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1、掘进机液压系统的故障分析,于世浩,1油液造成的系统故障 2压力造成的系统故障液压故障 3流量造成的系统故障 4其它,1劣质油质 2维护不当造成油液氧化杂质混入 液油故障 3维护不当 造成的水侵入 4空气污染 5其它油液的混入 6维护不当造成的液压故障,油液的质量（85%的液压故障是油液造成）（1）粘度（2）杂质含量（3）含水量（4）排气量（5）润滑性能,掘进机液压系统故障分析,优质油液的特性因为品质好的液压油在抗乳化性、水解安定性、抗泡性、空气释放性等，都是影响系统工作稳定性的重要指标。而油液的黏度是保证液压系统处于最佳工作状态的必要条件。,油液造成液压系统故障的主要因素：（1）低质量的油液（
2、包括在生油液）（2）保养不当造成油液的乳化（3）保养不当造成油液中的含气量增加（4）拆检和清洗时不注意清洁和保护（5）长期不更换油液及液压附件（如过滤器等）（6）其它油液的混入（7）油箱油位过低,掘进机液压系统故障分析,压力 负载决定压力,掘进机液压系统故障分析,压力分类（一）敏感压力（待命压力2.53Mpa）（二）工作压力(根据地质情况)（三）系统最大压力（25Mpa）(四)卸荷压力（27.5Mpa）,掘进机液压系统故障分析,EBZ132（标准）EBZ132（二代）行走回路 250.5 Mpa 250.5Mpa执行元件 160。5Mpa 210.5（星轮多1Mpa）M4-12安全阀 27。5
3、Mpa EBZ200（标准）EBZ200（二代）行走回路 250。5Mpa 250。5MPA一运回路 230。5Mpa 230。5Mpa星轮回路 230。5Mpa 250。5Mpa执行原件 180。5Mpa 220。5Mpa安全阀 27，5Mpa,掘进机液压系统故障分析,EBZ200H EBZ260H EBZ318H行走星轮 250。5Mpa 一运其它执行原件 250。5Mpa（升降回转220。5Mpa）安全阀 27。5Mpa,掘进机液压系统故障分析,流量 速度取决于流量,掘进机液压系统故障分析,EBZ132标准 EBZ132二代悬臂摆动 211S 221S悬臂上升 231S 悬臂下降 171
4、S 星轮转速 30转/分 一运转速 83r/min 90r/min行走速度 9。0m/min 8。5m/min,掘进机液压系统故障分析,EBZ200H EBZ260H EBZ318H悬臂摆动 281S 271S 291S悬臂上升 281S 261S 251S悬臂下降 181S 151S 151S星轮转速 大于30rpm 一运转速 72r/min 75r/min行走速度 6。2m/min 6。7m/min 6。6m/min,掘进机液压系统故障分析,掘进机液压系统故障的判断分析 主系统压力 执行机构压力 控制系统压力,掘进机液压系统故障分析,主系统故障点（1）油箱（2）油泵（3）敏感压力阀（4）L
5、s供油及Ls过滤器（5）联阀首联上的安全阀（6）回油过滤器,掘进机液压系统故障分析,执行机构的故障点（1）先导组件供油不畅及泄漏量增加（2）联阀换向阀芯滞涩及泄漏漏增加（3）压力补偿器弹簧疲劳（4）设备参数调节不当（5）平衡阀损坏及调节不当（6）执行原件泄漏,掘进机液压系统故障分析,液压系统主系统与执行机构的判断（1）主系统所控制的执行机构压力全部达不到参数。为主系统故障（2）主系统达到了压力参数而执行机构达不到压力。为执行机构故障。,掘进机液压系统故障分析,掘进机液压系统故障分析,主液压系统的检查判断（外部）（1）油箱油位的检查。（必要时对油质及温度的检查，油箱及油泵的温差不得越过15）（2
