液壓支架各部件常見故障及維修的分析

王國龍

（大同煤礦集團忻州窯礦機電科， 山西 大同 037021）

1 液壓支架主要結(jié)構(gòu)組成

液壓支架由兩部分構(gòu)成：結(jié)構(gòu)件與液壓系統(tǒng)，支架由高壓乳化液促使立柱被推動，以此來給予頂板足夠的支護力，以多種液壓設(shè)備與金屬結(jié)構(gòu)依據(jù)一定的連接方法組裝成煤礦工作面支護設(shè)備，其可以實現(xiàn)升將架、推動刮板移動與頂板管理等工作。液壓系統(tǒng)有立柱、管路、閥組等，結(jié)構(gòu)件包括挑梁、頂梁、掩梁、底座、連桿、推移等部分，如下圖1所示。液壓系統(tǒng)的組成可分為以下方面：動力源、控制單元、執(zhí)行單元與輔助單元。動力源的中心是液壓站，通過液壓站的工作將電能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗??？刂茊卧褂靡簤嚎刂崎y組，其是液壓系統(tǒng)工作復(fù)雜的部分，是使用維修與穩(wěn)定運行中的重點。執(zhí)行單元設(shè)備實現(xiàn)從液壓能向機械能的轉(zhuǎn)變。礦用液壓立柱千斤頂使用液壓缸來進行能量轉(zhuǎn)化。輔助單元是保持液壓系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，其包括過濾器、密封裝置等，其作用是幫助各部分的正常工作。

2 液壓支架各部件的常見故障

2.1 支架液管與接頭故障

煤礦液壓支架中普遍的故障就是支架液管與接頭故障。分析實際情況可以得到，支架液管與接頭故障的原因為：第一，支架液管接頭密封層損壞使得液體泄漏；第二，支架閥座與密封件里有鋒利的雜物，使得在使用時某些位置發(fā)生了變形，從而不能進行密封；第三，支架液管與接頭使用的密封圈尺寸不合標(biāo)準(zhǔn);最后，系統(tǒng)內(nèi)有堅硬的物體，使得安閥被堵塞而無法啟動或關(guān)閉[1-3]。

圖1 液壓支架結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 立柱常見故障

立柱為液壓缸，由內(nèi)部乳化液的壓力支撐頂板。其包括活柱、中缸、外缸、密封元件及導(dǎo)向件等。

立柱的定型故障：密封件損壞。密封件損壞故障是因為橡塑材質(zhì)的部件老化，可以直接進行更換；管路、連接件損壞。管路、連接件造價低，也可以直接進行更換；中缸、外缸、活柱損壞。中缸、外缸、活柱損壞普遍的方式為有活柱彎曲、生銹腐蝕、外層鍍層損壞；缸體內(nèi)壁表層與缸口腐蝕，缸口變形與軸度出現(xiàn)差度。

2.3 支架失穩(wěn)故障

煤礦液壓支架中普遍的故障就是支架失穩(wěn)。液壓支架傾斜是底座與頂梁間圍繞傾斜方向發(fā)生位移，并且使得支架沿傾斜方向偏離底板法線方向。倘若在工作時發(fā)生支架傾倒，就使得多臺支架一起發(fā)生傾倒，解決此問題不但要消耗大量的時間與精力，且還會影響到煤礦的正常生產(chǎn)。

3 液壓支架各部件常見故障的預(yù)防與處理

3.1 支架液管與接頭故障的預(yù)防

1）定期巡檢，維修人員應(yīng)仔細檢查支架接頭是否出現(xiàn)漏液情況，如果存在漏液，應(yīng)認真檢查其密閉性，再確定具體的故障原因，倘若是因為密封不嚴就需要及時更換接頭；

2）在維修時，如果是因為密封件尺寸不合適、破損使得支架液管與接頭漏液，也需要及時更換；

3）如果不是由于密閉性而導(dǎo)致了漏液，維修人員應(yīng)査看漏液具體情況，后再執(zhí)行維修措施；

4）維修人員在巡檢時，不但應(yīng)定期清潔管路，還需做好乳化箱清潔與過濾機器清潔工作；

5）維修人員還需檢查支架乳化液是否變質(zhì)，需及時更換。為避免鋒利物件損害支架系統(tǒng)立柱與管路系統(tǒng)等，應(yīng)在所有結(jié)構(gòu)口出增加防塵處理。

3.2 立柱故障的預(yù)防與處理

1）在工作時，如果液壓支架立柱不升。需要立刻檢查立柱液體，增加泵壓；

2）立柱如果無法降架，，應(yīng)當(dāng)在降柱位置放操作閥門的手柄，倘若高壓乳化液流入立柱上層需要關(guān)閉補液壓閥門；

3）消除千斤頂原因后，如果機器還是無動作，就應(yīng)立即更換并上井拆驗。

3.2.1 缸體的修復(fù)

