煤矿采掘机械液压系统油液污染的危害与控制

煤矿采掘机械液压系统油液污染的危害
与控制
摘要：煤矿采掘机械液压系统是矿山生产中重要的动力传动装置，但油液污
染会对系统带来严重影响。

本文研究了油液污染的危害和控制方法。

油液污染会
降低系统效率、影响可靠性、加速磨损和影响稳定性。

为控制油液污染，本文提
出了选择合适的液压油、加强过滤和维护、采用合理的密封技术和定期维护等措施。

通过控制油液污染，可以提高系统效率和可靠性，延长设备寿命，实现绿色
可持续发展。

关键词：煤矿采掘机械；液压系统；油液污染；危害；控制措施.
引言
随着煤矿采掘机械液压系统使用时间的增长和恶劣工作环境的影响，油液污
染成为制约系统正常运行和长期稳定工作的重要因素。

油液污染会降低系统的传
输效率，增加能耗，影响液压元件的寿命和可靠性，以及系统的稳定性和控制精度。

为了解决这一问题，我们需要选择合适的液压油、加强过滤和维护、采用合
理的密封技术，以及定期进行系统清洗和维护等控制手段。

本论文旨在研究煤矿
采掘机械液压系统油液污染的危害及其控制方法，以提高系统效率、延长设备寿命，并实现绿色可持续发展。

一、煤矿采掘机械液压系统的基本原理
（一）液压系统概述
液压系统是一种利用液体传递能量的动力系统，在煤矿采掘机械中广泛应用。

它通过液压油将能量从一个地方传输到另一个地方，以实现机械设备的运行和操作。

液压系统具有高压大扭矩、精确控制、平稳运行等特点，因此在煤矿行业中
得到了广泛应用。

（二）液压系统组成
煤矿采掘机械液压系统主要由以下组件组成：
1. 液压泵：液压泵将输入的机械能转化为液压能，并将液压油从油箱中抽
取到液压系统中。

2. 液压油箱：液压油箱用于存储液压油，同时也是液压系统的冷却装置。

3. 液压阀：液压阀控制液压油的流量和压力，以实现机械设备的运转和操作。

4. 液压缸：液压缸是液压系统的执行机构，通过液压油的作用使机械设备
完成相应的动作。

5. 节流阀：节流阀用于控制液压油的流量，从而实现对液压系统的调节和
控制。

6. 液压油过滤器：液压油过滤器用于过滤液压油中的固体杂质，保证液压
系统的正常运行。

以上的液压系统组成可以根据实际的机械设备和工作环境进行调整和优化，
但大致的原理和组成是相似的。

二、液压系统中油液的污染形式
（一）固体污染
固体污染是指液压系统中的固体颗粒物质，如灰尘、金属屑、沙粒等进入液
压油中，造成油液的污染。

这些固体颗粒一般来自于机械设备的磨损、环境灰尘、操作不当等。

固体污染会导致油液黏度增加、增加摩擦和磨损、堵塞油路、损坏
密封件等问题，降低液压系统的工作效率和寿命。

（二）液体污染
液体污染是指液压系统中的液体杂质，如水分、油泥、废油等进入液压油中，造成油液的污染。

这些液体杂质的来源包括设备泄漏、油液添加不当、水分渗入等。

液体污染会使油液的粘度变化、氧化、腐蚀金属等问题，严重时可能使液压
系统停机。

（三）气体污染
气体污染是指液压系统中的气体进入液压油中，造成油液的污染。

这些气体
主要是空气中的氧气、氮气、二氧化碳等。

气体污染会引起油液的氧化、泡沫、
油液体积变化等问题，影响液压系统的正常运行。

三、油液污染对煤矿采掘机械液压系统的危害
（一）导致液压系统故障的因素：
1. 堵塞油路：固体污染物会在液压系统中沉积和堆积，堵塞油路，导致油
液无法顺畅流动，影响液压系统的工作。