6、）吸油管查看是否漏气。（3）检查油泵是否有超温及噪声。（4）检查液压导管是否有泄漏。（如有高压过滤器的设备同时要检查高压过滤器有无局部升温及轻微的颤动）（5）检查安全阀有无局部升温及噪声。,液压主系统的简单检查（1）检查敏感压力阀LS口过滤器是否堵塞。（2）检查敏感压力阀的供油量。（如供油量较少要查看联阀首联及Ls导管是否爆管）（3）检查油泵泄油口是否泄漏量较大。（4）检查控制回油的泄漏量,掘进机液压系统故障分析,用替换的方法来判断各液压原件的故障（1）用替换Ls导管的方法检查联阀首联的供油量。（将两敏感压力阀Ls导近对调，同时操纵两阀执行机构查看压力的上升情况，如果工作正常的油泵不正常了，而
7、不正常的油泵正常了，那么就是联阀首联的供油故障。反之就是敏感压力阀和油泵故障。）（2）用作定量泵的方法来判断油泵故障还是敏感压力阀故障。（将联阀首联上的M口和首联上的Ls口导管对调，就将变量泵变成定量泵。如果系统升压那么故障点就在敏感压力 阀上，如果还不升压那么就是油泵故障。）（3）二代机可直接调换敏感压力阀来检查。,掘进机液压系统故障分析,（4）用拆开操纵台下方的回油十字接头来判断是两联阀还是先导阀泄漏。（一般的情况下控制油路泄漏较大时先导手柄有反弹力。）（5）安全阀的检查除了要调整、清洗，必要时还要拆下T口检查安全阀是否回油。（6）对于闭式液压系统的设备还要注重补油系统的检查。（7）液压系
8、统在排故过程中还要考虑到气温。一般的情况下液压系统的工作温度不能低于15。（8）压力表显示压力很大而执行原件的动作很慢要考虑到回油油路是否堵塞。过滤器油芯是否该更换。,掘进机液压系统故障分析,液压系统执行原件的检查方法（一）某一执行原件无动作或动作：（1）联阀换向阀阀芯滞涩(一般情况下采用手摸导管就能感受到压力。还可以根据查看压力表的执行原件速度来判断，压力增大而速度减慢。)（2）平衡阀调整不当。弹簧疲劳。阀芯损坏。（3）执行原件泄漏。以上两种故障判断可用替换平衡阀的方法来认定。如更换平衡阀后设备工作正常那么可认定是平衡阀故障。反之为执行原件故障。,掘进机液压系统故障分析,其它原因造成的液压故
9、障（1）油液高温：油液郛化。油质内含气量增高。油泵泄漏。安全阀 调整不当或弹簧疲劳。（2）执行原件爬行：一般情况下爬行大都由气塞造成的。由于空气有可 压缩性就造成了执行原件的爬行。（3）回油路的堵塞：背压增高，执行原件速度减慢而压力增高。,掘进机液压系统故障分析,掘进机液压系统故障分析,掘进机液压原件构造,掘进机液压系统故障分析,液压油泵的故障分析,内曲线马达的工作原理,内曲线马达的内部结构,掘进机液压系统故障分析,德国力士乐公司 A2FM型柱塞式斜轴马达,油缸的故障与分析,掘进机液压系统故障分析,掘进机液压系统故障案例,故障案例（一）故障现象该设备为J8，液压系统为闭势系统。全部为派克控制元
10、件。升井大修试车。当时厂房气温为-25左右。设备起动后无压力，开车一段时间后压力正常。但试车20分钟后压力消失，只有待命压力。执行元件无反映。先导手柄反弹力较大。故障分析：（1）大修设备在厂房气温较低，造成油液的冷凝现象。（2）安全阀调制过低。（3）LS敏感压力阀调整不当及阀芯滞涩。（4）由于天气太冷造成油液冷凝，使控制回油不畅。故障排除：（1）将油泵空转给油液加温，加温后压力不上升，推先导手柄只有一个星轮转动。安全阀有噪声，T管有发热现象。将安全阀清洗后调整压力，设备正常。但试车队2030分钟后压力消失，执行元件无动作。（2）检查LS供油及LS过滤器，未发现故障，油路畅通。,来自先导回油冷油
