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1概述
在18世紀出現了液壓傳動技術,隨后得到快速的發展。在煤礦生產作業的過程中,涉及到的采煤機、掘進機、液壓支架等都使用了相應的液壓傳動系統。由于組成液壓系統的零件較多,裝配要求嚴格,在使用或更換過程中難免出問題。對于液壓傳動設備而言,由于其抗污染能力比較低,進而使其變得脆弱。根據相關資料顯示,由液壓系統污染引發的故障在液壓故障中占70%~80%。通過采取措施確保系統的清潔性,進一步保證液壓系統正常性,以及運行的可靠性。對于煤礦機械設備液壓系統來說,為了確保其清潔性,所以在日常維護、使用過程中,如何對液壓系統進行正確的使用與維護成為一項重要工作。
2系統污染的危害與原因
污物侵入液壓系統,首先可能影響液壓油的油質,縮短系統服務年限,并且系統內部各零部件可能會加速磨損、燒傷,嚴重時會造成控制閥動作失靈。除此之外,液壓件的節流孔、節流縫隙可能被侵入的污物堵塞,系統運行狀態失穩,甚至部分元件動作失靈,進而引發事故等。在液壓缸內部,灰(煤、巖)塵顆粒會加速損壞密封件,拉傷缸筒內表面,損壞密封件增大泄漏,進而在一定程度上出現推力不足、爬行、速度緩慢等,伴有振動或異常聲響,并且液壓馬達扭矩不足、運行狀態不穩定。若污物堵塞現象嚴重,造成較大的阻力,則濾網可能被擊穿,無法持續過濾,并且形成惡性循環。系統被污染的原因需要從多個維度來分析。但從污染產生的機理來看,可將系統污染的原因歸結為兩點:一是污染物潛伏于制作、安裝或維修階段。二是系統運行時被污染。
3液壓系統制作、安裝、維修中的污染控制
液壓系統在制作和安裝時,若不注意保潔,就可能使系統內部混入灰塵、焊渣、銹片、毛刺、磨料、切屑、型砂、涂料等污染物。這些固體顆粒的混入會嚴重威脅系統的運行狀態。因此,應該重點強化該階段的運維工作,減少污染,保證液壓系統經安裝維修后能夠安全、穩定地運行。
3.1液壓零件加工的污染控制通常采用濕加工法加工液壓零件。在加工過程中,要求每一道工序必須滴加清洗液或潤滑液,保證表面的清潔度達標。煤礦液壓系統通常要加工接頭、泵體、馬達、閥組和缸體。
3.2液壓元件、零件的清洗安裝前對液壓件進行維修。徹底清洗被污染的舊液壓件后方可使用。清洗要求如下:①按照國家標準,在無塵室或凈化室內拆裝和清洗液壓件。若條件不允許,則必須隔離操作室,裝配液壓件的工作室不要和機械加工車間、鉗工車間共用,不宜選擇露天操作或在簡陋的棚子、倉庫、雜物間等隨意的場地內裝配液壓件。對液壓件進行拆裝時,為避免拆裝液壓件時,灰塵、毛發、纖維等固體物落入液壓系統造成認為污染,要求必須使用不易掉落纖維的布料制作工裝,不穿戴工作服的員工禁止進入操作室。另外,操作室禁止進食和吸煙。②在專用清洗臺上拆洗液壓件。如果是臨時工作臺,拆洗前必須將工作臺清理干凈。③選擇與液壓系統配套的液壓油來拆洗液壓件,也可以用汽油、煤油。④用干燥潔凈的壓縮空氣將液壓件吹干,切忌用皮老虎向零件鼓風,以免灰塵混入,造成二次污染。⑤不允許在鉗工臺、裝配臺、地板或地面上直接擱置拆洗后的液壓件,應該找注入液壓油的帶蓋子的容器放置。⑥拆洗后不用于裝配的液壓件必須擱置在防銹油中保存,以免零件銹蝕。
3.3液壓件裝配中的污染控制①通過“干裝配”法裝配零件。“干裝配”就是液壓件拆洗后,待其表面干燥后再裝配,以免零件表面殘留清洗液影響裝配效果。②裝配過程中切忌用鐵器敲打零件??山柚~棒、木錘或橡皮錘進行打擊。③禁止帶手套進行零件裝配工作。手套等纖維制品容易對系統造成二次污染。④暫不組裝的液壓元件、組件應該用塑料塞塞住油口妥善存放。
3.4液壓件運輸中的污染控制運輸中的液壓元件、組件不宜沾水沾塵。液壓件如需向井下運輸,應提前打好塑料包裝或用防雨紙包裹零件,以免運輸過程中零件沾水或混入塵土。裝箱前和開箱時,重點查看液壓件的油口是否被塞子賽牢,及時對受污染的零件進行清污,如污染嚴重,應該進行二次拆洗。
3.5液壓系統總裝的污染控制①用壓縮空氣吹走軟管內水分,安裝軟管。②安裝接頭體之前先清洗吹干。有的接頭體要纏生料帶密封。生料帶必須沿著螺紋方向纏繞,且生料帶要低于螺紋端部,以免擰緊時螺紋切斷超出部分對系統造成二次污染。③液壓管道安裝的污染控制。液壓系統中有一個現場作業項目———安裝液壓油管。在裝配現場,液壓油管的裝配重點在于防塵、防泥水或砂土的污染。要看液壓系統的保潔效果怎么樣,首先要看液壓管路污染控制效果如何。清理完油管頭部蓋帽后進行裝配。裝配期間,嚴禁破布、石塊等污物污染管路。裝配時,如果中途須停頓一段時間,必須將管口封堵嚴密。另外,應該用氬弧焊等氣體保護焊接法施焊,以免系統內混入焊渣、氧化鐵皮等雜物。
3.6油箱加油油箱注油前檢查內部清潔度;加入油液前檢驗清潔度;注油時過濾,切忌直接注油。
4系統運行階段污染物控制
4.1缸體防塵在液壓系統中,液壓缸體(千斤頂)是比較關鍵的元件。系統運行階段,缸體防塵是必須考慮的一個問題。若現場條件允許,給活塞桿增設可防止桿體與渣石碰撞的防護裝置,壞掉的防塵環及時換新,以免煤(巖)塵侵入缸體。
4.2更換元件按照液壓系統保潔要求配備新元件。舊元件換新時,兼顧液壓系統污染物控制要求,以免因新元件保潔度不達標影響防塵效果。
4.3換油液在使用階段,若液壓油損耗或達到換油期限,須按照保潔標準對液壓油進行補充或換新,以確保油品運輸及換新過程少污染。建議用原始潔凈容器通過潔凈手搖油泵抽入油箱進行更換,盡量避免中間環節的污染。另外,在換油過程中,應該徹底清理原油箱,以確保新換的油品清潔度達標。
4.4保證油液溫度在液壓系統運行時重點關注油液溫度的控制。油液溫度過高或過低都會影響系統運行狀態。油液溫度超溫可能造成液壓系統密封件加速老化甚至損壞,使得污染物侵入油箱,污染系統的運行環境。
4.5檢查系統壓力系統壓力是液壓系統運行階段需要重點關注的另一個部分。系統運行時,若壓力突然降低,應快速反應,查明緣由。系統壓力下降多半由污染物侵入引起,出現此類狀況后油液須立即換新,或者盡快清污,以免影響系統的穩定性。
5總結
日常維護和定期保養是液壓系統污染控制的主要途徑。要求系統運維人員在開展日常工作時將保潔放在首位,以便控制污染,保證施工后液壓系統穩定運行。
作者:趙清華單位:河北冀中能源股份有限公司顯德汪礦