煤矿液压支架缸体漏液原因分析和方案.pdf

当代化工研究 q斥 Modern Chemical Research Q Q2020 门 练述与专论 煤矿液压支架虹体漏液原 因 分析和方案 *赵强 西山煤电集团公司机电厂山西030000 摘耍液压支架是煤矿井下作业中经常使用的重要机械设备，为了能够有效控制液压支架缸体的漏液情况，确保综采工作能够顺利进 行，保障生产计划餉顺利完成，对煤矿液压支架缸体漏液原因进行分析，之后在设计、使用、维修保养、材料选择方面给出了针对性的建 议。 关键词液压支架；缸体；漏液 中图分类号TD355 TD355 文献标识码A A Cause Analysis and Scheme of Leakage of Hydraulic Support Cylinder in Coal Mine Zh a o Qia n g El ec tr o mec h a n ic a l Fa c to r y o f Xish a n Co a l a n d El ec tr ic ity Gr o up Co mpa n y , Sh a n xi, 030000 Abstracts Hydraulic support is an important mechanical equipment frequently which is commonly used in coal mine underground operations. In order to effectively control the leakage of hydraulic support cylinder, ensure the smooth progress of fiilly mechanized mining and ensure the smooth completion of production plan, this paper analyzes the causes of leakage of hydraulic support cylinder in coal mine, then gives some targeted suggestions in terms of design, use, maintenance and material selection. Key wordst hydraulic support cylinder leakage of liquid 在煤炭井下作业的过程中，液压支架缸体是最常用的 基础机械设备之一。由于工作需求，对液压支架缸体的使用 率十分高，因此导致了液压支架缸体经常出现故障与问题， 其中液压支架缸体漏液问题是十分严重的问题之一，同时也 是最受关注的问题之一。液压支架缸体漏液会对井下作业造 成严重的困扰，除了对工作环境的严重破坏，对综采工作造 成严重的负面影响，导致生产功效无法按计划完成之外，同 时对工作人员的正常操作造成了很多安全方面的问题。因为 漏液的情况经常出现，导致了液压支架缸体的支撑能力并不 能够按照生产计划的总体需要实现，进而导致了生产受到严 重影响，同时对顶板的管理方面也造成了困扰，甚至有可能 引发井下的安全事故。导致液压支架缸体漏液的原因存在于 很多方面，接下来就列举几个常见的原因进行系统的分析。 仁液压支架缸体漏液的原因以及危害 液压支架缸体之所以会出现漏液的情况，基本上来自于 设计、制造等方面的因素，同时在使用以及维修保养方面也 会对此造成影响，另外在密封方面的原因也会导致液压支架 缸体出现漏液情况。不管是处于哪方面的原因导致的缸体漏 液，对煤矿井下作业的影响都是十分严重的，更有可能会造 成综采工作无法继续，导致生产的终止。 ⑴液压缸体质量的原因 液压支架缸体的组成，是由无缝钢管以及铸造零件进 行组装的一种机械设备。