11、源,来自小五联阀的热油源,来自大五联阀的热油源,回油箱,（3）检查控制元件，发现两联阀阀面温度为45，而先导阀温为2。5。手柄反向弹力较大。分析可能是控制回油不畅通造成。拆开先导手柄回油管十字接着处。先导回油管喷出气体后，流出大量的气泡和冷凝油液。先导手柄反向弹力消失。设备压力及操纵正常。但接上回油导管后，由于先导阀太冷。一时无法升温，又出现先前故障。为了现场验收顺利。将先导回油管直接做到油箱回油集油块上。故障排除。排故体会：（1）由于天气太冷，造成了先导油路的回油不畅通。油液凝结在先导阀中使流量减少，而先导阀供油量较少使先导阀升温困难。导致换向阀两端操纵压力渐渐平衡，阀芯回到中立位置压力消失
12、。（2）先导油管出现的大量气泡，是由于油液的特性造成的。空气由液体中溢出有两个条件，一是低温，二是负压。先导系统的气泡造成了油路的堵塞，使油液流动减慢，当流到十字回油接着时，由于两阀回油回油升温快，流量压力都增高，堵塞了气泡的流动，使先导阀无回油，先导手柄反弹力增加。,排故案例（二）故障现象：设备132乍机身。系统无压力。更换油泵后压力正常但开车27小时后系统失压。后更换五联阀压力又正常，开车24小时后又失压。故障分析：由于油泵和五联阀都是新更换的出现问题的可能性不大。如果出现问题原因是（1）油质问题，油液被污染。（2）系统压力调制不当。（3）LS导管泄漏。故障排除：（1）检查油液，油液为壳牌
13、，油质清洁，无气泡现象。（2）检查LS导管及LS过滤器无泄漏和堵塞现象。（3）通过对维护人员对设备近期性况的了解，由于生产任务紧，操作工人认为设备速度慢。无力。调整了恒功率。有时最大压力为了38Mpa。通过对情况的了解。故障可断定为安全阀。更换安全阀弹簧，将恒功率调回原来工作状态，故障排除。压力正常。排故体会：该故障为矿方过量调整恒功率阀造成的。因为安全阀保护压力为27。5Mpa，每当压力升高时安全阀就会溢流。长期溢流就会造成安全阀弹簧疲劳，使阀芯处于常开位置，所以阀芯无噪声，温度上升慢。,排故障案例（三）,故障现象：大五联阀所控制的执行元件无动作。故障分析：（1）油泵泄漏不供压。（2）敏感压
14、力阀卡滞。（3）五联阀首联安全阀设制低，Ls无返馈。故障排除：（1）起动设备，油泵无噪声。无待命压力。（2）打开油泵泄油口无泄油现象。检查Ls供油量发现Ls供油正常，但敏感压力阀Ls口往处喷油。说明敏感压力阀阀芯磨损严重，更换敏感压力阀，设备正常,排故案例（四）,故障现象：左行走向前无动作，而向后着正常故障分析：（1）五联阀单向卡死。（2）先导一则供油不足及爆管。（3）行走马达总成内梭阀卡涩。故障排除：开车检查操纵行走，发现向后行走工作压力正常。向前行走马达有微动后压力上升到最大压力。手摸行走导管有膨胀和跳越感。说明五联阀和先导供油没有问题。故障因在行走马达总成的梭阀上。更换马达。,排故体会：
15、该设备的故障原因是由于使用了劣质油液造成的阀芯磨损。从原理图上看。由于油液的污染造成了待命压力阀芯及壳体磨损，阀芯损后，油液从阀体与阀芯溢到调腔使Ls出现喷油现象。在设备正常工作中，Ls油来油也会通过阀芯溢到回油腔。在降低调整腔压力的同时。也阻止了斜盘调整的油缸的回油。这样就会使斜盘调整油缸处在最大位置。所以大五联阀操纵无压力。无动作。,排故体会：从行走原理图上分析：下图的红色部位为故障点。但如果行走减压阀泄漏，哪么系统不会建立起太高的压力。只有刹车梭阀卡滞在一边的位置时才会出现故障发生的现象。因为当梭阀卡在前进的位置时，前进来油被梭阀堵塞，刹车无压力，刹车片打不开，行走不动作，系统压力就会达
