張健
摘 要:在礦山機械中,煤礦井下液壓支架是其中的一個重要設(shè)備,并在煤礦開采中發(fā)揮著重要的作用。液壓支架在使用過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的故障,油缸泄漏就是經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一,油缸泄漏,不僅會對礦井的正常生產(chǎn)帶來影響,同時還會造成巨大的經(jīng)濟損失,甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,必須對煤礦井下液壓支架油缸泄漏故障產(chǎn)生的原因進行分析,并采取有效的措施進行維修,文章對此進行了深入細致的分析和探討。
關(guān)鍵詞:液壓缸;油缸泄漏;維修
1 液壓支架油缸泄漏的原因
在煤礦生產(chǎn)中,液壓支架獲得了廣泛的應(yīng)用,其作用就是實現(xiàn)液壓能到機械能的轉(zhuǎn)變,進而帶動驅(qū)動裝置。液壓支架主要由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿以及排氣、密封、緩沖等裝置構(gòu)成。具體工作原理是液壓站的電動機帶動油泵旋轉(zhuǎn),此時的機械能完全轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能,然后再將液壓站與相應(yīng)的驅(qū)動裝置連接在一起,就可以通過液壓油的壓力能使外接裝置實現(xiàn)各種規(guī)定動作。液壓站在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用,在煤礦提升過程中的作用尤為突出。這是因為液壓站具備很多優(yōu)勢,如操作簡單、具有較大的功率質(zhì)量比,同時液壓站還能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護以及無極調(diào)速,維修也十分方便。液壓缸一旦出現(xiàn)泄漏,必然會對礦井的生產(chǎn)帶來不利影響,同時泄漏的油液會造成環(huán)境的污染,不利于生態(tài)環(huán)境的保護。因此非常有必要分析油缸泄漏故障的產(chǎn)生原因,進而采取有針對性的措施。目前的研究表明,導(dǎo)致油缸泄漏的原因有很多,如密封裝置的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面的原因,導(dǎo)致液壓缸的密封效果較差。同時在液壓支架的使用過程中,密封裝置在不斷的摩擦作用下也會發(fā)生破損。另外焊接缺陷、活塞桿彎曲以及缸體表面拉傷等缺陷的存在,都會導(dǎo)致油缸發(fā)生泄漏故障。
1.1 液壓支架油缸密封裝置的材質(zhì)
液壓支架油缸密封裝置的材質(zhì),是影響油缸密封性能的關(guān)鍵因素,材質(zhì)過硬或者過軟,都會導(dǎo)致油缸密封性能的降低,進而發(fā)生泄漏。如果材質(zhì)過硬,在液壓支架的工作工程中,無法實現(xiàn)良好的密封,導(dǎo)致泄漏故障。如果材質(zhì)過軟,在液壓支架的工作過程中,密封件將被擠入密封間隙。
1.2 液壓支架油缸密封裝置的安裝
對于液壓支架油缸的密封性能,有著嚴格的要求,因此在進行安裝設(shè)計時,必須考慮尺寸精度以及表面粗糙度等問題。尺寸精度不合格,將會導(dǎo)致安裝時出現(xiàn)縫隙,如果表面過于粗糙,則必然導(dǎo)致密封性能不佳,進而引發(fā)支架油缸的泄漏。
1.3 液壓支架油缸密封裝置表面損傷
在煤礦井下作業(yè)中,作業(yè)環(huán)境較復(fù)雜,液壓支架油缸難免受到?jīng)_擊,在反復(fù)和較大的沖擊作用下,油缸密封裝置表面被拉傷,導(dǎo)致油缸泄漏。
1.4 液壓支架油缸密封裝置的工作環(huán)境
為了實現(xiàn)和保持良好的密封效果,對于工作環(huán)境的要求通常比較嚴格,而煤礦開采的特殊性,決定了液壓支架油缸的工作環(huán)境較為惡劣,油缸內(nèi)很容易進入粉塵等顆粒物,從而污染油缸,而這些顆粒物在液壓缸的運動過程中,將不斷地對缸筒內(nèi)和密封件的表面進行研磨,破壞其表面光滑度,密封效果變差甚至消失,進而導(dǎo)致油缸的泄漏。
1.5 液壓支架油缸的污染程度
由于長時間的使用,液壓支架油缸的密封裝置很容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象,尤其是在工作環(huán)境較為惡劣的情況下,油缸受到污染的程度較重,更是加快了密封裝置的老化速度,密封效果逐漸變差,導(dǎo)致油缸泄漏故障的發(fā)生。
