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      液壓支架立柱、千斤頂漏液原因分析及改進(jìn)

      2017-12-14 09:24:22荊浩
      綜合智慧能源 2017年11期
      關(guān)鍵詞:外漏漏液密封件

      荊浩

      (鄂爾多斯市神通煤炭有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

      液壓支架立柱、千斤頂漏液原因分析及改進(jìn)

      荊浩

      (鄂爾多斯市神通煤炭有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

      立柱、千斤頂漏液是影響液壓支架正常使用的主要原因,給煤礦開采工作帶來了很多麻煩。針對液壓支架在礦下使用的情況,從設(shè)計(jì)、加工、裝配和使用等方面分析了液壓支架立柱、千斤頂漏液的原因,并提出了改進(jìn)方法。

      液壓支架;立柱;千斤頂;漏液;密封

      0 引言

      液壓支架是綜采工作面的支護(hù)設(shè)備,其主要作用是支護(hù)采場頂板,維護(hù)安全作業(yè)空間,推移工作面采運(yùn)設(shè)備[1]。立柱、千斤頂是液壓支架的重要部件,漏液是液壓支架失效的主要原因。由于礦下的特殊條件限制,液壓支架一旦出現(xiàn)漏液,會給維修工作帶來很大的麻煩,也會給生產(chǎn)帶來很大的損失。作者根據(jù)以往的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及維修經(jīng)驗(yàn),對液壓支架立柱、千斤頂漏液原因進(jìn)行分析。

      1 立柱、千斤頂漏液現(xiàn)象

      立柱、千斤頂?shù)穆┮喊▋?nèi)漏液和外漏液兩種。內(nèi)漏液是液壓缸高壓腔乳化液向低壓腔泄漏,使高壓腔無法保壓,立柱、千斤頂動作不靈活,起不到支護(hù)的作用[2]。外漏液是液壓缸中的乳化液向外部泄漏,通常從外部直接可以觀察到。

      2 液壓密封原理

      液壓支架上立柱、千斤頂被密封在密封溝槽內(nèi),通常有一定的徑向壓縮變形,并對密封接觸面產(chǎn)生大的初始接觸力,從而阻止無壓力液體的泄漏。液壓缸工作時(shí),高壓液體擠壓密封件,使之進(jìn)一步變形,并對密封表面產(chǎn)生較大的壓力,阻止液體泄漏。

      3 立柱、千斤頂漏液原因

      (1)立柱、千斤頂最常見的漏液是外漏液,外漏液處主要是導(dǎo)向套外圓的靜密封,此處的靜密封為O型圈+擋圈結(jié)構(gòu),造成O型圈漏液的原因是O型圈的壓縮量偏低。例如:缸徑為200 mm的立柱、千斤頂使用220 mm×5.7 mm(外徑×線徑)的O型密封圈,該密封圈的斷面直徑為(5.60±0.14) mm,實(shí)際內(nèi)徑為(209.30+0.80) mm,按照溝槽尺寸及O型密封圈的公差計(jì)算,孔的最大值為220.115 mm,O型圈的最小外徑為219.620 mm,溝槽底的最小直徑為209.885 mm,O型圈的最大內(nèi)徑為210.100 mm。因此,在極限公差值的情況下,O型圈組裝后壓縮量偏低。

      (2)立柱導(dǎo)向套內(nèi)圈活柱或活塞桿上有掛液現(xiàn)象,這是導(dǎo)向套上密封件與溝槽設(shè)計(jì)不合理造成的。

      (3)壓力過高時(shí),密封件由于硬度過小,被擠出金屬溝槽,密封失效。在使用溫度過高的情況下,密封件被軟化和溶解。

      (4)密封件的質(zhì)量不好,保管期太長導(dǎo)致自然老化失效;變形或損壞;尺寸、公差不符合要求。

      (5)由于密封件多采用閉式溝槽結(jié)構(gòu),不合理的安裝方法可能會損壞密封件。

      (6)在零件加工過程中,由于機(jī)床精度、零件裝夾定位、多工序加工等各種因素的影響,導(dǎo)向套、活塞上的密封溝槽、導(dǎo)向支承面、缸筒、活塞都存在同軸度誤差,從而使缸筒、活塞、活塞桿、導(dǎo)向套等相對運(yùn)動部件之間存在同心度累積誤差;累積誤差造成的偏心導(dǎo)致密封元件單邊磨損,密封件的密封效果急劇下降,密封失效,致使通過間隙的漏液量增大。

