劉錄琴

摘 要：立柱脹缸是在液壓支架作業(yè)過(guò)程當(dāng)中最為常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料顯示：在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，因立柱脹缸而導(dǎo)致的大修比例占到了整體大修的1/5以上。為了提高液壓支架的使用效率，在保障采煤質(zhì)量的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能降耗以及安全生產(chǎn)的目的，均有必要對(duì)液壓支架立柱脹缸現(xiàn)象的各種原因進(jìn)行分析，同時(shí)采取有效的防治措施。文章即以此為研究對(duì)象，以液壓支架立柱脹缸問(wèn)題作為研究對(duì)象，結(jié)合某實(shí)際案例，就有關(guān)立柱脹缸現(xiàn)象的分析過(guò)程，以及相關(guān)防治建議加以了詳細(xì)探討與說(shuō)明，望引起各方關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：液壓支架；立柱脹缸；防治

中圖分類(lèi)號(hào)：TD355.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0177-02

在煤礦工作面的生產(chǎn)實(shí)踐中，一旦產(chǎn)生液壓支架立柱脹缸方面的問(wèn)題，則對(duì)于液壓支架的生產(chǎn)作業(yè)，乃至后期的檢查維護(hù)工作開(kāi)展而言均會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。在維修綜采液壓支架的過(guò)程中，一套支架的立柱脹缸數(shù)量有時(shí)能超過(guò)三分之一，缸筒在直徑方向上尺寸超差較大的可超過(guò)三分之一，缸筒在直徑方向上尺寸超差較大的可超出公差3～4 mm。部分掩護(hù)式液壓支架在井下的使用中，很多立柱出現(xiàn)脹缸的現(xiàn)象，立柱脹缸后支架無(wú)法正常支護(hù)頂板，這將嚴(yán)重影響井下的生產(chǎn)。而井下更換立柱費(fèi)事，并且脹缸的立柱修復(fù)費(fèi)用很高，脹缸嚴(yán)重的無(wú)法修復(fù)。為此，需要在對(duì)液壓支架立柱脹缸現(xiàn)象各類(lèi)引發(fā)原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，采取針對(duì)性的防范與治理方法，并以此為依據(jù)，達(dá)到提高機(jī)械化采煤工作質(zhì)量，發(fā)揮液壓支架工作性能優(yōu)勢(shì)的目的。本文即針對(duì)以上相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)詳細(xì)分析與探討。

1 案例剖析

某煤礦開(kāi)采工作面平均開(kāi)采高度為4.2 m，平均煤層傾斜角角度為3.5°，煤質(zhì)硬度取值范圍在1.0～1.5范圍之內(nèi)，周期來(lái)壓步距為15.3 m。該工作面所使用液壓支架為ZY 6400#液壓支架，已持續(xù)運(yùn)行520 d。生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程當(dāng)中因液壓支架立柱頻頻出現(xiàn)串液冒出的問(wèn)題，故而對(duì)立柱進(jìn)行了解體檢修。檢修過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，缸體內(nèi)距離缸口500 ～800 mm范圍之內(nèi)，存在嚴(yán)重的立柱脹缸問(wèn)題，脹大直徑尺寸達(dá)到了0.50～2.00 mm。根據(jù)液壓支架的工作原理來(lái)看，在立柱密封部件、單向閥部件、管路以及接頭部件密封性能完全可靠的前提條件下，安全閥是唯一可能導(dǎo)致卸壓的部位（實(shí)踐證實(shí)也是發(fā)生立柱脹缸現(xiàn)象最為頻繁的部位）。為了進(jìn)一步對(duì)液壓支架立柱脹缸問(wèn)題進(jìn)行分析，需要對(duì)安全閥進(jìn)行抽檢，通過(guò)動(dòng)作壓力試驗(yàn)的方式研究立柱脹缸原因。具體的試驗(yàn)結(jié)果如下表所示（見(jiàn)表1）。

通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，不難發(fā)現(xiàn)：在多種可能引發(fā)立柱脹缸的條件當(dāng)中，只有立柱控制閥的安全閥失效才是能夠引發(fā)立柱脹缸的必要條件。

2 液壓支架立柱脹缸原因及防治分析

在綜采工作面頂板強(qiáng)度越來(lái)越明顯的情況下，液壓支架立柱下腔區(qū)域內(nèi)所承受的壓力水平也有所提升。一旦其超過(guò)了安全閥部件所設(shè)置的壓力數(shù)值，則就會(huì)導(dǎo)致卸荷無(wú)法得到及時(shí)的開(kāi)啟，安全閥相對(duì)于整個(gè)液壓支架的安全效用也就無(wú)從體現(xiàn)。由于所產(chǎn)生的應(yīng)力水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了液壓支架缸體所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力使用反應(yīng)，其他的相關(guān)零部件也會(huì)不可避免的出現(xiàn)外觀質(zhì)量的損毀或者是變形彎曲的問(wèn)題。除安全閥自身的因素以外，以油類(lèi)降解物、水垢及水垢氧化物、煤煙粉塵、以及金屬顆粒物為主的各類(lèi)雜物同樣可能會(huì)導(dǎo)致安全閥出現(xiàn)堵塞，致使安全閥的功效無(wú)法得到有效發(fā)揮，最終表現(xiàn)為立柱脹缸現(xiàn)象。

