礦用液壓支架故障及維護分析

趙佃學(xué)

（大同煤礦集團機電裝備力泰有限責(zé)任公司，山西大同 037000）

0 引言

從液壓支架的功能性角度分析，其是礦用自動化設(shè)備的主要適用對象，是保障安全生產(chǎn)的重要設(shè)備；隨著其使用范圍的推廣，故障的頻發(fā)及難以維護成為制約其進行技術(shù)革新的重要原因?，F(xiàn)階段，相關(guān)研究對礦用液壓支架的故障及維護進行了分析，主要集中于定期維護可預(yù)防故障發(fā)生的措施，以此來提高煤礦地下作業(yè)的安全性和實效性。同時，專業(yè)技術(shù)人員對液壓支架的合理操作也是避免其產(chǎn)生故障的重要內(nèi)容之一，作業(yè)時相關(guān)的技術(shù)人員要定時觀察液壓支架工作狀態(tài)，結(jié)合其結(jié)構(gòu)組成進行可行性評價，確保其運行的穩(wěn)定性和有效性，提升作業(yè)效率，為礦用液壓支架施工技術(shù)優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。

1 液壓支架系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)組成分析

1.1 礦用液壓支架主要功能

在不同的行業(yè)領(lǐng)域中，液壓支架具有不同的功能，可根據(jù)實際工作環(huán)境進行技術(shù)的轉(zhuǎn)換，以靈活應(yīng)對工程作業(yè)需求。礦用液壓支架的各基本組成結(jié)構(gòu)在正常運行過程中發(fā)揮著不同的作用，各結(jié)構(gòu)之間協(xié)同合作，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定有效運行。在采礦地下現(xiàn)場作業(yè)過程中，使用液壓支架系統(tǒng)對地下作業(yè)現(xiàn)場的圍巖結(jié)構(gòu)進行有效調(diào)控，完善地下作業(yè)環(huán)境，有效控制和處理綜合液壓結(jié)構(gòu)[1]，從而實現(xiàn)多功能化和高效化。液壓支架在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用，能夠提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)效率，有效保障整個作業(yè)環(huán)境的安全性，減少因作業(yè)周邊環(huán)境因素導(dǎo)致人員傷亡現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 礦用液壓基本結(jié)構(gòu)組成

在礦用液壓支架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，其主要結(jié)構(gòu)組成包括壓力來源和控制、執(zhí)行以及輔助模塊，不同的組成結(jié)構(gòu)有其不同的使用功能。壓力來源簡稱壓力源，其對應(yīng)的來源對象是液壓站，在實際的作業(yè)過程中，正是借助于液壓站的作用和有效運轉(zhuǎn)提供液壓動力?？刂?、執(zhí)行及輔助模塊，其模塊組成是實現(xiàn)液壓支架正常運行，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要結(jié)構(gòu)。其中，控制模塊能夠有效保證按照下達指令進行工作，確保指令的傳輸準確性；執(zhí)行模塊是液壓支架主要的能量更替來源，進行有效的動能轉(zhuǎn)換（主要是液壓能與機械能之間的能量轉(zhuǎn)化）；輔助模塊主要功能是維持整個液壓支架的有效運轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)換的機械能進行儲存，從地下煤礦開采作業(yè)角度提升液壓支架的有效運轉(zhuǎn)，提升工作效率。

2 液壓支架故障分析

在液壓支架系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，控制模塊的作用不可替代，也是整個系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的核心結(jié)構(gòu)組件，也是整個液壓支架系統(tǒng)進行維護和維修的重要結(jié)構(gòu)形式。由于控制模塊主要由工作人員協(xié)調(diào)使用，所以相應(yīng)的技術(shù)人員要按照綜采作業(yè)規(guī)范的要求，對控制模塊的使用進行有效的監(jiān)督，并定時進行檢查維護，確保運營的有效性和平穩(wěn)性；另外，對于涉及到液壓支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的其他形式，例如機械應(yīng)用技術(shù)及電氣自動化技術(shù)應(yīng)用等，都會存在一定的故障及風(fēng)險，且故障產(chǎn)生的因素難以察覺，造成了整個液壓系統(tǒng)故障的實效性。

從液壓支架作業(yè)故障發(fā)生的情況及故障性質(zhì)進行分析可得知，液壓系統(tǒng)故障主要可分為已知故障和不定性故障。已知故障的故障特點主要是在作業(yè)過程中常見的、易總結(jié)且具有一定規(guī)律性的故障類型；而不定性故障特點主要是難以在故障發(fā)生時按照經(jīng)驗進行確認的，且故障的發(fā)生具有隨機性特點。

