281凿岩台车温测排故方法的创新与应用

摘要：我单位目前使用阿特拉斯boomer281型凿岩台车，此台车灵活便捷，但由于我矿为濒海矿山，井下含水量、盐碱度及湿度都很大，所以台车在使用过程中，液压系统故障率较高。在这种环境下，对于液压故障的排出，就显得尤为重要。液压故障多为内泄、油温过高、压力降低等，在长期的排故中，通过创新，利用温度变化的原理，对故障点进行查处。

关键词：内泄 油温过高 温度变化 压力降低

前言

目前随着矿山的发展和采矿能力的日益加大，对台车生产作业能力也是一个很大的考验，当前使用的阿特拉斯boomer281型凿岩台，在井下特殊的作业环境中，故障率较高，液压系统的排故效率，直接影响导矿山的效益，所以在排故方法上的创新，对于企业效益有着非常重要的影响。

一、 温测排故改造背景

boomer281型凿岩台车是进口部件南京组装设备，其特点是阀块外置，操作简单，缺点是易出现液压系统故障，且对工作环境要求较高。液压系统故障大致为液压油温过高、系统内泄、系统压力降低等，其中对于内泄的查处存在一定困难，之前的方法繁琐费事，维修时间过长，迫于生产效率的压力，改进维修方面势在必行。

二、 温测排故改造目标

利用温测法实现：最短的时间找出故障点，最少的拆装完成维修。

三、改造设计与论证

1、Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障

Atlas Copco凿岩台车在实际应用中，最常见、最普通、典型的液压系统故障是系统压力不足和温度高。液压系统压力不足的故障在没有进行深入地研究和判断之前，一般的处理方法就是更换液压泵，固然新的液压泵允许泄漏量有一定的余地，更换后暂且能够保证正常的系统压力，但是正常工作不过十天半月，故障就会复发；液压系统温度高的故障得不到彻底的根治就会导致系统各元件磨损加剧，其结果会进一步致使系统压力下降，新一轮的更换液压泵、阀的简单处理方法又开始了。因此，就是这种最常见的、最普通的系统故障如果不进行深究、根治，将会造成Atlas Copco凿岩台车维修成本居高不下。

2、Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障形成的原因和危害

Atlas Copco凿岩台车进行凿岩作业时液压控制阀工作时都处在封闭压力油的工作状态，且工作压力一般都在180-230Bar之间，在高压工作状态下泄漏是不可避免的，外泄可以用肉眼直观的看到，容易发现和处理，相对内泄就不易发现和察觉，内泄的故障不但不易被查找，而且会造成液压系统功率损失。液压系统的功率损失一方面会造成能量上的损失，使系统的总效率下降，另一方面损失大部分能量转变为热量，引起油温升高。其后果不仅使液压系统效率下降，也加速油质恶化，液压油温度超过65℃每升高9℃，油液的使用寿命将缩短一半。

3、Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障以往的诊断技术

Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障——压力不足和高温故障在实际设备维修当中是最难查找的故障，这也是液压系统本身的缺点所在，但究其根源两者是一致的，都是内泄引起的。

在生产实际中Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障的诊断一直延用且仅有的方法是：在系统采取直通法或旁通法安装压力表。然后，必须依次短接两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀，通过比对找出内泄的控制元件，然后进行处理。Atlas Copco凿岩台车液压系统元件的布置结构紧凑，反复拆卸是很费劲的事，采用这种方法诊断的缺点在于：

（1）、诊断一次短接7个控制阀一个也不能少，劳动强度非常高，且至少需要6-8个小时的时间，维修效率非常低，大大的降低了凿岩台车的生产效率；

（2）、诊断精确性差，对于泄漏量小于1000ml/min的控制阀诊断不出来；

（3）、频繁的拆卸系统管路，不但会污染液压系统，造成二次故障。而且造成油液外溢、浪费，污染环境；

（4）、对液压泵的磨损是否在正常范围内没有严格的界定，往往造成误判断而进行更换；

（5）、液压系统油液温度过高容易诱发火灾事故的发生。

四、改造方案和实施

1、操作法针对Atlas Copco凿岩台车液压系统典型故障快速精确诊断的操作方法

Atlas Copco凿岩台车的发动机启动后，将两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀的泄荷手柄置于加载位置，其它控制阀置于中位，发动机高速运转3-5分钟后，用红外测温仪分别对油箱内油液、液压泵泵壳、出油口和两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀进行测温，Atlas Copco凿岩台车的正常工作温度应该在30-65℃之间，通过检测到的温度数进行比对可以轻而易举的判断出内泄产生的部位，采用该操作法还能精确的诊断出Atlas Copco凿岩台车水冷却器的工况，进而有目的、有针对性地进行快速的故障处理。

2、轴向柱塞变量泵和双联齿轮泵的诊断

如果液压泵泵壳温度高于液压泵出口油温5℃-10℃之间则可以判断液压泵的机械磨损较大，但仍然可以使用；如温差在10℃以上，系统压力调定没有问题，则说明液压泵磨损严重、轴向间隙大、需要报修或更换。

3、控制阀的诊断

如果液压系统发生内泄、压力下降，达不到210Bar，则要对两联电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀、三联主工作操作阀的T口（回油口）进行测温，测得温度低于液压泵出口温度6℃，说明各控制阀的泄漏量在正常范围内；如果温差大于6℃则说明控制阀存在非正常泄漏，需要解体修理，如果控制阀内各密封件没有问题，则说明阀芯和阀体之间泄漏，需要更换。在这里值得注意的是：a、电缆卷控制/定位泄荷操作阀阀体内安装有210Bar的溢流阀，在对电缆卷控制/定位泄荷操作阀进行修理前先要拆检210Bar的溢流阀；b、三联主工作操作阀阀体右侧安装有280Bar的安全阀，三联主工作操作阀T口的温度高于液压泵出口温度6℃时，先要对280Bar的安全阀进行测温，280Bar的安全阀的正常温度应该和油箱内油液温差不超过10℃，和阀体温差不超过5℃，否则则说明280Bar的安全阀存在内泄，需要拆检。

4、液压控制阀T口温度和内泄量的关系

电缆卷控制/定位泄荷操作阀、两联顶棚控制操作阀、五联支腿控制操作阀、六联大臂定位控制操作阀、先导控制操作阀、25Bar先导减压阀的T口（出油口）温度比液压泵出口温度每高出1℃，内泄量增加60-130ml/min。利用这一参数可以精确的判断出各液压控制阀的内泄量，可很好的指导维修作业。

5、水冷却器的诊断

Atlas Copco凿岩台车水冷却器在正常工作时（双臂都进行凿岩作业），进、出油口的温差应该在5-10℃之间，进、出水口的温差应该在6-8℃之间，要是低于这个范围则说明水冷却器效率下降，油道发生堵塞或水道内壁形成了较厚的水垢，需要拆卸处理。

五、温测法的推广意义

该操作法在Atlas Copco凿岩台车典型故障诊断的应用中，不但大大的提高了的故障诊断效率和准确性，而且提高了Atlas Copco凿岩台车的生产效率，降低了维修成本。

参考文献：

[1]《机械手册》11卷，编委会.机械工业出版社.1982.66-160.