另外，在掩護(hù)式支架的立柱為兩級(jí)缸式的雙伸縮立柱，經(jīng)常出現(xiàn)這種狀況，二級(jí)缸收縮不回去，支架無(wú)法降架，出現(xiàn)這種狀況的原因是立柱的二級(jí)缸先發(fā)生脹缸，脹后二級(jí)缸的外徑（一級(jí)缸桿徑）也隨著內(nèi)徑的增大而增大，立柱再動(dòng)作時(shí)二級(jí)缸和其配合的導(dǎo)向套契緊，導(dǎo)致立柱二級(jí)缸不動(dòng)作，支架也無(wú)法降架，只能在工作面上更換立柱。

從對(duì)液壓支架立柱脹缸問(wèn)題的預(yù)防角度上來(lái)說(shuō)，要求做好以下幾個(gè)方面的工作：

①需要重視對(duì)綜采工作面液壓支架系統(tǒng)工作介質(zhì)水質(zhì)的質(zhì)量監(jiān)督與管理工作，特別針對(duì)液壓系統(tǒng)完善相關(guān)的預(yù)防、保養(yǎng)、維修制度，嚴(yán)格執(zhí)行定期檢查液壓油流程，開(kāi)展長(zhǎng)效化的系統(tǒng)全面檢查，避免因水體硬度過(guò)高，而導(dǎo)致的立柱脹缸問(wèn)題，特別需要做好對(duì)乳化油的選取以及乳化液配比的確定工作。

②其次，需要由專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)液壓支架清潔度水平進(jìn)行控制，確保乳化液泵站系統(tǒng)關(guān)鍵裝置使用性能的完好性，定期安排專(zhuān)人對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行徹底的清潔與處理，要嚴(yán)格按照液壓支架高污染環(huán)境下工作情況以及系統(tǒng)當(dāng)前的清潔文明水平，確定液壓支架的目標(biāo)清潔度，并選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器。

③再次，綜采工作面液壓支架安全閥部件需要定期進(jìn)行標(biāo)定，大多建議以90 d為周期，對(duì)動(dòng)作性能、啟閉壓力進(jìn)行標(biāo)定檢驗(yàn)。

④需要做好對(duì)液壓支架流量、結(jié)構(gòu)、以及防銹性能方面的優(yōu)化，改善密閉性。

⑤最后，要加強(qiáng)人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高管理、維修、操作人員的綜合技能，同時(shí)強(qiáng)化相關(guān)人員的工作責(zé)任心和應(yīng)急狀態(tài)下的處理能力。

從對(duì)液壓支架立柱脹缸問(wèn)題的處理角度上來(lái)說(shuō)，需要針對(duì)不同變形量以及變形程度，采取不同的處理技術(shù)與方案。其中，針對(duì)內(nèi)孔直徑變形量最大值在1.0 mm以?xún)?nèi)的輕度變形問(wèn)題而言，可以通過(guò)低溫鍍鐵的方式，對(duì)其進(jìn)行工藝修復(fù)；針對(duì)內(nèi)孔直徑變形量最大值在1.0～2.0 mm范圍以?xún)?nèi)的中度變形問(wèn)題而言，可以通過(guò)不銹鋼鑲套的方式，對(duì)其進(jìn)行工藝修復(fù)；針對(duì)內(nèi)孔直徑變形量最大值在2.0m以上的重度變形問(wèn)題而言，則可直接做報(bào)廢處理。

3 結(jié) 語(yǔ)

在受到液壓支架升（降）架極限，乳化泵站持續(xù)供液，或者是液壓回路堵塞，以及支架回油斷路閥關(guān)閉等多個(gè)方面因素的影響情況下，液壓支架都極有可能表現(xiàn)出立柱脹缸方面的問(wèn)題。在實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中，筆者認(rèn)為：為了明確產(chǎn)生立柱脹缸現(xiàn)象的原因，需要以對(duì)安全閥的實(shí)驗(yàn)為直接切入點(diǎn)，通過(guò)安全閥動(dòng)作壓力試驗(yàn)結(jié)果及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，明確潛在的問(wèn)題，從而確保所制定防范對(duì)策的針對(duì)性與可靠性。總而言之，本文圍繞在液壓支架立柱脹缸方面所涉及到的相關(guān)問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與闡述，望能夠引起各方人員的重視。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭曉雯，劉金龍.基于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的液壓支架立柱脹缸分析[J].煤礦機(jī)械，2010，（8）.

[2] 劉欣科.多行程多倍力液壓支架立柱試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究[J].液壓與氣動(dòng)，2013，（8）.

[3] 彭雪峰.基于復(fù)合電鍍工藝修復(fù)液壓支架立柱的腐蝕破損[J].電鍍與環(huán)保，2013，（4）.