鮑素峰

（山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 長治 046600）

引言

煤礦工作環(huán)境相對其他工業(yè)領(lǐng)域比較復(fù)雜，通常比較潮濕、溫度高、粉塵多等，在這樣復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境下長時間運行，掘進(jìn)機必然容易出現(xiàn)各種故障問題[1]。對于掘進(jìn)機而言，液壓系統(tǒng)是其中非常核心的構(gòu)成部分，而液壓油又是液壓系統(tǒng)正常工作的必要介質(zhì)，起到傳遞動力的作用[2-3]。根據(jù)相關(guān)實踐經(jīng)驗表明，掘進(jìn)機故障問題絕大部分是由于液壓油污染造成的，由于液壓油污染導(dǎo)致的故障問題占掘進(jìn)機所有故障問題的75%左右[4]?？梢?，加強掘進(jìn)機液壓油的管理與維護(hù)，避免出現(xiàn)污染，對于維護(hù)掘進(jìn)機運行可靠性有重要作用[5-6]。因此，本文結(jié)合掘進(jìn)機工作環(huán)境，對液壓油污染問題進(jìn)行深入分析和研究，提出液壓油的日常維護(hù)保養(yǎng)控制措施，對于提升掘進(jìn)機運行過程的穩(wěn)定性有重要的實踐意義。

1 掘進(jìn)機液壓油污染物形式

1.1 液壓系統(tǒng)自身殘留的雜質(zhì)

掘進(jìn)機中的液壓系統(tǒng)是由多個零部件和元件構(gòu)成的，這些結(jié)構(gòu)在加工、生產(chǎn)制作、運輸過程中會受到周圍環(huán)境的污染，比如粉塵、棉紗、磨料等。這些污染物如果在掘進(jìn)機正式投入使用前沒有徹底清理，在使用時就會逐漸侵入到液壓油中造成污染。

1.2 外部雜質(zhì)的侵入

如圖1所示為掘進(jìn)機液壓油污染物侵入途徑示意圖。

煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，空氣中包含有很多粉塵。掘進(jìn)機在正常使用和維護(hù)保養(yǎng)時，空氣中的粉塵雜質(zhì)都有可能進(jìn)入液壓油中造成污染。液壓系統(tǒng)中會使用過濾網(wǎng)，如果對過濾網(wǎng)不定期進(jìn)行更換，就會加大雜質(zhì)侵入的可能性。

圖1 掘進(jìn)機液壓油污染物侵入途徑示意圖

1.3 生成污染物

液壓油在工作時自身會生成污染物。在高溫作用下液壓油會發(fā)生氧化生成雜質(zhì)，空氣或水中包含的其他種類油品混入到液壓油中發(fā)生反應(yīng)生成污染物。液壓系統(tǒng)內(nèi)各結(jié)構(gòu)件在運行時相互摩擦?xí)a(chǎn)生磨屑。

2 掘進(jìn)機液壓系統(tǒng)污染的危害

2.1 固體顆粒污染造成的危害

在液壓油污染導(dǎo)致的故障問題中有70%是因為固體顆粒污染引發(fā)的。液壓系統(tǒng)涉及很多元件間的相互運動，固體顆粒進(jìn)入到運動副中間會造成嚴(yán)重的危害。第一，加劇元件磨損，甚至有可能導(dǎo)致元件出現(xiàn)損壞，無法正常工作。第二，部分固體顆粒性質(zhì)特殊，混入在液壓油中加速液壓油氧化，生成更多的污染物，使液壓油的性能顯著降低。查閱有關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，如果掘進(jìn)機的液壓油處于相對比較潔凈的狀態(tài)，那么能夠正常使用超過1 000 h。而當(dāng)液壓油內(nèi)包含的固體顆粒污染物較多時，在100 h以內(nèi)就會失效。掘進(jìn)機礦井下的工作環(huán)境惡劣，液壓油被固體顆粒污染，使得密封件出現(xiàn)磨損引發(fā)漏油現(xiàn)象，液壓油壓力不足就會導(dǎo)致整個壓系統(tǒng)的動力不足，嚴(yán)重威脅掘進(jìn)機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 水分污染造成的危害

對掘進(jìn)機液壓油進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時，對內(nèi)部包含的水分檢測難度相對較大。當(dāng)水分進(jìn)入液壓油后同樣會造成較大的危害，具體表現(xiàn)在以下兩點：第一，加劇液壓油的乳化效應(yīng)，使得液壓油的油膜強度以及黏度都出現(xiàn)大幅度降低，性能大大折扣。由于液壓油的潤滑作用削弱，導(dǎo)致元件之間的相互摩擦變得更加嚴(yán)重，縮短各類元件的使用壽命。第二，過多的水分會加劇液壓油的氧化，使液壓油的質(zhì)量降低，影響整個液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

2.3 氣體污染造成的危害

液壓油中混入氣體時會對其性能產(chǎn)生不良影響。第一，氣體壓縮性比液壓油大很多，當(dāng)油中混入氣體時會導(dǎo)致液壓油的可壓縮性顯著增加，顯著改變液壓油屬性。第二，液壓油中混入的氣體會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生氣蝕效應(yīng)，使液壓系統(tǒng)工作過程，出現(xiàn)沖擊、振動、噪音等問題。第三，當(dāng)工作溫度較高時，氣體會加劇液壓油氧化，生成雜質(zhì)，降低液壓油性能。第四，當(dāng)液壓油中包含的氣體太多時，就會對液壓油的流動過程連續(xù)性造成影響，最終引發(fā)“氣塞”現(xiàn)象。