2. 损坏密封件：固体污染物会引起液压系统密封件的磨损，导致泄漏，影
响系统的正常工作。

3. 磨损和磨粒：液压系统中的固体污染物会增加油液中的颗粒物质，导致
液压泵、阀门、缸套等部件磨损加剧，影响系统的工作效率和寿命。

（二）影响机械设备工作效率的因素：
1. 油液黏度变化：液体污染物如水分、油泥等会使液压油的黏度变化，影
响液压系统的动作灵敏度和响应时间。

2. 油液的氧化：液压油中的液体污染物会引起油液的氧化，导致油液的酸
值增加，使油液失去润滑性能，加速设备的磨损。

3. 泡沫的产生：气体污染物会导致液压油产生泡沫，使得液压系统的工作
过程中泡沫不断崩解，造成机械设备的震动、噪音和能量损失。

4. 油液体积变化：气体污染物的存在会引起油液的体积变化，进而影响液
压系统的正常工作和传动效率。

四、煤矿采掘机械液压系统油液污染的控制方法
（一）定期更换油液：
定期更换油液是保持液压系统正常运行的重要步骤。

通过定期更换油液，可
以有效去除因长时间使用而产生的杂质和污染物，保持系统油液的清洁和性能稳定。

（二）安装油液过滤装置：
安装油液过滤装置可以有效去除液压系统中的固体污染物。

油液过滤装置可
以选择不同的过滤精度，从而满足不同场合对油液的过滤需求，保持系统油液的
清洁度。

（三）加强油液检测与监控：
加强油液检测与监控可以及时掌握液压系统油液的清洁状况。

通过定期对油
液进行检测，可以发现油液中的杂质和污染物，并及时采取相应措施进行处理，
保持液压系统的正常运行。

（四）健全管理制度：
建立健全的管理制度是对液压系统油液污染进行控制的基础。

健全的管理制
度包括制定油液污染控制标准、建立用油档案、制定定期保养计划、培训维修人
员等。

通过健全的管理制度，可以有效提高液压系统油液的管理水平，减少油液
污染的发生。

五、煤矿采掘机械液压系统油液污染控制的案例分析
（一）案例一：某煤矿液压系统油液污染原因及解决方案
污染原因：某煤矿的液压系统油液在使用一段时间后出现了明显的污染问题。

经过调查，发现主要污染原因有以下几点：
1. 机械磨损产生的金属异物；
2. 外界进入的灰尘和杂质；
3. 液压油添加剂的老化和变质。

解决方案：
1. 定期更换油液：制定定期更换油液的计划，根据液压系统的使用情况和工作时间制定更换周期，及时更换油液，去除系统中的杂质和污染物。

2. 安装油液过滤装置：在液压系统中安装合适精度的过滤器，对油液进行过滤，有效去除固体污染物，保持油液的清洁度。

3. 加强油液检测与监控：定期对油液进行检测，掌握油液的清洁状况，发现污染问题及时进行处理，确保液压系统的正常运行。

4. 考虑液压油品质和添加剂性能：选择合适的液压油，并严格按照使用说明添加液压油添加剂，防止添加剂老化和变质。

（二）案例二：煤矿机械液压系统油液氧化问题的处理
问题描述：在某煤矿的机械液压系统中，液压油存在氧化现象，导致液压系统性能下降，设备故障频发。

处理方案：
1. 定期更换油液：根据液压系统的使用情况和油液的老化状况，定期更换油液，避免油液的过度氧化。

同时，合理选择油液的品牌和质量，避免使用低质量的液压油导致氧化问题。

2. 控制温度：液压系统运行时会产生一定的热量，过高的温度会加速油液的氧化。

因此，在液压系统中加入合适的冷却装置，控制系统温度，降低油液的氧化速度。

3. 安装油液过滤装置：通过安装油液过滤装置，能够有效去除液压系统中的固体污染物，减少机油氧化的可能性。

结论
（一）油液污染对液压系统的危害及必要性
油液污染对液压系统带来诸多危害，包括但不限于以下几点：
1. 降低液压系统的工作效率：油液中的固体颗粒和杂质会增加系统的摩擦阻力，导致能量损失，使液压系统的工作效率下降。

2. 降低液压系统的可靠性：油液污染会损坏液压系统的密封件、阀门和泵等关键部件，增加系统故障的概率，降低系统的可靠性。

（二）加强煤矿采掘机械液压系统油液污染控制的重要性
煤矿采掘机械液压系统在恶劣的工作环境中运行，更容易遭受油液污染的影响。

加强液压系统油液污染控制的重要性体现在以下几个方面：
1. 提高设备可靠性和安全性：油液污染会导致设备故障的频发和系统不稳定，加强油液污染控制能够降低设备故障的概率，提高设备的可靠性和安全性。

2. 延长液压系统的使用寿命：油液污染会加速液压系统的磨损和老化，而加强油液污染控制能够延长液压系统的使用寿命，减少设备的更换和维修成本。

参考文献：
1.刘建国，王秀云，煤矿液压系统的油液污染及其控制研究，矿山机械2018年第2期
2. 李晓慧，周峰，液压油质量对煤矿采掘机械液压系统性能的影响研究，辽宁工程技术大学学报2019年第4期
3. 马胜利，刘辉，煤矿液压机械的油液污染危害与控制研究，矿山机械2017年第9期。