綜采液壓支架故障原因探析及解決方案

張立濤

（肥城礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山東 肥城271608）

0 前言

液壓支架是綜采工作面設(shè)備的核心，綜采工作面的高產(chǎn)高效與液壓支架的正常操作使用密切相關(guān)。 只有抓好液壓支架等綜采設(shè)備的維修保養(yǎng)， 正確分析與判斷液壓支架的故障，并迅速準(zhǔn)確的找出故障及其產(chǎn)生的原因，才能保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 支架的故障來源于污染、裝配和使用不當(dāng)以及元部件制造質(zhì)量不良，工作條件惡劣和維修不及時(shí)也會導(dǎo)致支架故障的發(fā)生。

1 故障分類及處理

1.1 結(jié)構(gòu)件故障

液壓支架結(jié)構(gòu)件主要是指液壓支架的頂梁、底座、掩護(hù)梁、連桿、側(cè)推裝置、護(hù)幫裝置等，其中損壞機(jī)率較高的是側(cè)推、護(hù)幫裝置，主要的損壞原因是擠、碰造成的變形、斷裂等，在煤礦井下維修較困難。 除此之外，也有一些特殊的故障，在應(yīng)用過程中，多組液壓支架前連桿與底座鉸接處的銷軸出現(xiàn)斷裂的情況。

以某工作面為例，在推采過程中，共有多架前連桿銷軸己斷裂或發(fā)生變形，其中有一架前連桿上銷軸己斷開。 現(xiàn)場處理采取以下措施：

（1）每班由專人在每個支架降架、移架前都要仔細(xì)認(rèn)真的檢查被操作支架銷軸的連接情況，在確保支架前連桿與掩護(hù)梁正常連接的情況下，方可按正常順序進(jìn)行降架、移架。 升架后再進(jìn)行二次檢查。

（2）若工作面支架前連桿的上銷軸已掉落，前連桿完全不起作用時(shí)，采取以下措施處理。

采用直徑不低于18cm 的圓木，兩頭抹角并加包箍，在支架兩立柱靠近老空側(cè)支設(shè)木點(diǎn)柱，底端支設(shè)在立柱后方的平臺上，上端支撐在掩護(hù)梁的中間位置，支設(shè)位置要恰當(dāng)，牢固可靠。

移架時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行好擦頂移架的方式。 移架前，在人行道內(nèi)緊貼電纜槽靠近支架兩端各支設(shè)一棵高度適合且完好的單體液壓支柱，拴好防倒繩套，一端拴在單柱閥嘴與項(xiàng)蓋之間，另一端拴在支架頂梁上。 移架時(shí)，在保證能正常移架的情況下，將單體液壓支柱略離頂梁，移架后必須嚴(yán)格執(zhí)行好先支后回的原則，即先在人行道內(nèi)緊貼電纜槽支設(shè)好兩棵完好的單體液壓支柱后，方可卸掉原支設(shè)的單柱。 若工作面支架前連桿的上銷軸損壞連續(xù)超過兩架時(shí)，必須再在頂梁下增支兩棵支柱，與原支設(shè)的兩棵支柱并排形成一梁四柱。

支設(shè)的單柱閥嘴必須朝向面前煤壁側(cè)，人員在操作注液槍時(shí)，不得正對安全閥，身體必須閃開注液槍脫落方向，并且要緩慢操作注液槍，防止因泵站壓力過大，造成意外。

防倒繩套一端必須穿入支柱三用閥的圓孔內(nèi)，以防止飛閥。

每班必須派專人對其注液， 保證支架初撐力不低于24Mpao。

（3）已損壞的支架前連桿的上銷軸若沒有竄出，在移架前后由維修人員做好標(biāo)記，不間斷的進(jìn)行監(jiān)測，記錄好銷軸的竄出量。

（4）在采高允許的情況下，將工作面所有支架平衡千斤項(xiàng)伸出量盡量縮短，以降低掩護(hù)梁所受到的壓力。

（5）采煤機(jī)割煤時(shí)，嚴(yán)禁割支架頂梁。

（6）每班必須將工作面所有支架前連桿底座上的浮煤浮矸清理干凈，以便于維修人員對工作面所有支架前連桿的銷軸完好情況進(jìn)行檢查。

原因及改進(jìn)方案：液壓支架升井后，對支架設(shè)計(jì)和銷軸材質(zhì)、強(qiáng)度重新進(jìn)行了評估、設(shè)計(jì)。 對液壓支架銷軸、前連桿進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。 增大銷軸直徑由影80mm 改為彩100mm，改變了前連桿鉸接點(diǎn)設(shè)計(jì)，增加銷軸剪切面。 同時(shí)在加工過程中嚴(yán)格落實(shí)好銷軸的熱處理工藝，確保銷軸的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

