煤礦綜采液壓支架立柱檢修工藝

閆謝波

（兗州煤業(yè)股份有限公司物資供應(yīng)中心，山東濟(jì)寧 273500）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于煤礦資源的需求量也在不斷上漲，而雖然國(guó)家已經(jīng)組織展開(kāi)了對(duì)新型能源的開(kāi)發(fā)，但這些能源在短時(shí)間內(nèi)仍不能取代煤礦資源在我國(guó)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支撐作用。在這樣的背景之下，針對(duì)煤礦綜采過(guò)程中應(yīng)用到的各類(lèi)技術(shù)、設(shè)備及這些內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的檢修辦法進(jìn)行研究是非常有必要的。對(duì)于本文所討論的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，液壓支架在礦井中承擔(dān)著支撐作用，而若這一設(shè)備無(wú)法正常作用或存在隱患，那么煤礦綜采的安全性自然也就難以保障。為了避免實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，相關(guān)單位及技術(shù)人員必須能針對(duì)液壓支架立柱做好檢修工作。結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)看，受力分析不能結(jié)合實(shí)際狀況來(lái)完成、立柱電鍍面損傷等都會(huì)對(duì)液壓支架立柱的作用情況產(chǎn)生一定影響，為了從根本上解決并預(yù)防對(duì)應(yīng)故障的出現(xiàn)，本文將在后續(xù)內(nèi)容中對(duì)具體的檢修方法進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 工作原理

液壓支架主要由立柱、千斤頂、頂梁、底座、推移裝置、控制系統(tǒng)等組成，立柱支撐在底座和頂梁之間起到對(duì)支架高度進(jìn)行調(diào)節(jié)、承載液壓缸等作用，因此，立柱自身必須具備較強(qiáng)的抗壓抗彎能力。在實(shí)際作用過(guò)程中，根據(jù)液壓伸縮級(jí)數(shù)的不同，立柱對(duì)應(yīng)的作用方式也會(huì)出現(xiàn)一定差異，本文主要針對(duì)雙伸縮立柱進(jìn)行探討。

雙伸縮立柱雖然具備伸縮量大、便于調(diào)節(jié)和控制等優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的問(wèn)題，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)故障的概率也更高一些[1]。當(dāng)立柱上升時(shí)，首先需要扳動(dòng)手柄將液壓閥打開(kāi)，使其從外接口進(jìn)入外缸，進(jìn)而使中缸伸出，當(dāng)中缸持續(xù)伸長(zhǎng)與導(dǎo)向套接觸之后，液壓油將會(huì)進(jìn)入中缸，使中缸活柱伸出，最終達(dá)到使立柱上升的目的。

2 常見(jiàn)故障及原因分析

結(jié)合現(xiàn)有資料和數(shù)據(jù)來(lái)看，液壓支架立柱在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)的故障主要包含：外缸與中缸局部漲缸導(dǎo)致立柱竄缸，進(jìn)而無(wú)法依照控制指令正常運(yùn)作；中缸或活柱彎曲，無(wú)法在立柱上升時(shí)正常伸縮；外缸或中缸內(nèi)壁出現(xiàn)劃痕、腐蝕、銹蝕等問(wèn)題，導(dǎo)致缸體密封性無(wú)法達(dá)到正常作業(yè)要求；立柱導(dǎo)向套在密封性上無(wú)法滿足要求；立柱電鍍面損傷等[2]。

針對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行分析，除了立柱表面、外缸、中缸表面出現(xiàn)的損傷之外，剩余大部分故障實(shí)質(zhì)上都是由于在立柱受力分析過(guò)程中不能結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行考量，過(guò)于理想，缺乏對(duì)煤礦綜采實(shí)際作業(yè)環(huán)境的分析而導(dǎo)致的。除此之外，對(duì)于本文所討論的雙伸縮立柱來(lái)說(shuō)，這一構(gòu)件自身屬于組合構(gòu)件，受力情況更為復(fù)雜，當(dāng)雙伸縮立柱所承受的彎曲力超出其自身的承受能力時(shí)，那么就會(huì)出現(xiàn)永久性的彎曲損壞，對(duì)液壓支架的正常作用產(chǎn)生嚴(yán)重影響。立柱的彎曲同樣會(huì)對(duì)缸體表面產(chǎn)生影響，過(guò)大的摩擦力將導(dǎo)致缸體表面出現(xiàn)劃痕。