在生产和制造液压支架缸体阶段， 经常会出现气孔、缩松以及起砂等细节问题，这些问题的出 现并没有规律可循，也与人为因素的关系不大，所以这些问 题在进行检查的过程中并不容易被发现。缸体底座在和钢管 进行焊接的过程中，会出现无法控制的焊接裂痕，这些裂痕 通常在精加工的环节才有可能会被发现并且及时补救，这就 给后续的补焊工作造成了很大的困扰，部分裂痕微乎其微， 难以被检查人员发现，因此无法反映出来，但是在缸体投入 使用之后，因为液压缸体在高强度压力之下进行载荷作业， 因此裂痕部位会受到力的集中挤压，导致裂痕部位的创面扩 大，进一步引发了漏液的情况出现。这种情况会导致液压支 架缸体的动作受到限制，并不能够满足设计阻力的需求，就 会导致承载能力受到严重的影响。 液压缸体载荷脉动相对较大的情况下，同时因为受力的 作用线与液压支架缸体的工作阻力线会出现一定的角度，就 会让活塞杆与缸体同轴度出现误差，并且会导致径向跳动的 情况，就会让密封环节的破损情况更加严重，最后导致漏液 的发生。另外，液压支架缸体在煤矿井下作业的使用率十分 高，长时间的过载会导致液压支架缸体的零件出现变形的情 况，甚至零件会直接损坏引发漏液，导致液压支架缸体无法 使用。 液压支架缸体在煤矿井下长期使用，井下的工作环境阴 暗潮湿，因此活塞杆的表面会因为环境的影响出现生锈的情 况，镀烙层会出现破损或者脱落的可能，机械受损的情况相 对严重，活塞杆一旦变形就会引发缸体漏液，就会让液压支 架缸体的性能大大受损。 ⑵密封失效的原因 因为密封问题导致的液压支架缸体漏液有很多种情况， 比如液压支架缸体以及阀门零件所配备的密封环形槽一旦过 深，或者密封圈内缩的量不达标或者较浅，压缩量在较大装 配的情况下都会导致设备的破损，进而引发漏液的出现。密 封部位如果不够精密，密封的基础面会因为粗糙的原因出现 位置的偏差，就会引发密封圈在安装之后的压缩量无法保持 在同一水平，也就是一面在挤压作用力较大的情况下出现卡 滞，另一面会因为没有作用力而出现大量的空隙出现漏液。 在装配密封圈的环节中，并没有采用专业的工具进行 装配，就会导致磨损情况出现。径螺纹、刀口等工具，稍有 不慎就很容易对机械部件的表面造成划痕、卷边、变形等情 况，密封圈就会因为这些破损失去密封的功效，导致漏液。 另外，在地面检修的过程中，使用的乳化液或多或少会 当代化工研究 Modern Chemical Research36 综述与专论 2020 门 残留在机械表面，在煤矿井下低温的环境内，会出现冻结情 况，一旦靠近热源更是会让密封零件出现焦化的可能，密封 零件的材料并不具备高强度的质量，很容易发生老化或者硬 化，弹性方面会大打折扣，造成零件的变形，也会导致液压 支架缸体的漏液。 除此之外，液压支架缸体在煤矿井下使用的过程中，工 作的管路长度有可能会突破千米以上，接口的插头更是有几 千个之多，如此之多的接口会导致液压管路面临机械受损的 情况，因此导致漏液，这些都与井下设备的日常维修保养有 关。 ⑶阀件乳化液的质量原因 液压支架缸体是的阀芯以及阀座在使用过程中，难免会 多次进行闭合或者开启，在阀芯开启的状态下，高速液体会 流动，伴随着许多颗粒杂质混在其中，造成一定的冲击力， 一旦材料的质量以及加工过程中的疏忽，都会导致密封被破 坏，最终引发漏液。 液压支架缸体在长时间的工作情况下，阀芯会因为脉动 弯曲力的原因以及猛烈的交变载荷震动对密封零件造成严重 的损坏，引发漏液。另外很容易致使操纵阀组出现松动或者 脱落的可能，导致接触面的密封失去功效，造成漏液。 乳化液在清洁度方面一旦无法保障，颗粒杂质很容易混 入其中，对机械造成破坏，颗粒杂质的体积过小，会跟随乳 化液的流动进入到液压的阀件或者缸体当中，对缸体和零件 的磨损十分严重，破坏了密封零件的密封性，导致漏油情况 出现。 2.