采煤机液压系统故障判断和分析

摘 要：大淑村矿174404工作面采用薄煤综采技术开采4#煤层，采煤机使用上海创力矿山设备有限公司制造的MG160/360-BWD交流变频电牵引采煤机，该采煤机采用液压系统控制调高系统和行走系统，如何快速判断出液压系统的故障并处理，成为保证日常安全生产的关键。

关键词：液压系统;故障判断

1 工作面概况

174404工作面地表位于大淑村矿工业广场东南方，地表大部为农田、山岗丘陵。地表无重要建筑及水电设施。井下位于四采区下部，其同层东侧为174405采空区，西为设计174403工作面，北以F22断层、南以F14断层为界。

174404工作面采用MG160/360-BWD型双滚筒电牵引采煤机端头斜切进刀双向割煤往返一次进两刀，一次采全高，循环进度500mm，一刀一个循环。工作面使用SGZ-630/220型可弯曲刮板输送机运煤，上顺槽使用SGB-40T（SGB-150）型刮板输送机和DSJ-800型皮带输送机连续运煤。工作面采用ZY3300/7.5/15D型掩护式液压支架跟机移架支护方式支护顶板。上下端头采用DZ（16-32）/100型单体液压支柱。顶板超高及顶空时在支架上方用板梁、搪材和塑料网裱背严实，保证支架接顶有力。

2 采煤机概述

2.1 主要用途及适用范围

MG160/360-WD型采煤机，是用以开采极薄煤层的交流变频电牵引采煤机（以下简称“采煤机” ），采用多电机驱动、横向布置，总装机功率：361kW，供电电压：1140V，截割功率： 2×160kW，牵引功率： 2×15kW;泵电机功率：11kW，采用机外载、“一拖二”交流变频调速，销轨式牵引;适用于煤层厚度1.0～1.6m，煤层倾角≤16°（<30°四象限）， 中硬或中硬以下（f<4.5）煤层，综采工作面。

2.2 调高液压系统

该系统是开式液压传动系统。主要由粗过滤器、双联齿轮泵、电磁阀、高低压安全阀、手液动换向阀、调高油缸、液压锁和相应管路等组成。高压安全阀限定了调高系统的最高工作压力，其调定值为20MPa。

液压系统除了控制调高系统外，还控制液压制动器。液压制动器主要由外壳、活塞、内外摩擦片、弹簧、螺栓及密封圈等组成。在采煤机没给牵引时，活塞在弹簧力作用下，压紧内外摩擦片产生制动力矩，使采煤机制动。当发出牵引信号时，通过电气系统使二位四通电磁阀动作，由阀组来的低压力油进入液压制动器的外接油口，活塞在压力油作用下压紧弹簧组，使内外摩擦片脱离接触，制动器轴空转，采煤机正常牵引。当工况需要或检修时可用螺栓在制动器的后端盖上手动操作压紧弹簧，使内外摩擦片暂时脱离接触。

3 液压系统的优点和缺点

与机械传动、电气传动相比，采煤机液压传动具有以下优点： ①薄煤综采工作面空间有限，使用液压原件，能有效地节省空间。②工作面环境条件差，液压系统封闭效果好，能够保证系统长期运行。③能有效保护动力元件及执行元件的外部冲击，起到良好的缓冲作用。④能够在极小功率的前提下，提供稳定和足够的输出。⑤操作方便，工人适应期短，可迅速上手使用。⑥很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。

采煤机液压系统本身也存在很多缺点：①采煤机液压系统空间狭小，当出现泄漏等故障后，无法直接观察到泄漏点。②外部环境恶劣，由于工作面经常采用爆破作业，液压系统管线频繁出现损坏，故障率高。③当采煤机液压系统出现故障后，无法保证稳定的输出。④液压系统出现故障时不易找出原因;使用和维修要求有较高的技术水平。

4 采煤机液压系统的常见故障及处理方法

采煤机液压系统故障判断一般有三种常见方法：

4.1 利用采煤机本身PLC自诊断功能

煤矿井下自动化程度提高，目前，采煤机采用了PLC等自动化技术，对其液压系统进行自诊断，并显示在荧光屏上，使用、维修者可根据显示故障的内容进行故障排除。但是采煤机自诊断功能只能判断简单的故障，局限性特别大。

4.2 利用工作经验

根据工作经验，总结出故障现象与故障原因相关联系，可以用于常见的液压故障的查找和处理。

4.3 利用液压系统原理图

针对出现的液压故障，可利用液压系统原理图，利用“排除法”等分析手段迅速查找液压故障的原因，并及时进行处理。利用液压原理图，首先判断出故障的大体范围，，并在相应范围内进行逐条排除，直至发现故障原因。比如液压系统故障，采煤机调高油缸不动作，我们可以操作液压制动器，当液压制动器动作时，我们可以迅速排除液压泵出现故障的可能性，将故障原因锁定在调高系统上，并通过类似上面的试验，判断出具体是电磁阀还是调高油缸的故障，并及时进行检修，保证正常的安全生产。

采煤机常见的液压故障有以下几点：

4.3.1 手动能动作，电控不能动作

手动可以动作，表明液压系统的动力源和执行元件不存在故障，主要检查电磁换向阀电控部分，检查电控箱至电磁阀之间的电缆及接线问题。

4.3.2 采煤机摇臂锁不住，有下沉现象;摇臂调高速度下降

这可以直接判断出液压系统存在泄漏现象，可以检查液力锁和调高油缸的连接管路、密封圈，迅速判断出故障原因。

4.3.3 采煤机摇臂不动作

首先通过采煤机PLC显示屏判断液压泵是否带电或旋转方向符合要求，确认无误后可检查液压泵供油管是否泄漏。当供油管无泄漏时，点动看液压泵是否供油。当液压泵不供油时，可判断出是动力源出现故障，检查油泵联轴器，当油泵联轴器正常时，可确定为液压泵故障。当液压泵正常供油时，可判断出是控制和执行元件故障，即电磁换向阀和调高油缸故障，调高油缸故障可以通过将供油管直接接到油缸上，点动看油缸是否动作来判断。

参考文献：

[1]煤炭行业特有工种职业技能鉴定培训教材，液压支架工[M].煤炭工业出版社，2007：106-122.

[2]煤矿开采学[M].中国矿业大学出版社，2008：62-69.

作者简介：张文涛，1984.9.21，男，河北邯郸，本科，专业：机械设计制造及自动化。