3 日常檢修

日常檢修和維護(hù)是避免液壓支架立柱出現(xiàn)嚴(yán)重故障并及時(shí)消除隱患的關(guān)鍵[3]，在這一過(guò)程中，相關(guān)檢修人員可以結(jié)合以下幾點(diǎn)內(nèi)容來(lái)完成這一工作。

3.1 在立柱周邊設(shè)置一定的保護(hù)措施

這一點(diǎn)主要是為了對(duì)上文中提到的立柱鍍面損傷問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防。煤礦綜采作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際是非常復(fù)雜的，立柱鍍面極有可能在搬運(yùn)、安裝等過(guò)程中因?yàn)榭呐龆霈F(xiàn)損傷，而通過(guò)立柱周?chē)Ｗo(hù)措施的設(shè)置，這樣的問(wèn)題將能很好的得到避免，進(jìn)而保障立柱能在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中正常發(fā)揮作用。

3.2 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況要求生產(chǎn)廠家提升立柱穩(wěn)定性

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的不同，煤礦綜采過(guò)程中對(duì)立柱穩(wěn)定性的要求也會(huì)出現(xiàn)一定差異，而為了保障這一構(gòu)件能滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需求，并從根本上避免因此而出現(xiàn)的各類(lèi)故障，相關(guān)單位應(yīng)能在設(shè)備采購(gòu)階段先向生產(chǎn)廠家提出要求，輔助生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠前對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，降低立柱出現(xiàn)故障的概率。

3.3 避免擺放方式不當(dāng)導(dǎo)致立柱彎曲

當(dāng)支架擺放方式不當(dāng)時(shí)，額外的附加橫向彎曲力將會(huì)作用于立柱導(dǎo)致其出現(xiàn)彎曲[4]，而針對(duì)這樣的情況，檢修人員應(yīng)能針對(duì)液壓支架擺放進(jìn)行傾斜性檢查，檢查結(jié)果不符合要求時(shí)要及時(shí)作出調(diào)整。

3.4 定期對(duì)液壓支架進(jìn)行清理

臟污是導(dǎo)致液壓支架立柱無(wú)法正常動(dòng)作的主要原因之一，因此，在針對(duì)這一設(shè)備故障進(jìn)行檢修的過(guò)程中，相關(guān)人員必須能將清理工作重視起來(lái)。結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)看，相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)液壓支架的使用頻率設(shè)置固定的清理周期，進(jìn)而在這一過(guò)程中及時(shí)消除雜物、臟污等對(duì)液壓支架作用情況的影響，同時(shí)避免這些問(wèn)題進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響。

4 故障處理

4.1 立柱缸筒修復(fù)

（1）修復(fù)前的準(zhǔn)備工作。在這一過(guò)程中，為了避免液壓支架其他構(gòu)件受到影響，維修人員應(yīng)能首先完成對(duì)液壓支架立柱的拆解工作，并通過(guò)對(duì)立柱缸筒的測(cè)量來(lái)衡量其是否存在彎曲等問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)其表面的完整性進(jìn)行檢查。

（2）針對(duì)不同故障位置選擇修復(fù)方法。若缸筒內(nèi)存在劃痕，那么維修人員則可以通過(guò)打磨的形式來(lái)消除這些劃痕或裂縫，若缸筒與導(dǎo)向套所配合的內(nèi)表面或螺紋部分存在上述故障，那么維修人員則應(yīng)使用細(xì)砂紙與汽油、煤油燈配合來(lái)進(jìn)行打磨。在這樣處理的基礎(chǔ)之上，維修人員應(yīng)對(duì)螺紋進(jìn)行打磨，避免螺紋受外界環(huán)境影響出現(xiàn)銹蝕而無(wú)法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中順利旋入。

（3）若缸筒上腔因?yàn)檫M(jìn)液接頭座碰撞而變形，那么維修人員應(yīng)及時(shí)將這一構(gòu)件更換，并在安裝過(guò)程中采用與原始參數(shù)相同的焊接方法，避免焊縫在規(guī)格上不符合要求或出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題。

（4）若檢查發(fā)現(xiàn)聯(lián)接塊進(jìn)液口已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕，在密封性上無(wú)法滿足要求，那么則應(yīng)直接更換聯(lián)接塊進(jìn)行處理。與上文中的內(nèi)容類(lèi)似，聯(lián)接塊的焊接也要注意焊接質(zhì)量及規(guī)格問(wèn)題，避免修復(fù)后密封性仍不能滿足要求。