2 液壓支架油缸泄漏的故障維修
判斷液壓支架油缸是否發(fā)生故障,可以從兩個方面來排查,即判斷驅(qū)動裝置或液壓缸的位移量。其位移量是有一定標準的,一旦超出標準值,就可以判斷為油缸發(fā)生泄漏。根據(jù)檢測的結(jié)果,采取及時有效的措施,排除滲漏故障。
2.1 密封件的檢查與維修
在油缸的主要組成部件中,活塞是關(guān)鍵的元件,同時還具有防止液壓油內(nèi)泄的作用。在對液壓支架油缸進行檢查時,首先應(yīng)根據(jù)操作規(guī)范使機械運轉(zhuǎn)起來,接下來對換向閥進行操作,使活塞移動到極限位置,在這種情況下,油缸呈提升狀態(tài),然后將回油管路的油口拆開,觀察是否有油液泄漏。如果發(fā)現(xiàn)泄漏,則需進一步檢查,應(yīng)檢查活塞桿和活塞間的密封圈是否受到損傷,并仔細檢查密封件的磨損情況,根據(jù)磨損情況更換相應(yīng)的元件。在更換時,需要注意的是,應(yīng)根據(jù)原有密封件、導(dǎo)向支撐環(huán)的機構(gòu)和形式進行選擇,材料的規(guī)格必須相同,選擇好材料后再進行制作,最后根據(jù)安裝規(guī)范更換零件。其目的則是使密封面和密封面的油膜厚度降低,防止再次發(fā)生油缸泄漏故障。
2.2 缸筒的檢查與維修
液壓支架油缸的缸筒內(nèi)壁與活塞之間由于密封效果不理想,也會引起泄漏故障。在檢查過程中,如果發(fā)現(xiàn)缸筒內(nèi)不存在拉傷,則可以說明活塞與缸筒內(nèi)壁存在較為嚴重的磨損現(xiàn)象,所以需要更換活塞。如果更換活塞后依然存在泄漏故障,則需要檢測缸筒的尺寸公差、形位公差是否存在縱向拉痕。若缸筒內(nèi)壁存在微小形變以及較淺的縱向拉痕,可以通過珩磨或者鍍層進行修復(fù);若缸筒內(nèi)壁磨損嚴重或者有較深的縱向拉痕,則需要按照實物進行測繪,并送往制造廠商重新制作進行更換。
2.3 活塞的檢查與維修
由于活塞所導(dǎo)致的泄漏故障在煤礦井下生產(chǎn)中也經(jīng)常發(fā)生,這種泄漏故障屬于外泄。在長期的工作過程中,活塞桿在外力作用下,很容易發(fā)生變形和磨損,如果變形較為嚴重、磨損程度較大,就會導(dǎo)致油缸泄漏。在檢查這一類故障時,可以采用觀察活塞出油口和進油口的泄漏量的方法來確定?;钊麠U的問題有兩個方面,一是表面磨損,另一個則是活塞桿變形彎曲。對于磨損,需要采用鍍鉻工藝進行處理,一般需要專業(yè)的廠商才可以進行加工。而對于變形和彎曲,需要矯直,對于變形嚴重的活塞桿,則只能更換新的活塞桿。
2.4 緩沖閥的檢測與維修
緩沖閥故障也是導(dǎo)致液壓支架油缸發(fā)生泄漏的原因之一,在檢查和排除這一類故障時,首先應(yīng)對支座和緩沖閥的磨損情況進行檢查。在液壓支架的工作過程中,緩沖閥起到減小壓力沖擊的作用,如果液壓油的沖擊壓力過大,緩沖閥將自行打開。然而緩沖閥的作用和原理決定了緩沖閥在工作過程中,會承受較大的壓力和沖擊,導(dǎo)致其磨損量逐漸增大,使密封效果變差。這時可以采用磨料對支座和緩沖閥配磨來進行維修,對于磨損嚴重的緩沖閥,應(yīng)更換新件。
3 結(jié)束語
綜上所述,液壓支架油缸在煤礦生產(chǎn)尤其是在礦井提升過程中發(fā)揮著重要作用,因此液壓支架油缸性能的好壞直接影響著礦井的安全運轉(zhuǎn)以及正常生產(chǎn)?,F(xiàn)階段,油缸泄漏是液壓支架最常見的故障,液壓支架油缸泄漏不僅會造成環(huán)境污染以及資源的浪費,而且還會影響到礦井的正常生產(chǎn),造成非常嚴重的損失。為了能夠有效地確保液壓支架油缸的正常使用,需要做好日常維護工作,尤其是油缸的泄漏故障,首先需要查明故障原因、出現(xiàn)的部位以及泄漏程度,然后采取針對性的維修措施進行調(diào)整或者更換。
參考文獻
[1]韓偉.液壓支架控制系統(tǒng)大流量閥與移架速度定量化研究[D].煤炭科學(xué)研究總院,2006.
[2]劉俊峰.兩柱掩護式大采高強力液壓支架適應(yīng)性研究[D].煤炭科學(xué)研究總院,2006.
[3]王朝陽.薄煤層綜合機械化開采及其液壓支架設(shè)計研究[D].鄭州大學(xué),2006.
[4]曹必德.液壓支架的虛擬樣機模型研究與特性分析[D].鄭州大學(xué),2006.
[5]張立新.綜采工作面支護系統(tǒng)可靠性理論研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2006.