MB670型掘锚机液压系统高温故障探究

MB670型掘锚机液压系统高温故障探究

李庚

国家能源神东煤炭集团哈拉沟煤矿 陕西省榆林市  719315

摘要：目前，越来越多的先进大型设备在我国煤矿生产中已经得到了广泛应用，并且连采、掘锚工艺已经慢慢推广。为了确保生产的安全性，本文在MB670型掘锚机液压系统出发，对其故障进行了分析，提出了相关的解决方案，希望可以确保煤矿生产的安全性。

关键词：MB670型掘锚机；液压系统；高温故障

 通常情况下，MB670型掘锚机液压系统在正常状态下，温度在40到60℃之间，最高不会超过80℃。但是，在具体的运行中，受到客观因素的影响，会发生油温超高等情况。若油温超高会增大液压系统部件的磨损，导致液压系统密封件老化，更会加速液压油的变质。这就需要对MB670型掘锚机液压系统的常见高温故障进行深入探究，确保机械的稳定运行。

一、MB670型掘锚机系统的特点

1、安全系数高。在引进MB670型掘锚机设备后，大部分掘进作业都实现了“短掘快支”， 空顶与空帮作业等现象对明显减少，并且所有的顶帮支护都可以利用掘锚机同时施工，能够及时解决液压系统运行中的安全问题。

2、质量优良。选择MB670型掘锚机进行施工，巷道可以一次性成型，顶底板较为平整。同时，围岩应力比较稳定，并不需要垫路，就可以减少道碴的使用量，减少经济成本。此外，此设备的单进水平高，调查发现其月平均进尺与传统掘进机比较，进尺高出了248m[1]。

3、劳动强度低。与传统掘进工艺比较，MB670型掘锚机的自动化程度强，手动操作少，这种类型的掘锚机可以一次性支护顶、锚杆，不需要人工紧固。再加上，MB670型掘锚机的底板较为平整，如果路况较好，人员与材料等使用车辆能够直接运送到掘进面上，不断降低职工劳动强度，提高自动化施工的效果。

二、常见故障

为了确保液压系统运行的稳定性，会将温度控制在区间中，不可以超过30-60℃。此期间的部件一般会产生较高的效率，抗氧化能力也非常好。如果温度超过了该数值，就会导致设备出现故障。  

1、油黏度变差。若粘度变差，设备零件与系统中的油液，会出现大量渗漏，泵容积率容易受到影响。油液流经节流小孔，或者隙缝式阀口流量不断增大，在此之前其工作速率也会发生改变，影响MB670型掘锚机液压系统的安全性与稳定性，影响其精度。如果其黏度变差，还会降低零件表层的润滑膜，影响机械运行的稳定性。  

2、液压元件选型不科学。在对液压系统中的元件进行分析时，发现其主要包括溢流阀与顺序阀等。这就需要对元件进行选型设计，在满足液压元件工作要求的同时，加强对流量的控制，对流量进行合理化调节。再加上，流量指标作为选择液压元件的依据，可以结合流量，对液压元件进行选择，加强对液压元件阻力系数的有效选择，确保其在液压元件下可以在正常状态下可以正常运行，减少阻力。若不对液压元件进行合理选型，就会增加液压元件局部阻力系数，增大摩擦力，影响液压油吸收，增加液压油的温度[2]。

3、氧化速率快。若MB670型掘锚机液压系统在运行中，油温已超过55℃，就会影响此设备的使用寿命。正常情况下，油温每升高10℃，液压油应用寿命可能会缩短一半。油液在氧化中会出现沥青等多种胶状物质，造成液压元件小孔阻塞，对液压系统的温度运行带来影响。零件在应用中，长时间受热，会出现形变。当温度升高时，零件会因为受热出现变形等问题。这个时候之前的零件缝隙，会发生改变，增加阻力，长时间会导致阀门卡死。

此外，热变形会导致零件接触区域中的润滑油膜出现变化，增加磨损程度，影响液压系统运行的效果。严重情况下，更会加快部分元件老化，大部分液压系统密封件，或高压软管一般都是橡胶制品。当液压油温度较高时，会加速其老化，缩短设备的使用寿命。

4、液压系统形成节流。液压管路在应用中会受到挤压，液压元件若接反，或出现损坏，就会对回油的畅通性带来影响，进而形成背压，出现比较大的压力损失，导致液压油发热。此类故障的处理方式为：首先要在液压系统上，或者在不同部位合理接上压力表，结合压力数值，对故障点进行准确判断。其次，可以应用螺丝刀沿管路听，在存在节流地方，具有非常大的哧哧声。最后，还要用手摸，当其摸到节流点时，说明此处温度要比其他地方高[3]。

5、回油过滤器堵塞。若回油的过滤器出现了堵塞，在回油时会形成背压，出现比较大的阻力损失， 进而导致液压系统发热，对设备的运行带来影响。对此，需要及时更换合格的新过滤器，及时排除。对于安全阀长期溢流，或者主阀内泄等问题，此故障发热较快，并且压力调越小，发热也就越快，在1小时左右，就会出现高温情况。这种类型的故障在泄漏处存在哧哧声，此处温度稍高。对此，要注意对安全阀的重新设定，及时找出内泄主阀，排除故障后，加强对油温的保护，进而确保MB670型掘锚机液压系统的稳定运行。