（5）若缸筒與導(dǎo)向套配合的螺紋部位出現(xiàn)損傷，那么維修人員則應(yīng)首先對(duì)其損傷情況進(jìn)行判斷，若屬于輕微的劃痕或銹蝕，那么則應(yīng)采用扁鏟、手砂輪等設(shè)備來(lái)進(jìn)行維修，而若損傷情況比較嚴(yán)重，那么維修人員就應(yīng)轉(zhuǎn)入機(jī)械加工修復(fù)程序。

4.2 活柱的修復(fù)

（1）對(duì)活柱表面進(jìn)行檢查和修復(fù)。在檢查過(guò)程中，若活柱表面存在劃痕或銹蝕，那么則應(yīng)先通過(guò)打磨來(lái)消除上述問(wèn)題的影響，進(jìn)而結(jié)合現(xiàn)有規(guī)格要求重新對(duì)鍍鉻。若檢查后沒(méi)有上述問(wèn)題出現(xiàn)，那么維修人員就只需要對(duì)活柱鍍鉻表面進(jìn)行拋光處理即可。

（2）對(duì)滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。若檢查發(fā)現(xiàn)液面密封處在密封性能上已經(jīng)無(wú)法滿足要求，那么維修人員則要針對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行打磨，進(jìn)而促使密封面能在密封性能上達(dá)到預(yù)期，保障液壓支架立柱的正常作用。除此之外，若活柱密封面處已經(jīng)出現(xiàn)銹坑，那么維修人員就應(yīng)采用機(jī)械修復(fù)的方式來(lái)進(jìn)行維修，簡(jiǎn)單打磨已經(jīng)無(wú)法對(duì)這一情況進(jìn)行處理。

（3）除了上述內(nèi)容之外，若活柱其他位置仍存在損傷或銹蝕，維修人員仍舊可以通過(guò)油石、砂布等來(lái)進(jìn)行打磨除銹操作，進(jìn)而保障活柱在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。

4.3 導(dǎo)向套的修復(fù)

首先，維修人員應(yīng)使用高溫高壓清洗機(jī)對(duì)導(dǎo)向套進(jìn)行清洗。其次，在保障導(dǎo)向套內(nèi)外沒(méi)有臟污的基礎(chǔ)之上通過(guò)目測(cè)對(duì)其損傷情況進(jìn)行目測(cè)。若導(dǎo)向套內(nèi)外配合表面及螺紋部位沒(méi)有損傷，那么使用砂布打磨后涂防銹油脂即可；反之，若檢查發(fā)現(xiàn)損傷，那么則應(yīng)使用油石、砂布等完成修復(fù)過(guò)程，同樣涂抹防銹油脂。最后，在完成上述修復(fù)操作之后，應(yīng)將導(dǎo)向套與缸筒進(jìn)行試裝配，若導(dǎo)向套旋入過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，那么則可以認(rèn)為這一構(gòu)件已經(jīng)能正常作用，反之，維修人員則應(yīng)結(jié)合試裝配情況做進(jìn)一步的處理。

4.4 活塞的修復(fù)

臟污是影響活塞正常作用的主要因素，而在將液壓支架立柱拆解之后，維修人員可以先通過(guò)目測(cè)對(duì)活塞表面是否存在臟污或損傷的情況進(jìn)行觀察，若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么就應(yīng)使用超聲波進(jìn)行清理，清理完成后通過(guò)潤(rùn)滑脂的涂抹來(lái)保障活塞能正常作用。

若檢查發(fā)現(xiàn)活塞表面已經(jīng)出現(xiàn)倒刺或輕微損傷，那么維修人員就應(yīng)使用油石來(lái)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行處理，進(jìn)而保障活塞表面光滑，在立柱上升或下降的過(guò)程中能正常與其他構(gòu)件共同作用，滿足煤礦綜采對(duì)于液壓支架的需求。

4.5 修復(fù)完成后的裝配

在完成拆解和修復(fù)的基礎(chǔ)之上，液壓支架立柱的裝配應(yīng)結(jié)合以下幾步來(lái)完成。

（1）再次對(duì)各部件進(jìn)行清洗。雜物對(duì)液壓支架立柱作用情況的影響上文中已經(jīng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單論述，因此，在裝配過(guò)程中必須要嚴(yán)格避免雜物進(jìn)入。具體清洗過(guò)程應(yīng)將重點(diǎn)放在維修過(guò)程所產(chǎn)生的碎屑、銹斑殘留等方面。