3 礦用掘進(jìn)機液壓油現(xiàn)場維護(hù)保養(yǎng)措施

掘進(jìn)機液壓系統(tǒng)在生產(chǎn)、加工、運輸?shù)群芏喹h(huán)節(jié)都可能會對液壓油造成污染，結(jié)合實際情況，主要對掘進(jìn)機現(xiàn)場使用和維護(hù)保養(yǎng)階段的控制措施進(jìn)行闡述。

3.1 現(xiàn)場使用階段的控制措施

第一，對液壓系統(tǒng)添加或更換液壓油時，必須使用高精度過濾器對其進(jìn)行過濾處理，不得直接將液壓油倒入液壓油箱中。在新設(shè)備液壓系統(tǒng)投入使用的前段時間，設(shè)備處于磨合期，元件相互間的磨損比較嚴(yán)重，所以應(yīng)該適當(dāng)縮短液壓油更換周期，另外也要對過濾器進(jìn)行及時更換。礦井工作環(huán)境復(fù)雜，掘進(jìn)機可能會發(fā)生漏油現(xiàn)象。因此必須對漏油問題進(jìn)行定期檢查，如果發(fā)現(xiàn)油箱油量降低，就需要根據(jù)操作規(guī)范，向油箱中添加適量的液壓油，避免出現(xiàn)吸空問題。

第二，合理選用不同性質(zhì)的液壓油。液壓油性質(zhì)會對性能產(chǎn)生重要影響。必須結(jié)合掘進(jìn)機使用環(huán)境，合理選用最適合的液壓油。對于礦用掘進(jìn)機而言，通常情況下使用比較多的液壓油為HM68型。因為該型號液壓油比較適合煤礦井下的工作環(huán)境，抗乳化性能、抗壓和抗磨性能都比較優(yōu)越。

第三，對掘進(jìn)機操作和維護(hù)保養(yǎng)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提升他們的業(yè)務(wù)水平，避免由于人為因素導(dǎo)致液壓油被污染。

第四，需要確保掘進(jìn)機提供的動力比實際負(fù)載更高，避免出現(xiàn)“小牛拉大車”的問題，對掘進(jìn)機的液壓系統(tǒng)造成損壞。

第五，當(dāng)掘進(jìn)機使用環(huán)境溫度相對較低時，由于液壓油在低溫狀態(tài)下性能得不到充分發(fā)揮，所以有必要將機器開啟后運行一段時間，讓液壓油溫度上升到正常工作范圍后再投入使用。另外，液壓油溫度太高也會影響使用性能，需要對液壓油溫度進(jìn)行監(jiān)測，避免溫度超過正常使用范圍。

第六，掘進(jìn)機使用環(huán)境復(fù)雜，液壓油出現(xiàn)污染問題是不可避免的現(xiàn)象。在使用時有必要采取措施對掘進(jìn)機液壓油的潔凈度進(jìn)行抽樣檢測，實時掌握液壓油中固體顆粒、水分和氣體的含量，當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)污染物含量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時，需要對液壓油進(jìn)行及時更換。

3.2 維護(hù)保養(yǎng)階段的控制措施

第一，對液壓系統(tǒng)內(nèi)各元件、油箱和管路內(nèi)黏附的雜質(zhì)徹底清洗，對液壓油中的固體顆粒、水分、空氣等進(jìn)行濾除。檢查油箱中油位是否正常，發(fā)現(xiàn)缺油及時補充。定期檢查掘進(jìn)機漏油現(xiàn)象，出現(xiàn)漏油問題應(yīng)該查找原因，從根源上解決漏油現(xiàn)象。對過濾器進(jìn)行定期更換。

第二，掘進(jìn)機在工作時表面會黏附大量灰塵，需要對這些灰塵進(jìn)行及時清理，避免侵入液壓油內(nèi)造成污染，尤其需要重點清除管接頭和密封部位的灰塵。對液壓系統(tǒng)各運動副之間的間隙進(jìn)行定期檢查，避免因為磨損嚴(yán)重導(dǎo)致運動副間隙增大，影響運行穩(wěn)定性。液壓油中包含的固體顆粒太多時會沉淀在油箱底部，所以需要對油箱底部雜質(zhì)進(jìn)行定期清除。

第三，在對液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時，能不拆除液壓元件時就盡量不拆除。特殊情況下確實需要拆除時，必須將拆下的元件放在清潔部位避免遭遇污染。在去除管路雜質(zhì)時，不得使用棉紗布清理，而應(yīng)該通過綢布對各類元件進(jìn)行清理。不得通過汽油對橡膠密封件進(jìn)行清洗，因為汽油會對橡膠密封件造成侵蝕。

第四，在完成液壓系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)工作后，所有元件必須進(jìn)行全面清洗后才能夠重新使用。防止維護(hù)保養(yǎng)階段導(dǎo)致的液壓油污染現(xiàn)象。

4 結(jié)語

煤礦井下工作環(huán)境復(fù)雜，掘進(jìn)機在正常工作過程中，液壓油被污染是不可避免的問題。液壓油污染物質(zhì)及其形式是多方面的，一旦液壓油被污染，就會對掘進(jìn)機的正常運行造成不良影響。因此，結(jié)合掘進(jìn)機實際使用情況，從掘進(jìn)機使用階段以及日常維護(hù)保養(yǎng)階段制定液壓油的防污染控制措施，對于提升掘進(jìn)機液壓油潔凈程度、保障設(shè)備正常穩(wěn)定運行具有一定的實踐意義。