1.2 液壓系統(tǒng)故障

液壓支架的大部分故障都是液壓系統(tǒng)故障，其故障來源于污染、裝配和使用不當(dāng)以及元部件制造質(zhì)量不良等。

1.2.1 支柱出現(xiàn)漲缸，造成液壓支架不落，無法拉移支架

故障情況：工作面支架不落。

檢查過程：工作面安裝完畢后，在設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，支架出現(xiàn)了不升不降的情況，造成現(xiàn)場無法降架、拉移支架。 因在支架前期使用過程中未見到過此類故障， 初始時(shí)懷疑液流不通、堵塞。 在現(xiàn)場檢查過程中，維修工檢查更換了支架部分管路、液控單向閥、閥組等，均未能排除故障。

原因：安全閥損壞，不能正常卸壓。

處理過程：將支架兩棵立柱分開升降，左立柱升降正常，右立柱不動作，檢查右立柱閥組、液控單向閥、安全閥等均正常，降立柱時(shí)發(fā)現(xiàn)立柱下活柱始終不動作，檢查立柱，發(fā)現(xiàn)立柱下活柱出現(xiàn)漲缸的情況。 最終放小炮挑頂、臥底，將支架前移并更換了該立柱。

1.2.2 液壓支架頻繁串液

故障情況：工作面支架閥組頻繁出現(xiàn)串液。

檢查過程：初期只處理串液，更換損壞的閥組密封圈。 后頻發(fā)串液，檢查整個液壓系統(tǒng)，在閥組內(nèi)發(fā)現(xiàn)金屬顆粒、渣滓等，在截止閥內(nèi)發(fā)現(xiàn)殘缺的M6*14 螺釘多條。

原因：液壓支架主進(jìn)截止閥受液流沖擊，截止閥內(nèi)壓墊及固定壓墊的螺釘M6*14 損壞掉落，損壞掉落后的部件被高壓液流帶到工作面最末一架截止閥與閥組處，造成該架液壓系統(tǒng)故障頻繁。

處理過程：查出故障原因后，迅速組織液壓支架維修工檢查液壓支架截止閥損壞情況，并更換質(zhì)量較好的主進(jìn)截止閥。 對工作面最末一組支架更換操作閥組，檢查清洗支架液壓系統(tǒng)。

1.2.3 長時(shí)間使用后多表超壓

故障情況：工作面液壓支架立柱安全閥壓力36.1MPa，多顆立柱出現(xiàn)壓力過大，壓力表示值37-42MPa,檢查過程：該類問題不易引人注意，檢查立柱壓力表、安全閥等。

原因：壓力表質(zhì)量存在問題，示值普遍偏大。 液壓支架立柱安全閥損壞，不卸壓。

處理過程：查出故障原因后，組織液壓支架維修工檢查液壓支架，更換損壞的壓力表或安全閥。

1.2.4 液壓支架雙伸縮立柱上下活柱的伸縮順序，為何有的同組液壓支架兩棵立柱上下活柱伸縮量不一致

問題解析：液壓支架立柱升柱過程分為兩個階段。 首先是下活柱伸出，下活柱完全伸出后，柱內(nèi)單向閥才能開啟使上活柱伸出。 降柱過程也分為兩步完成。 第一步是下活柱縮回缸體中，此時(shí)上活柱由于柱內(nèi)單向閥處于閉鎖狀態(tài)并不縮入下活柱形成的缸體中。 降柱過程的第二階段從下活柱完全縮回后開始。 此時(shí)，單向閥芯頂桿與缸底凸臺相碰而使單向閥開啟，上活柱下腔液體可以回液，故上活柱縮回。

當(dāng)下活柱完全縮入外缸體內(nèi)，只有上活柱承載時(shí)，頂板的作用力使上活柱縮回，但從上活柱下腔回流到下活柱下腔的液體會使下活柱抬起，從而柱內(nèi)單向閥關(guān)閉，成為上下活柱都是部分伸出的承載情況。

液壓支架立柱柱內(nèi)單向閥的好壞、靈敏程度直接影響立柱上下活柱伸縮情況，也就造成了同組液壓支架兩棵立柱上下活柱伸縮量不同的情況。

2 結(jié)語

液壓支架是綜采工作面最重要的設(shè)備，液壓支架的維修工作量也是綜采設(shè)備維修工作量中最大的，但是也只有維修好、使用好液壓支架，才能使綜采設(shè)備發(fā)揮出高效、安全的優(yōu)勢，保證好現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。