积极研究与应用多种现代先进诊断技术。随着诊断技术智能化、高精度化、不解体化，并与先进通讯技术、网络技术、智能传感器技术等现代信息技术的融合，矿山机械设备故障诊断和分析的准确性、快捷性、便利性必将取得改善和提高。

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