控制液压支架缸体漏液的对策 在设计方面尽可能实现合理化，采用功能更加完善、质 量更有保障的液压支架缸体、液压阀件以及管路，并且提升 液压体系整体的单元件配置，也可以采用全新的材料来保障 平时的维修和保养，这些都是能够有效改善液压支架缸体漏 液的手段。 ⑴保障液压支■架■缸体的加工质量 缸筒、活塞杆、活塞以及导向套是液压支架缸体的重 要组成部分，这些部分的接触面在尺寸以及形状和位置等方 面的把控，对于液压支架缸体的使用有着重要的影响作用， 特别是针对液压支架缸体的密封性更是关键。因此在设计以 及材料的选择方面，到后续生产、加工的制作工艺，以及投 入使用之前的装配工艺，都需要给予足够的重视，将公差调 整到最合理的状态，以此来避免液压支架缸体出现漏液的情 况。 ⑵采用全新密封材料 密封圈是控制液压支架缸体漏油重要保障，但是同时密 封圈也是损耗极大的零件之一，磨损以及零件损坏都是导致 密封性不足而出现漏液的主要原因。因此在设计上，应该采 用性能更加全面，使用周期更长的材料生产和设计密封圈， 现阶段可以采用能够满足液压支架的刚体、阀件使用要求的 聚氨酯新型密封材料，能够很大程度上避免受力作用下零件 出现的变形扭曲，以及恶劣环境下密封圈的破损等情况，很 大程度上能够提升零件的密封性，防止液压支架缸体漏液的 情况出现。 ⑶提高乳化液质量 液压支架缸体在煤矿井下的使用过程中，涉及到的管路 相对较长、接口较多，并且井下的环境相对恶劣，因此应该 采用性能更好的乳化液过滤系统以及更能够满足实际需求的 液压配件，以此来保障乳化液能够保持清洁，避免液压支架 缸体出现漏液情况。在密封结构的设计方面也应该重视密封 作用，密封水平的提升除了能够提升密封性之外，同时也能 够在冲击的条件下起到更好的缓冲，同时也避免了恶劣环境 对机械的破坏，避免颗粒杂质混在乳化液当中，对机械部件 造成严重磨损，从根本上避免漏液情况发生。 ⑷加強B常维修保养与检修 液压支架缸体在进行使用的过程中，脉动冲击载荷较 大，操纵阀组静止的接触面固定螺丝一定要经常检查，一旦 出现问题要及时紧固，出现生锈情况要及时更换。常闭式的 操纵阀组，也能够很大程度上避免漏液的出现。除此之外， 在管路以及接口方面的检查和维修也要及时跟进，除此之外 要加强对工作人员的日常考核，对于没有上岗的员工要进行 必要的岗前培训，在管理方面实行责任制。在日常的使用、 检查以及维修工作中，要注意工具的正确的操作方法，提升 维护管理以及检修同样也是避免液压支架缸体漏液的有效手 段。 3.结论 通过保障液压支架缸体的加工质量、采用全新密封材 料、提高乳化液质量、加强日常维修保养与检修等手段，能 够有效避免液压支架缸体的漏液情况，有效避免漏液情况的 出现，才能够保障生产的质量与安全。 【参考文献】 [1] [1] 张盼盼，吴凤彪,张子英.煤矿液压支架缸体漏液原因分析 裁策[J],[J],彩机械,2019 8 2019 8 166-16166-16 [2] [2] 荆浩.液压支架立柱、千斤顶漏液原因分析及改进[J].[J].华 电技术,201711.,201711. [3] [3] 彭帅.液压支架千斤顶漏液问题原因及改进措施[J].[J].煤矿 机械，038 5 038 5 149-150.149-150. [4] [4] 刘建权.提高综采放顶煤工作面回采率餉措施研究[J].[J].机 械管理开发,2018, 33 01 2018, 33 01 144-145147.144-145147. [5] [5] 路亮.基于ANSYSANSYS的液压支架托梁结构分析与优化[J].[J].煤矿 机械，2020, 41 01 ，2020, 41 01 188-190.188-190. 【作者简介】 赵强 1985- 1985-, ,男，山西省太原市人，本科，机械工程师, 西山煤电集团公司机电厂；研究方向液压支架餉研发与制造.