矿用液压支架常见故障及维修探究

矿用液压支架常见故障及维修探究

陈国明

平朔工业集团有限责任公司井工设备维修中心山西朔州036000

摘要：随着煤矿采煤工作面机械化进程的推进，液压支架发挥着越来越重要的作用，其运行稳定性对矿井安全高效生产有重要影响。针对煤矿使用液压支架故障率提升的情况，简要介绍了液压支架的结构，探讨了液压支架常见故障及其诱因，并有针对性地提出了可行性防范措施，以减少液压支架故障引发的安全事故，确保矿井生产的安全高效进行。

关键词：矿用液压支架；故障；维修

中图分类号：TD355.4文献标识码：A

引言

液压支架和液压系统其实并不难分析，在实际的采矿过程中由于承受的压力比较大，采矿工作的过程中需要通过液压支架进行支撑，以此来保证采矿机器能够更好的运行，同时液压系统也是保证整个系统正常运行的重要环节。液压支架和液压系统充分的利用了相关理论知识，对其技术要求比较高，所以说在实际使用过程中也存在着一定的问题，如果说技术水平不足，必然会给采矿工。

1、液压支架概述

液压支架是以液压油为动力，通过油压控制各类液压阀门联动机械执行元件控制并操纵液压支架进行升、降、推、移等机械运行指令执行，实现顶板支护和移位。主要组成部分如下：动力源——液压缸、支撑部件——底座、受力结构件——顶梁与掩护梁、推移装置——推移杆、控制系统及各种液压阀门等辅助装置，其中液压缸是由千斤顶和立柱组成。因立柱用来调节液压支架高度并支撑顶梁，其抗压抗弯和强度等性能要求较高，设计制造时需注意。液压支架结构示意图如图1所示。

图1液压支架结构图

2、液压支架常见故障

2.1、液压系统故障

液压系统是支架功能实现的重要部分，是液压支架的动力支持结构。液压系统最关键的部分就是液压管路系统和液压油，由于煤矿井下工作环境相对比较恶劣，煤粉尘、铁屑、油类降解物等污染物容易进入液压系统，使得油液管路和相关机械附件出现不同程度的损坏，液压系统使用性能会受到影响，甚至出现严重的液压系统故障。液压系统出现故障后，会造成液压系统油液压力不稳定，出现压力过大或过小的情况，这都有可能对液压系统运行可靠性造成影响。

2.2、结构件故障

结构件主要故障包括疲劳性破坏、焊缝开裂、形变等。液压支架结构件在多应变力作用下，导致结构件内部发生不可逆的疲劳性破坏，此破坏是累积渐变的，一旦发生后对结构件的破坏断裂是不可逆的，极易影响煤矿开采生产安全，一般发生在结构件应力集中所在位置；焊接检验不仔细导致结构件焊缝缺焊、漏焊等焊接质量差导致结构件焊缝在使用时开缝故障，一般在结构件焊缝处；材质选择、受力过载等原因导致的结构件形变多指连接处的销轴弯曲变形、折断。

3、矿用液压支架和液压系统优化浅析

3.1、优化液压支架的设计

煤矿的开采工作中，液压支架对其起到的作用是毋庸置疑的。所以说，相关的技术部门一定要积极地优化液压支架的设计，同时还要积极地吸取一些国外的比较先进的技术来在传统的液压支架基础上进行完善创新，从而使液压支架能够满足目前我国的煤矿开采工作情况，对相关的设计人员在设计过程中应该不断地开发新型的技术并加强液压支架的安全性，采用先进的理念以及技术对设计出的液压支架进行积极地分析，从而加强液压支架自身的承载能力。在液压支架设计工作结束之后还应该及时的对支架进行实验，保证新型的支架可以很好地承载煤矿上部传来的压力，为煤矿的开采工作提供更稳妥有效的帮助。

3.2、缓冲阀的检查与维修

缓冲阀是否能正常运行直接关系着液压支架是否能正常运行。当缓冲阀出现问题时会直接影响到液压支架油缸的正常运行。因此当发现缓冲阀磨损时，就可以判定油缸故障是因为缓冲阀故障所引发的，可以采用维修或者更换缓冲阀的方式对故障进行排除。

3.3、接头处故障

下腔缸底进液接头处和上腔进回液接头处发生的漏液故障是液压支架立柱使用中最常见的漏液故障类型。通常，在焊接时，应当先将接头与通液管焊接后，再将其与缸底焊接在一起。在这种情况下，因通液管与缸底的间隔不超过10mm，使得焊枪与焊条都不具备良好的操作空间，进行焊接作业时仅能堆积焊接，无法形成有效的熔深，进而诱发相关故障。图1即为下腔接头同缸底焊接位置示意图。

图1下腔接头同缸底焊接位置示意图

针对此类故障，可将接头座所安装的通液管中心孔由原本的38mm增大至45mm，使得通液管与缸底的间隔自原本的10mm增加至17mm，从而获得充足的焊接空间，提升焊接治理，规避漏液故障发生的可能性。

3.5、结构件故障解决措施

根据材料疲劳程度进行仿真分析可得，液压支架顶梁和掩护梁能承受的循环载荷次数为109之内，支架底座能承受的循环载荷次数为109之内，得知支架顶梁使用寿命大于底座的，因所承受的载荷不同，其中连接耳板位置能承受的循环载荷次数为5000之内，寿命最短。其解决支架疲劳性破坏的措施是根据使用寿命和使用次数及时更换新的结构件，或两年一次的金属内部探伤检验[2]。当结构件焊缝开缝后，应及时停车检查焊缝问题，针对性解决。对不可再焊接的，直接更换新的结构件；对顶梁、掩护梁、立柱等支架架体，应解体、清洗、检查、可焊接的就得施工，不可的升井重新焊接；对在连接耳板位置的，一般采用剜补焊接法等，焊接完成后应检验合格，再重新喷防腐蚀漆料、组装。对支架磨损严重的连杆铰接孔采用扩孔镶套型式修复到原尺寸，对磨损严重的主要铰接销轴进行修复或更换处理；其他销、孔不能有变形，磨损超差。

结束语

采矿可以说是现在社会的重要工业，一方面能够给人们提供重要的能源，也能够提高人们开发自然资源的效率。但是采矿却是一项高压工作，在实际采矿的过程中容易出现各种各样的问题，也存在着一定的风险。只有强化采矿过程中相关技术手段，才能够保证其安全系数较高，也能够更好的提高生产效率。

参考文献：

[1]王俊峰.液压支架立柱常见故障及检修措施分析[J].能源与节能，2019（05）：8-9+71.

[2]史洪泉.液压支架电液控制系统故障快速诊断技术[J].自动化应用，2019（04）：33-34.