（2）組裝和固定。在完成清洗過(guò)程的基礎(chǔ)之上，應(yīng)將裝配好專用卡盤(pán)的缸體吊裝到立柱固定架內(nèi)，進(jìn)而在吊裝完成后進(jìn)行固定。

（3）導(dǎo)向套安裝。在這一過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)能關(guān)注到二級(jí)缸導(dǎo)向套是否與缸體同心，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)對(duì)這兩者之間的同心度進(jìn)行調(diào)整，最后擰緊即可。一級(jí)缸的安裝則應(yīng)利用千斤頂將其壓入缸筒內(nèi)，在壓入完成后拆除導(dǎo)向套。

4.6 試驗(yàn)和檢測(cè)

立柱裝配完成后應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)和檢測(cè)來(lái)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查，若檢查過(guò)程中仍有問(wèn)題出現(xiàn)，那么則應(yīng)結(jié)合檢查結(jié)果迅速做出改進(jìn)，避免這些問(wèn)題影響實(shí)際煤礦綜采過(guò)程的開(kāi)展。

4.6.1 修復(fù)工件的檢驗(yàn)

（1）對(duì)鍍層的檢驗(yàn)。相關(guān)工作人員應(yīng)首先對(duì)鍍層表面進(jìn)行觀察，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上分析鍍層上是否存在裂紋、起泡、凹坑等問(wèn)題。

（2）對(duì)硬度的檢驗(yàn)。經(jīng)檢測(cè)之后，硬鉻層硬度應(yīng)不小于800 HV。

（3）對(duì)焊縫的檢驗(yàn)。焊縫應(yīng)能在形狀、強(qiáng)度、密封性能等多方面滿足要求，相關(guān)工作人員也應(yīng)結(jié)合這些內(nèi)容對(duì)焊接過(guò)程中焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢查。

4.6.2 性能試驗(yàn)包含內(nèi)容

（1）在立柱空載狀態(tài)下對(duì)二級(jí)缸和活柱的作用情況進(jìn)行檢查。相關(guān)工作人員可以操作手把以31.5 MPa 的壓力供液，進(jìn)而觀察二級(jí)缸與活柱的伸出順序及活柱是否在前者完全伸出后伸出。若這一過(guò)程中觀察到卡頓現(xiàn)象，那么則可以認(rèn)為上述修復(fù)操作不到位。

（2）操作立柱重復(fù)動(dòng)作3 次，各階段保壓2 min，觀察壓力表的壓降，若這一數(shù)值大于0.5 MPa，那么則可以認(rèn)為立柱在密封性上仍不能達(dá)到要求，維修人員應(yīng)結(jié)合立柱的作用情況重新進(jìn)行處理。

（3）將試驗(yàn)臺(tái)壓力增大至上一步驟的1.2 倍，保壓5 min，觀察壓降，若最大壓降超出額定壓力的2%，那么就可以認(rèn)為立柱在性能上仍無(wú)法滿足煤礦綜采作業(yè)要求，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)一步對(duì)這一構(gòu)件做出改進(jìn)。

（4）在完成上述試驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ)之上，應(yīng)將立柱回收并關(guān)閉管路，吊出立柱做好編號(hào)工作。

5 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)液壓支架立柱工作原理進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)之上，本文首先對(duì)這一構(gòu)件運(yùn)作過(guò)程中常見(jiàn)的幾種故障類(lèi)型及導(dǎo)致這些故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析?；谶@些內(nèi)容，本文主要對(duì)液壓支架立柱涉及到的日常檢修辦法和修復(fù)辦法做了深入探討，同時(shí)對(duì)維修完成后的裝配和檢驗(yàn)工作進(jìn)行了介紹。在后續(xù)發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)單位必須能進(jìn)一步將液壓支架的規(guī)范應(yīng)用重視起來(lái)，并結(jié)合上述內(nèi)容避免立柱在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)故障，在利用這一設(shè)備推進(jìn)煤礦綜采工作的同時(shí)保障現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)工作人員的安全，避免各類(lèi)安全事故出現(xiàn)。