1）缸體內(nèi)表層的修復(fù)方法如果缸體內(nèi)表層的發(fā)生輕微劃痕或腐蝕不大于0.25 mm，可使用珩磨內(nèi)孔方式進行維修，此種珩磨工藝準(zhǔn)確、成本投入低、工作效率高。如今，密封件允許的直徑差為±0.6mm，經(jīng)珩磨后的缸體可以用原型號的密封件。

2）配制非標(biāo)準(zhǔn)密封。倘若缸體內(nèi)發(fā)生輕微劃痕或腐蝕大于0.25 mm，且磨損均勻、大小超差在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，可珩磨增大內(nèi)孔，使用非原型號密封件進行密封。擴孔時應(yīng)保證缸體壁厚度達規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。配制非原型號密封件時遵守“最大擠出間隙”的標(biāo)準(zhǔn)，確保密封件的嚴格密封。

3）缸體內(nèi)孔再制造技術(shù)倘若缸體未出現(xiàn)變形、裂紋情況，但內(nèi)孔的磨損、腐蝕比較嚴重，可使用再制造方式來維修缸體內(nèi)孔。粗車內(nèi)孔腐蝕層到本體材料→鎢極氬弧焊技術(shù)熔銅合金→車削內(nèi)孔→珩磨內(nèi)孔至標(biāo)準(zhǔn)大小。錳銅合金耐磨損、耐腐蝕，熔覆時不易出現(xiàn)熱變形，容易進行切削加工。再造技術(shù)維修后的缸體防腐蝕性提高。

3.2.2 缸口的修復(fù)

使用缸口熔覆不銹鋼工藝來修復(fù)缸口。粗車缸口到本體材料→使用環(huán)縫焊機來熔覆不銹鋼→進行時效處理，減少應(yīng)力→車削缸口至標(biāo)準(zhǔn)大小。

3.2.3 中缸及活柱的修復(fù)

面對活柱發(fā)生變形情況，可以使用壓力機來矯正，作業(yè)時注意裝夾區(qū)域，防止夾具損壞活柱外層。倘若中缸發(fā)生漲缸情況，廠家應(yīng)檢查其實際強度是否達標(biāo)準(zhǔn)，后再分析發(fā)生漲缸原因，并進行仔細排除。活柱與中缸鍍層損壞的修復(fù)方式：車削去外鍍層→使用激光熔覆技術(shù)熔覆不銹鋼→車削熔覆外層至標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展→修復(fù)外層進行拋光處理。

3.3 支架失穩(wěn)故障的處理

1）倘若液壓支架的傾斜角度不大于5，那么在移動時，需要在傾斜支架傾斜的一側(cè)架腳下面放置木楔，并且挖孔翹起一邊，在挪動支架時，使用支架側(cè)護板千斤頂來進行調(diào)整；

2）如果支架發(fā)生明顯的傾斜，那么就需要在第一步驟上安裝防倒千斤頂，在挪動支架時，向傾斜的反方向拉緊。并且，在進行拉緊工作時查看支架的具體傾斜情況，避免因用力過猛而使得支架的傾斜角度變大；

3）在調(diào)解時需要經(jīng)多次協(xié)調(diào)與相互配合解決液壓支架的傾倒問題，經(jīng)過多次調(diào)整才可以完全將其調(diào)正。

3.4 底座聯(lián)接銷軸孔的維修

首先切除損壞部位。明確切割部位，切割主筋板上與圓弧板交接處40～80 mm外的區(qū)域，割掉的弧板可以進行再利用。第二，進行主筋板修補件加工。依據(jù)切割大小確定修補件的大小，根據(jù)設(shè)計圖紙的具體要求確定銷軸孔的區(qū)域及精度，使用對應(yīng)的機器加工。最后焊接復(fù)位，為了提升結(jié)構(gòu)件的對接強度，其對接處應(yīng)焊透。在主筋板上切口與修補件側(cè)面開30°的坡口。校正兩銷孔的軸度后進行焊接。焊接時應(yīng)由低向高交替焊接。焊接弧板、輔助筋板時應(yīng)先進行底焊，再使用交替焊接來提升焊縫高度，以此來降低焊件變形程度。主筋板與修復(fù)件在開坡口上對接，為預(yù)熱焊接，局部變形程度較低，焊接后可使用錘擊法來降低焊接應(yīng)力[4-5]。

4 結(jié)語

液壓支架在煤礦井下作業(yè)得到廣泛使用，但是也可能會發(fā)生零部件超出工作負荷情況，從而引發(fā)大量的故障問題。在維修液壓支架的零部件時，要保證維修方案針對性和高效性，以此來降低維修成本，保證工作人員的安全。在處理常見故障時，要進行詳細的記錄，為后期的工作提供有效的資料。