基于机理研究液压支架液压系统故障判据和分类问题探究

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1、基于机理研究液压支架液压系统故障判据和分类问题探究【摘要】液压系统是一个封闭结构，各元件的工作状况不能直接在外部观察，也不便于测量检查，再加上影响液压系统正常工作的原因错综复杂，泵、阀、缸、管道、乳化液都可能导致相同的故障现象，所以寻找故障部位的工作十分困难。因此，通过在厂矿企业的实际调查并对常见的故障数据进行记录，对液压系统的故障进行科学的诊断与分析，找出故障原因对保障煤矿的安全生产是十分必要的。【关键词】综采设备；液压支架；液压系统；故障诊断;使用寿命；故障部位；液压传动0引言在液压支架的各组成部分中，液压系统的使用频率较高，液压支架在工作过程中完成的升、降、推、移

2、四个基本动作完全依靠液压传动与控制来实现，液压元、部件的动作频繁，是最容易出现故障的部分。1液压支架液压系统故障的判定依据制定产品的故障判据时，一般应遵循的原则是：1）不能在规定条件下丧失功能；2）故障判据的界限值根据可接受的性能来确定；3）不同产品可按该产品的主要性能指标来衡量。由于各种液压支架的结构、制造水平和使用条件不同，同一故障所导致后果及排除故障的难易程度会有很大差别，因此不能完全照搬，而应按照上述判定原则，参照实例，根据具体情况来确定其类别。下面是常用支架液压元件的故障判据。(1)轴向柱塞泵故障判据①滑动摩擦副表面出现拉丝、粘铜或烧蚀；②容积效率下降到低于合

3、格品指标的10%；③零部件出现损坏断裂；④滚动轴承滚动体出现疲劳剥蚀；⑤泵体有滴状外漏；⑥变量机构失灵，或变量机构的变量特性低于合格品指标的10%以上。(2)压力控制阀故障判据①导阀振颤或啸叫，控制压力发生很大波动；②零部件的异常磨损或断裂；③压力调节失灵或有卡死现象；④阀体有滴状外漏；⑤技术性能指标低于标准规定值的10%。(3)方向控制阀故障判据①换向、复位时间超过标准规定值的10%；②出现卡死、啸叫或抖动现象；③内泄漏量超过标准规定值的10%；①零部件的异常磨损或疲劳断裂；②有滴状外漏。(1)液压缸故障判据①紧固螺钉断裂；②缸体出现裂纹；③有滴状外漏。2液压支架液压

4、系统故障的分类2.1按液压故障发生的时间性分类(1)早发性故障这是由于支架液压系统和液压元件的设计、制造、组装、调试等方面存在问题引起的。如新购的液压支架严重泄漏和噪声大等故障，一般通过重新检验测试和重新安装、调试是可以解决的。如果是设计上的不合理或液压元件制造上存在问题，就必须改进设计、调整制造工艺。(2)突发性故障这是由于各种不利的偶然的外界影响因素共同作用的结果。如液压阀卡死不能换向；液压缸油管破裂，造成系统压力下降；液压泵压力失调等等。(3)渐发性故障这是由于支架液压元件和工作介质等的劣化过程逐渐发展而形成的。劣化过程主要包括磨损、腐蚀、疲劳、老化、污染等因素。

5、这种故障的特点是其发生概率与使用时间有关，它只是在元件的有效寿命的后期才明显地表现出来。如液压缸、液压泵、液压马达的磨损造成的内泄漏逐渐增大，当达到某一泄漏量时，故障就明显地表现出来；密封件的老化随时间而加剧，当达到有效寿命期时就失去了密封作用，导致系统严重泄漏；液压元件中的压力弹簧的疲劳随时间而加剧，当达到疲劳极限时，就失去了控制作用；工作介质的变质随时间加剧等等。由于这种故障具有逐渐发展的性质，所以这种故障通常是可以预测的。2.2按液压故障特性分类(1)共性故障是指支架液压系统和液压元件都常出现的液压故障。其故障的特点是相同的如振动和噪声、液压冲击、爬行、泄漏、高温

6、、进气等故障。(2)个性故障是指支架的液压系统和液压元件所具有的特有液压功能所出现的特殊性故障。如各液压系统的保压、卸压功能等所出现的故障。(3)理性故障理性故障是由于支架液压系统设计不合理或不完善、液压元件结构设计不合理或选用不当而引起的故障。如溢流阀额定流量选小了，导致溢流阀过载而发出尖叫声等等。这类故障必须通过设计理论分析和系统性能验算后，才能最终加以判断。2.3根据零部件类型不同分类（1）结构件故障除了液压系统元件以外的所有构成液压支架主体结构的零部件（如顶梁、掩护梁、连接销轴等）所出现的故障，即为结构件故障。（2）液压件故障除了结构件以外的支架液压系统元件（立

7、柱、千斤顶、操纵阀、控制阀、管路等）所出现的故障，即为液压件故障。2.4根据故障发生的原因分类（1）固有故障（2）人为故障（3）环境故障（4）耗损故障2.5根据故障的从属关系分类（1）基本故障这种故障是指液压支架零部件本身内在因素或缺陷所导致的故障。它包括由于构件强度、材质、加工和装配工艺等原因所引起的过度变形、断裂、过度磨损、老化、腐蚀、紧固件松动或失效、密封件失效等。（2）从属故障这种故障是指液压支架由于外部因素(如违章操作，外界偶然事故等)所引起或由基本故障所导致产生的派生故障。例如，立柱液控单向阀密封件失效，导致立柱下腔液体泄漏，