广东省大宝山矿业有限公司广东韶关512128
摘要：矿产资源开采中矿山机械具有至关重要的作用，矿山机械运作中必须运用大量液压系统，其直接决定着矿山机械的控制、制动以及行走等状况，由于煤矿生产环境较为恶劣，矿山机械容易因煤尘、瓦斯、矿压等因素遭到破坏。作为矿山机械的重要组成部分，液压系统由于密封需求，故障多见于系统内部，隐蔽性强，因此不利于故障诊断与处理。结合枣庄大兴矿业有限责任公司的生产条件与笔者的实践经验，本文分析了矿山机械液压系统常见故障类型与原因，在此基础上介绍了三种诊断方法，对诊断液压故障具有一定借鉴意义。
关键词：矿山机械；液压系统；故障诊断；技术应用
液压系统故障表现形式多种多样，是多种因素共同作用的结果，它不像其他机械故障那么直观明显，往往具有很强的隐蔽性，因此增加了诊断难度。我司根据矿山的具体情况，采用正确的诊断与维修技术，从而保证了液压系统的稳定性。以下将对液压系统常见故障类型及原因进行分析。
1液压系统故障类型及原因分析
（1）液压系统压力不足。液压系统压力不足主要由几方面导致：①液压泵供油不充分或泵内堵塞严重；②液压泵损坏或泵转向反向；③液压密封系统出现泄漏；④油箱油位过低或液压油粘度过高，造成液压泵抽取油液困难；⑤溢流阀调定值低或失效，造成系统补油不足。
（2）系统发热严重。由于泵性能差、液压油粘度大、系统压力值设定过高、润滑不到位、冷却器效果不佳等因素造成的液压系统温度过高，容易导致零部件发热变形，进而改变零部件工作状态下的配合空隙和接触方式，增加了系统运行的工作阻力，最终导致液压阀呛死。同时由于温度升高所导致的润滑油膜变薄，容易导致泵、马达等精密部件过度接触磨损，容易缩短其使用寿命。
（3）液压系统运行不稳定。表现为供压时而快时而慢，甚至出现跳动等现象。主要原因为：①轴承、齿轮等部件润滑不良或内有异物，导致摩擦阻力系数大；②液压泵抽取油液时伴随着空气吸入，导致供压不正常；③压力脉冲较大，溢流阀调定值不正常。
（4）存在气穴与气蚀。因为油温过高、油粘度过大及油液自身发泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接头松动、件结构及加工质量造成的气穴与气蚀。
（5）噪音较大。其原因有几下方面：①由于螺丝与联轴节松动，机械系统振动产生噪音；②由于抽取油液过程中伴随空气吸入导致气穴出现，空气振动而产生噪音；③吸油管阻力过大产生噪音；④电机与液压泵不同心而摩擦产生噪音。
（6）控制系统出现故障。表现形式有如下几种：①在控制系统中输入信号后，液压装置不执行操作，可能为伺服放大器和电液伺服阀出现问题而导致；②在控制系统中输入信号后，执行元件只在某一方向执行操作，可能为传感器与伺服器间的反馈信号发生故障；③液压装置执行操行时出现振荡或严重滞后于输入信号，可能为传感信号和伺服放大信号不稳定、执行元件与运动机构存在间隙、油路中夹带空气、运动部件摩擦过大等综合因素所致。
2故障诊断技术与应用
2.1主观诊断技术
所谓主观诊断技术，是指维修人员通过多年实践经验或利用前人的工作总结，并借助简易仪器诊断手段，来判断分析故障类型、故障发生源及故障成因。此种技术的优点是简便易行，适应性强，但可靠程度不高，属于较简单的定性分析。目前主观诊断技术具有如下几个分支。