      4 解決漏液的方法

      (1)針對導(dǎo)向套處靜密封漏液情況,對靜密封的設(shè)計(jì)做了改進(jìn),選用端蓋固定密封。導(dǎo)向套為螺紋結(jié)構(gòu)的情況下,需保證螺紋小徑大于靜密封的最大外徑,避免在裝配中刮傷密封件。根據(jù)壓力、溫度正確設(shè)計(jì)密封件的擠出間隙,既要保證乳化液不外漏,又要有少量的液體潤滑,使密封正常工作。

      (2)密封件的硬度過高、過低都會影響密封效果,根據(jù)使用工況合理選用密封件的相關(guān)參數(shù)及材料。密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求,由于被密封的介質(zhì)不同以及設(shè)備的工作條件不同,要求密封材料具有不同的適用性。對密封材料的要求:1)致密性好,不易泄漏介質(zhì);2)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度;3)壓縮性和回彈性好,永久性變形?。?)高溫下不軟化、不分解,低溫下不硬化、不脆裂;5)抗腐蝕性能好,在酸、堿、油等介質(zhì)中能長期工作,體積、硬度變化小且不會黏附在金屬表面上;6)摩擦因數(shù)小,耐磨性好;7)具有與密封面貼全的柔軟性;8)耐老化性好;9)加工制造方便,價(jià)格便宜,取材容易。顯然,任何一種材料要完全滿足上述要求是不可能的,但具有優(yōu)異密封性能的材料能夠滿足上述大部分要求。

      (3)使用合格的密封件,按照要求存放密封件。密封件應(yīng)存放在陰涼、通風(fēng)、干燥的室內(nèi)。存放時(shí)間一般為12個月(材料為聚四氟乙烯的可延長至24個月),存放超過12個月后不能使用,應(yīng)作報(bào)廢處理。管理員在發(fā)放密封件時(shí)應(yīng)遵循先進(jìn)先出的原則,使密封件存放時(shí)間達(dá)到最短,并應(yīng)使密封件表面清潔無灰塵。

      (4)使用合理的安裝工具及合理的安裝方法,以免對密封件造成損傷。在立柱、千斤頂?shù)幕钊?、缸筒、活塞桿、導(dǎo)向套上過密封處設(shè)計(jì)合理的引導(dǎo)角及圓角,如圖1所示。

      圖1 合理的引導(dǎo)角及圓角

      (5)加工時(shí)應(yīng)盡可能采取合理的工藝方法來保證各個零件的同軸度。選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的高精度機(jī)床及合理的夾具,每個單件盡量在一次裝夾中完成加工,根據(jù)基準(zhǔn)重合原則保證裝配后的同軸度。

      5 結(jié)束語

      造成立柱、千斤頂泄漏的原因是多方面的,可以對設(shè)計(jì)、加工、裝配和使用的全過程進(jìn)行有效控制,采取合理的措施減少液壓系統(tǒng)的泄漏,從而保證液壓支架工作性能穩(wěn)定。

      [1]王國法.液壓支架技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1999.

      [2]師健,李金艷,崔玉艷.液壓支架用用立柱千斤頂?shù)男孤﹩栴}研究[J].煤炭科技,2004(3):3-4.

      (本文責(zé)編:劉芳)

      荊浩(1985—),男,河北元氏人,助理工程師,從事煤礦機(jī)電管理方面的工作(E-mail:buliangou@126.com)。

      TD 355+.4

      B

      1674-1951(2017)11-0066-02

      2017-09-11;

      2017-10-13

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