已知故障主要是指在故障發(fā)生后已經(jīng)確定的故障類型，故障的發(fā)生原因主要是指地下作業(yè)環(huán)境中圍巖結(jié)構(gòu)自身因素影響產(chǎn)生的。由于地下圍巖結(jié)構(gòu)環(huán)境的多樣性變化，導(dǎo)致整個作業(yè)環(huán)境復(fù)雜化現(xiàn)象嚴重，所以會造成液壓支架系統(tǒng)在家較復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境下使得系統(tǒng)故障發(fā)生。加上液壓支架系統(tǒng)的長期使用，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)別的老化現(xiàn)象嚴重。由此相關(guān)的維修部門應(yīng)加大對已知故障準確性判斷的關(guān)注，確保故障及時發(fā)現(xiàn)，及時解決。

與已知故障相對應(yīng)的故障形式就是不定性故障，其主要是指在故障發(fā)生時難以按照故障發(fā)生經(jīng)驗確定相關(guān)的故障發(fā)生原因，同時其故障的發(fā)生具有一定的隨機性[2]。不定性故障產(chǎn)生的主要原因是因為周圍作業(yè)環(huán)境的影響，加上專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)程度較低，導(dǎo)致操作不規(guī)范引起的。

從兩種故障本身影響因素的出發(fā)，結(jié)合實際故障發(fā)生原因分析，已知故障可以按照預(yù)先制定的相關(guān)維護方案進行定向故障維修及維護，確保維護故障目標(biāo)的有效性，能夠通過故障組織管理機制確定標(biāo)準化的故障管理流程，從而提升故障維修效率；而對于不定性故障來說，其很難進行有效的故障原因的把控[2]、監(jiān)督和有效的維護難以及時進行處理，故障發(fā)生后會對整個技術(shù)系統(tǒng)造成嚴重損失，甚至?xí)C工作人員的安全，需要制定相關(guān)的故障發(fā)生模型，確保故障發(fā)生時的制度化以及維護的流程規(guī)范化[3-4]。

3 液壓支架系統(tǒng)維護技術(shù)分析

在礦用液壓支架系統(tǒng)維護技術(shù)應(yīng)用過程中，要針對具體故障具體分析，確保維修過程的簡單化、有效化，提升維修技術(shù)的應(yīng)用程度。在液壓支架系統(tǒng)維護過程中要進行3個階段的流程化分析。首先要對故障發(fā)生點進行初步判斷，并進行實地勘察；其次，要確定故障發(fā)生原因，找出相關(guān)的維護方案；最后處理故障現(xiàn)場，并對維護過程和效果進行有效記錄。

3.1 液壓支架拆解清洗

發(fā)生故障后首先要將目標(biāo)液壓支架進行有效提升，防止因為地下較差工作環(huán)境影響故障維護效率。首先要將拆解管和相關(guān)的閥門，拆解過程中保證將整個的鉸接結(jié)構(gòu)完整取出，其次要對油缸進行有效拆解，并對整體支架結(jié)構(gòu)進行清理，所有的清理過程都要將結(jié)構(gòu)整體放入專用池中[5-6]，并對膠管和銷軸等結(jié)構(gòu)形式組件進行有效分類，保證整個處理工藝的完整性、規(guī)范化。

3.2 結(jié)構(gòu)維修

開焊結(jié)構(gòu)的補焊，補焊強度要大；局部結(jié)構(gòu)的整形處理，并作防銹護理工作，對于磨損嚴重的結(jié)構(gòu)進行補焊處理，嚴重的要進行鏜孔處理；可以利用高壓清洗法對整個結(jié)構(gòu)維修過程中進行清理，防止附著物的銹蝕。對于部分結(jié)構(gòu)元件要進行全面檢查，并進行分類整理及處理，及時對閥件等密封件的更換[7]。

3.3 創(chuàng)新故障維修技術(shù)

在實際的故障維修過程中，要保證整個維修技術(shù)的穩(wěn)定性，同時也要按照維修需求創(chuàng)新維修技術(shù)，在充分分析液壓狀態(tài)及相關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件的運行狀態(tài)出發(fā)，合理開展相關(guān)的維修技術(shù)研發(fā)工作[8]。

4 結(jié)束語

在礦用液壓支架故障發(fā)現(xiàn)到處理過程中，需要專業(yè)的技術(shù)人員參與，并結(jié)合相關(guān)的施工規(guī)范，按照故障處理制定的原則及規(guī)范流程做出應(yīng)急故障維修反應(yīng)，確保整個故障維護的實效性。針對相關(guān)的故障問題及時進行故障分析，并總結(jié)相關(guān)的維修技術(shù)應(yīng)用，提升液壓支架系統(tǒng)工作的高效性、穩(wěn)定性。