液压支架用安全阀综述及结构改进

路良良++房钊

摘 要：本文论述了液压支架用安全阀的工作原理及在井下使用过程中容易出现的问题，通过改进安全阀结构降低其维修损坏率。

关键词：液压支架；安全阀；结构改进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.254

1 概述

安全阀是液压支架重要元件之一，用来控制液压支架实际工作阻力使其不超过允许值，并可以防止支架的立柱内压力过高造成油缸爆裂，起到保护立柱的作用。安全阀的动作是根据压力系统内的工作压力自动启闭的，当立柱内部的压力超过安全阀的调定压力时，安全阀自动开启泄压。可见，其性能的好和坏直接影响液压支架的工作阻力与安全系数，影响支架支护性能的发挥，并对矿井的生产能力造成直接影响。

安全阀的工作原理是：当支架顶部的煤层压力过高时，支架上立柱内密闭腔的液压力升高，液压力克服弹簧力，使阀芯向下运动，高压液体通过阀芯上的卸载孔卸载，立柱内密闭腔的液压力下降，弹簧复位，安全阀关闭。

2 易出现的问题

安全阀在卸载的过程中，高速运动的乳化液产生的剪切力会造成安全阀密封元件的损坏，且安全阀在支架使用过程中频繁开启，再加上井下环境恶劣，煤渣等杂物极易混入乳化液，因此，安全阀的密封件是极易受到损坏的。

安全阀在井下的维修存在较多难点，其中最突出的一点就是环境恶劣、清洁度很难保证，井下处处都是煤渣，安全阀拆卸以后，煤渣极易进入安全阀内部，当安全阀开启后，进入内部的煤渣能够轻易划伤密封圈；其次，现在常用的安全阀接头与弹簧直接接触，拆卸后的安全阀在组装时无法将弹簧压缩到原来的长度，开启压力不能符合设计的要求；还有，员工质量意识参差不齐，员工在井下工作时的劳动强度很大，很多应该注意的事项都会忽略掉。为从根本上解决这一问题，除了加强员工培训外，还要有一种简单易行的处理方案，能够最大程度上保证安全阀的维修质量[1]。

3 解决办法

我们结合目前售后服务实际情况和现场条件，设计制作了安全阀阀体内弹簧的限位装置，能够解决安全阀拆卸维修前后开启压力变化的现象。

该项装置的每一个部件都具有自己的作用，通过这种结构，可以实现将阀芯与彈簧隔离开来，在安全阀拆卸后，安全阀阀芯与接头为一部分，阀体与弹簧为另一部分，弹簧在阀体内部不做变动，弹簧的压缩量始终不变，可以保证在维修前后，安全阀的开启压力不会产生变化，不会影响液压支架的强度与安全系数及支架支护性能的发挥。

经过这样改进，员工可以在井下随时维修，避免了维修安全阀时升井及再次调压的过程，可以将资源利用率大大提高，成本降低，减少了安全阀的维修损坏率。

本次设计是将阀体与接头的一部分连接起来，作为一个具有新式结构形式的阀体，将弹簧座与弹簧安装到新的阀体内部，用调压螺丝压缩弹簧，调整安全阀的开启压力，在新阀体的另一端装入阀芯，并用压紧螺套固定好，最后安装变径接头，完成最后的调试。

该结构的创新点就在于弹簧与阀芯分别处于新式阀体的两端，更换阀芯不会对另一端的弹簧产生影响，因此，安全阀的开启压力不会因为维修而变化。

参考文献：

[1]鞠晨，原长锁，向虎.浅析液压支架安全阀一体化设计[J].陕西煤炭，2015（05）：112-113+118.

作者简介：路良良（1988-），男，山东泰安人，本科，助理工程师，主要从事液压支架用阀的研究和设计工作。