16、到最大。,A,B,排故案例（五）故障现象：星轮操纵有正转无反转。（哈威阀）故障分析：（1）先导手柄反向卡涩无油源。（2）换向阀芯故障。故障排除：（1）检查先导油源正常。（2）拆开换向阀圆盖端弹簧及固定螺栓正常，抽下阀芯无拉伤现象。阀芯灵活，无卡涩。拆下方块端检查固定销轴析断。更换阀片。设备正常。,故障点,故障点,排故体会：哈威阀与力士乐派克在设计上有所不同，哈威阀的复位弹簧在阀芯的圆腔端。弹簧一端靠在阀体一端，另一端靠在圆盖里端。此位置为阀的中立位置。当前腔来油时，通过阀芯移动压缩弹簧打开油路。而反向腔来油时在弹簧塞的作用下压缩弹簧推动阀芯上的小轴杆打开反向油路。在阀芯的下部有一些小孔，它的作
17、用是当油液进入时产生向上的浮力，以防阀芯卡涩。在方块体下部有一长约40mm的销轴，它插入阀芯，它的作用是起到定位作用。以防阀芯转动。该故障就是因销拆断造成的阀芯卡涩现象。,排故案例（六）故障现象：设备开机后工作一段时间后，显示温度保护。但停车一段时间后又工作正常。故障分析：（1）温控线断路。温控器损坏。（2）电机温度过高。（3）无供水或水量较小。故障排除：在检查电机时发现电机温度过高打开电机进水口发现电机内无冷却水而进水口水量正常检查电机回水口发现三通阀进水口接反调整进水口后设备正常,电机来水,向后方引水,外喷雾,排故体会：该设备是掘进下坡巷，不使用内外喷雾。因不使用内外喷雾便将水通过导管引到
18、上坡。因导管从机身右侧引出。所以将三通阀调换了方向。在不用喷雾但还要给电机冷却，就将手柄搬到中间位置，这样就使电机出回水被堵。电机启动后由于电机温度升高，产生水蒸气，冷却水在蒸气的做用下被压出电机，电机无水冷却，温控器报警。当电机停车后，由于电机温度下降，压力降低，水又回到电机电机温度迅速下降。冷却水进入电机后，电机得到冷却，温度下降在次起动电机就能正常开车。,排故案例（七）,故障现象：该设备是132乍机身。半闭式系统。设备开机以后工作正常。但油泵高压管路高速跳动。工作半小时后各执行元件速度降低。2Mpa故障分析：（1）油泵回油管路漏气。及油泵内有空气。（2）补油泵损坏。（3）溢流阀设制太低。
19、（4）单向溢流阀损坏及弹簧疲劳。故障排除：（1）打开油泵泄油口放油。检查回油管路 5bar无泄漏。（2）检查溢流阀及单向阀工作正常，但补油压力偏低。调整无效。,M,（3）使用溢流阀检查补油泵压力。当溢流阀调节到4 bar时，系统溢流，当调节到6 bar时补溢流阀断油。证明补油泵压力因为5 bar左右。达不到系统要求，更换补油齿轮泵。设备正常。排故体会：从原理图分析，该故障是因为主油泵吸空造成的油管震动。造成吸空的原因主要是由于补油泵供油不足，在补油泵供油不足的情况下，回油系统的压力就会下降到5 bar以下。油泵泵口就会产生负压使差装阀打开，向主泵供油。供油时断时续就产生油管的脉动现象。同时也会
20、造成了油泵分油盘的磨损。,排故案例（八）故障现象：油泵高温，已烧毁三台油泵。故障分析：（1）油质较差。（2）设备有困油现象。（3）压力调整过高，造成油泵内泄。（4）油泵出现气蚀现象。故障排除：（1）检查并调整敏感压力。压力正常，油泵开机5分钟后油泵温度开使升高。达到65。（2）检查油质，该设备为美浮液压油。油质清洁，胆气泡较多。（3）检查油泵泄油口无泄漏情况。吸油管无漏点。（4）根据油液中存有大量的气泡分析，可能是回油过滤器损坏造成的。但检查过滤器滤芯和旁路阀未发现故障点。由于油箱内有大量的气泡，可判断油泵产生高温是由气泡造成的气蚀现象。问题可能是出现在回油过滤器的壳体上，更换回油过滤器总成，开车后油泵温度正常，故障排除。排故体会：该故障是典型的油泵气蚀现象。由于回油过滤器壳体损坏，大量油液从壳体溢出喷入油箱，使油液中含有大量的气泡。气泡在油泵的吸口由于负压从油液中分解出来。堵塞油路，使油泵困油，造成油泵的温度升高，分油盘磨损。,