6、泵内泄。一般情况下，泵坏主要是因为内泄，或者磨损损坏。如果泵的内泄量增加，部分压力没对外做功，一般会直接将压力转换为热能，导致液压系统温度升高。通常30分钟左右，就可以对油温进行保护。此外，还要注意对泵正常泄油量的控制，将额定流量控制在3%到5%之间，结合泄油量，或者是应用代换法，对泵运行的稳定性进行判断，及时排除其中的故障。

三、MB670国产化掘锚机位信息的检测
        1、分析传感器模块功能。结合MB670型掘锚机的特点，在截割头的位姿检测中，加强对截割臂升降角度的控制，分析伸缩油缸位移。由于掘锚机截割臂的幅度比较大，所以在对升降角度进行检测的时候，若不对传感器类型进行合理化选择，就会对检测器的运行带来损害。这个时候要对截割臂升降油缸的运行情况，如伸缩量进行监测，通过运算进而得出升降的角度[4]。

在此过程中，还要对升降角度的间接检测，注意机身位姿检测，确保掘锚机掘进工作的稳定运行。正常情况下，掘锚机会沿着巷道底板慢慢前进，机身也会偏离巷道所设计的中线，这就需要以航向角为主，确保信息检测的准确性。
        2、信号处理模块。当前，机载信号处理模块一般包括通信模块与核心处理器等，主要以太网通信模块所组成的，加强对传感器数据的整合。通信模块一般将传感器数据，以太网作为基础进行传输，将其传输到上位的监测软件中，及时发现MB670型掘锚机液压系统运行中的问题[5]。
       3、空间位姿监测上位软件。数据库模块与机身空间位姿模块等都是此软件的主要组成部分，具体操作过程为：机载信号处理器在对信号进行传输时，会将其存储到数据库中，对模块进行计算，结合所收集的传输信号，建设模型进行计算，将计算位姿信息全面存储在数据库中。注意对位姿监测数据的显示，加强对历史查询数据的整合，及时发现异常信息。

四、高温故障控制策略
        当前，为了进一步扩大MB670型掘锚机液压系统的应用范围，要及时纠正高温故障，确保设备应用的安全性。首先要注意对自动调节方法的应用，在肉眼观察中，若出现姿态偏差，要及时对掘锚机的角度进行调整，确保行进方向的正确性。但是，受到司机精力与环境因素对额影响，容易出现误判情况，这会对掘进效果的带来影响。同时，要注意自动与高精度纠偏的应用，通过自动控制，对掘进过程中的方向进行合理化控制。
        如，可以在MB670型掘锚机液压系统上，合理安装传感器，确保其稳定运行。在对传感器安装时，一般要将掘锚机安装同一侧，主要是为了避免在具体掘进过程中，传感器进入到水煤中，减少客观因素对MB670型掘锚机稳定运行的影响。同时，传感器的具体安装位置，与所在直线要和掘锚机掘进前进方向保持平行。第3个测距传感器，一般要安装在掘锚机的另一侧，确保安装位置的合理性，明显相关操作流程：将掘进方向作为对称轴，让其同侧固定两测距的传感器，也就是其中心位置相互对称。借助第三个传感器，可以对具体的数据情况进行测量，通过相关的计算，准确得出掘进机当前前进的方向，避免其在运行中出现高温故障。在此过程中，可以通过PLC控制系统的，对方位角与中心偏距进行科学调整，确保掘锚机前进方向的准确性[6]。

在处理不排油等故障时，一般需要通过开关隔离换相使泵，改变其转向。在此过程中，还要全面检查各结合处密封是否存在损坏等情况。若管道不完整，一定要进行密封更换，或者是紧固螺栓，及时更换破损部分。全面检查吸油管道是否存在异物所堵，彻底清理异物，最好在吸油口处安装上过滤装置，避免异物倾入，对阀门的打开情况进行完全检查。当然，还要将安全阀拆开，进行全面清洗，应用细研磨砂，研磨阀孔，对其进行全面清洗。由于冬季的气温比较低，油液黏度如果增大，油泵就不能及时吸入。因此，在条件满足的要求情况下，对油液进行预热，加强对温度的有效控制。

结束语

总之，MB670型掘锚机液压系统的整体结构较为复杂，再加上其应用环境比较恶劣，若出现故障难以进行有效处理，需要结合故障现象，进行深层次分析引起故障的因素。高温是导致MB670型掘锚机液压系统出现故障的主要因素之一，需要进行系统性分析，及时发现安全隐患，在减少故障处理时间的同时，提高设备的使用效率，及时提出解决措施，进而确保MB670型掘锚机液压系统运行的安全性。

参考文献：

[1]李伟东,段金红,李宣东,邵常雄,刘占明,梁志杰,马学京,陈洪月,张德生. 山特维克MB670型掘锚机履带动态接地压力分析[J]. 矿山机械,2022,50(3):6-9.

[2]程宏. 煤矿掘进机液压系统故障及维修探析[J]. 山西焦煤科技,2021,45(10):54-56.

[3]成岩军. 掘进机液压系统故障分析与排除[J]. 机械管理开发,2021,36(5):286-287.

[4]闫超. 掘进机液压系统常见故障分析及解决措施研究[J]. 机械管理开发,2021,36(3):287-288+290.

[5]王童. MB670掘锚一体机煤巷快速掘进的实践[J]. 山东煤炭科技,2021,39(3):131-132.

[6]鲁德刚. 掘进机液压系统的故障分析与排除[J]. 机电信息,2020,(30):65-66.