（1）直觉经验法。维修人员通过观察、侧听、触摸、闻气味等方式，凭借感观和经验来分析判断故障原因。观察的内容包括液压系统是否存在漏液情况、液压系统是否运行稳定、压力是否正常、执行元件是否运行有力等。听的内容包括泵和马达运行时是否存在噪音、软管及弯管等管道是否存在空气振动声等。触的内容包括液压系统的温度变化、系统部件的振动大小等。闻的内容包括泵、马达内部是否有异味、油液是否变质等。通过这些方式可初步了解液压系统的运行状况，为设备维护与故障处理奠定基础。
（2）参数测量法。当系统发生故障时，系统回路中的某些运行参数，与正常情况相比，会发生一定的偏差，通过比较分析这些参数的偏差值可以确定故障发生源，这种方法适用于在线潜在故障预测。
（3）堵截法。初步判断液压故障后，在液压回路中选择堵截点，观察堵截部位的压力、流量等参数变化，从而判断故障产生原因和发生源。这种方法的优点是快速准确，但涉及的堵截工具较多，工序也较为复杂，因此使用时较为麻烦。
（4）逻辑分析法。指根据元件、系统、设备三者逻辑关系和故障现象，通过研究液压原理图和元件结构进行逻辑分析，找出故障发生部位。
2.2仪器诊断技术
所谓仪器诊断技术，是指通过仪器与计算机分析液压系统所反馈的压力、温度、噪音、流量、振动、元部件传感速度等数据和信号来判断是否出现故障。一般来说，液压故障诊断仪器按使用类型可分通用型、专用型及综合型，随着技术的发展，诊断仪器正朝着智能化、精准化、便携化、多功能、高效率方向发展。目前所知的仪器诊断技术有铁谱记录法、震动诊断法、声学诊断法、热力学诊断法等。我司应用较多的为震动诊断法，该方法在轴承检测中具有较强的适应性，信号分析与处理简单直观，因此诊断效果较好，在液压故障诊断中得到了广泛应用。我们知道，不同元件都有各自的故障特征频率，因此，可根据振动信号的频率分析判断是否有元件发生故障和确定元件损坏的部位。
2.3数学模型诊断技术
数学模型诊断技术主要是指数学的手段来对系统的某些部位的幅值和频率进行测量，找到其间的相互联系，然后进行测量和分析这些信号来对故障源进行判断和诊断。实际上主要是也传感器技术和动态测试技术为主要手段，采用基本的诊断技术。这种方法和其他的方法比较起来较为科学。
2.4智能诊断技术
智能诊断技术指通过计算机技术、信息处理技术、专家经验与诊断知识的交叉运用，模拟人脑机能对信息进行采集、处理、分析，从而判断故障产生原因。目前智能诊断技术包括专家系统诊断法、神经网络系统诊断法模糊诊断法、灰色系统诊断法等，前者在故障诊断中最为为常见。基于人工智能的专家诊断系统，是计算机模仿在某一领域内有经验的专家解决问题的方法，将故障现象输入计算机，计算机根据输入现象及知识库中知识推算出故障原因，并提出维修或预防措施。
我国目前矿山机械液压系统的故障诊断和维修技术还相当落后，大多仍为计划预防维修或故障发生后修理，重使用轻维修，虽有一些液压系统测试仪器投入使用，但故障诊断仍以经验为主，对现场维修人员个人专业知识与实际经验的依赖度较大。由于矿山设备工作状态的多样性及液压系统的愈加复杂，在生产实践中还应该积极研究与应用多种现代先进诊断术。随着诊断技术智能化、高精度化、不解体化，矿山机械液压系统故障诊断的准确性、快捷性和便利性必将大大提高。
3结语
综上所述，矿山工作具有诸多不确定因素，尤其是受到恶劣的工作环境影响，设备比较容易出现故障，我公司根据矿山机械管理办法，采取了一系列措施来加强管理液压系统，从而保证了系统稳定性，在今后的实践中还应该积极探索和应用先进诊断技术，以加强故障诊断的准确性、便利性和智能性。
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