煤矿液压支架缸体漏液原因研究

2021-04-03李勇勇时磊

中国设备工程 2021年24期

李勇勇，时磊

（西安重装铜川煤矿机械有限公司，陕西铜川 727031）

众所周知，煤炭的开采必须最大限度地保证安全性，每年因煤矿引发的事故都令人扼腕叹息。液压支架在矿井中主要用于工作面的顶板支撑，增强顶板控制的稳定性，为煤矿的施工创造空间。但是，由于实际作业环境等因素的影响，发生支架漏液现象时有发生，对施工进展带来阻碍，严重的甚至会造成安全问题，因此，找出液压支架漏液的具体原因，并进行合理的处理势在必行。

1 液压支架的结构以及功能

液压支架的主要结构包括顶梁、前梁、千斤顶、立柱、底座等，其中底座以及梁组成了承载结构的主体，千斤顶与立柱是重要的工作部件，立柱可以承担顶板的压力并调节支护的角度，千斤顶可以完成推移、护板等操作，在实际使用中，顶板压力需要经由顶梁，到立柱再经底座最后至底板，立柱的稳定性决定了支架日常工作的稳定。

2 造成液压支架漏液的主要原因

2.1 煤矿液压支架缸体密封设计选型不合理

在液压支架的选择中，需要选取最适合本区域使用的装备，但是目前我国各地区地理环境相差悬殊，一些地区的专用设备可能有所欠缺，其主要表现在以下方面。

（1）活塞杆的密封选型出现问题，活塞杆是液压支架的重要组成成分，在选择过程中，需要对活塞杆的耐高压性能进行充分分析，最大限度避免因为受到瞬间压力过大而导致漏液问题出现。在一般情况下，液压支架的活塞杆一般使用Y型密封圈或者蕾型密封圈，在使用Y型密封圈时，需要将其唇口朝向受压一侧，以保证即便遇到高压，也可以保持密封面的紧密接触，除此之外，由于Y型密封圈的唇口间隔比较大，因此其承受的压力范围以及压缩量也会随之增多，此时，就需要用增设挡板的方式以避免出现密封漏液现象。

（2）活塞头密封的选择，活塞头的作用是将液压支架缸体内外两侧的液体进行分离，其密封效果的质量直接决定了支架的承压能力，对于活塞头的选择，需要遵从以下三种特性：首先，需要具有良好的密封性，如果活塞头的密封性差，一旦承受较大压力，缸体两侧的液体就会出现漏液现象，进而影响支架的承载能力。其次，耐受性，在一般情况下，液压支架需要使用乳化液或者纯水，而这两种液体具有一定的腐蚀性，因此必须保证其拥有一定的耐受性，以避免出现由于破损、老旧引起的漏液现象。最后，抗冲击性，造成液压支架漏液的最主要原因就是各种零件被高压所冲击引起的漏液，因此，活塞头作为受冲击的第一对象，需要具有非常好的受冲击性。第三，密封槽的尺寸出现问题，在液压支架的使用中，无论使用什么形式的密封方法，其所使用的密封圈都要安装到沟槽中，因此，沟槽的尺寸对于密封效果具有很大影响，一般来说，设计手册是密封槽尺寸选择的重要参数，但是在实际使用中，由于受到一些其他因素的影响，密封槽的尺寸往往会发生一些微小的改变，这时再按照手册上的尺寸进行密封，就会出现压缩量不足、密封性不好的问题。为避免此类问题，最好需要在O型圈两边增加挡圈。

2.2 零件制造以及装备问题

零件以及装备制造如果出现问题，也会影响液压支架的稳定性。缸体的焊接出现问题，液压支架的缸体由接头、缸侧以及缸底焊接而成，但是，由于焊接参数、焊接方式等问题，会导致液压支架出现气孔、裂纹等现象，这会使液压支架的耐腐蚀性下降，进而影响焊接强度，再加上实际的作业环境可能更加复杂，会进一步使焊接缝隙扩大，最终导致支架缸体出现漏液情况。除此之外，装备加工以及装配精度出现问题也会导致漏液的发生，在液压支架的零件装配过程中，对于活塞等零件装备的精度有很高的要求，如果精度出现偏差，则会影响密封效果。比如，缸体的内孔与端盖口之间如果出现超差问题，会导致缸体的内孔出现偏移，导致密封圈在作业时承受更强大的挤压，进而引发漏液现象。

3 解决液压支架漏液的对策

3.1 科学选择活塞头密封圈

科学、合理地选择活塞头密封圈可以更好地保证液压支架的密封性，在实际的工作中，蕾型密封圈与O型密封圈都有其固定的缺陷，因此，根据煤矿井下作业对液压支架的要求，鼓型密封圈受到越来越多的青睐，其独有的稳定性强、覆盖面积大以及不易出现翻滚等特点，深度符合现实所需。不过，需要注意的是，其沟槽部分需要使用开放式的沟槽。除此之外，对于高端液压支架，最好使用组合式活塞密封器，主要结构由弹性体、密封带以及挡圈所组成。科学选择活塞头密封圈，需要根据具体情况，进行最合适的选择，这对于液压支架漏液问题至关重要。

3.2 提高液压支架缸体的生产质量

缸体的质量直接决定了液压支架的密封性，如果缸体质量、品质过差，则液压支架漏液状况发生的频率会很高。首先，对焊接工艺要提升其水平与质量，对于主要焊接点，需要对焊接强度进行严格把控，避免出现焊接口松动、缝隙过大等问题。其次，活塞、缸筒等部分的尺寸要认真选择，不能根据手册信息一概而论，而是需要仔细测量实际环境中的尺寸，以匹配最适合的装备尺寸。最后，装备的精度需要谨慎选择，在市场中，往往精度越高的装备，其价格也会越贵，但是为了安全起见，一定要尽量选取精度高，使用时间长、质量得到保障的装备，以降低故障发生的概率。

3.3 加强乳化系统的清洁工作

乳化系统的清洁工作对于液压支架十分重要，由于煤矿的工作环境往往伴随着大量的粉尘以及污染物质，因此，做好乳化清洁工作可以在一定程度上保护缸体，在清洁过程中，需要不断强化清洁工作，可以通过极大工作面的降尘以及通风强度进行清洁工作，另外，也要定期清理乳化液中的杂质，在杂质的处理过程中，需要注意密封性，通常需要增加多重过滤装置，以保障乳化液系统的清洁质量，在清洁完成后，还要做好记录，以便下次清洁使用。

3.4 加强日常的维护与检修工作

日常的维护与检修是避免发生液压支架缸体漏液的主要手段，在实际工作中，由于工作人员对日常维护工作的不重视，导致很多问题未能及时发现，最终导致漏液故障的发生。因此，在日常的生产活动中，一定要定时、认真、细致进行检查工作，制定专业的检修制度，对于发现的问题及时上报，并在第一时间进行维护处理，同时，做好信息记录，以便下次出现同类型的故障时，维护人员可以第一时间找出应对对策。除此之外，还要加强工作人员的安全意识，在日常的生产活动中，对设备进行保护，并对于出现隐患的地点，及时向上级汇报，将设备发生漏液的概率降至最低。需要注意的是，维护与检修工作，由于煤矿的内部环境，还是充斥着一定的安全隐患，因此，相关维护人员必须保证科学、专业，以此保证自身人身安全。