煤礦液壓支架缸體漏液原因及預(yù)防的分析

張 薔

（同煤集團機電裝備力泰有限責任公司， 山西 大同 037021）

1 當前煤礦液壓支架缸體漏液的常見類型

1.1 外部泄露類型

外部泄露在煤礦液壓支架缸體出現(xiàn)的情況較多，主要集中在缸體焊接縫、液壓支架的接頭、活塞桿等位置，出現(xiàn)外漏、外泄情況。在煤礦液壓支架缸體出現(xiàn)了外部泄露后，支架整體的支撐力下降明顯，支撐系統(tǒng)壓力損失非常大。同時，由于乳化液的外漏，對整個支護環(huán)境帶來明顯的污染，特別是在非常有限的操作空間下，帶來的污染問題突出。一旦煤礦液壓支架缸體出現(xiàn)了外部泄露情況時，可進行日常的更換與修復(fù)。

1.2 內(nèi)部泄露類型

內(nèi)部泄露給煤礦液壓支架缸體正常使用帶來的影響也非常大，主要類型為活塞高壓側(cè)的液體進入到了低壓側(cè)，高壓側(cè)由于乳化液的減少，導致壓力出現(xiàn)明顯的下降，煤礦液壓支架也不能提供出充足的恒定支撐力。如果出現(xiàn)了這種內(nèi)部泄露嚴重的情況，液壓支柱將不能精準動作，帶來的頂板支護安全問題突出。同時，這種內(nèi)部泄露在缸體的內(nèi)部發(fā)生，特別是在出現(xiàn)了較少量的泄露情況時，這種類型的故障非常隱蔽，但是其帶來的危害相對較大，通常情況下，需要對壓力進行精準的檢測，才能發(fā)現(xiàn)其中存在的問題[1-2]。

2 導致煤礦液壓支架缸體漏液的主要原因

2.1 煤礦液壓支架缸體密封圈設(shè)計選型不合理

一是活塞桿在選擇密封時，選型不夠合理。活塞桿是重要的液壓支架配件，在具體選擇時，需要對其是否能夠承受瞬時的耐高壓性能進行充分考慮，防止其在受到瞬間的沖擊或者波動時，有噴出液體的情況出現(xiàn)。通常情況下，液壓支架的活塞桿選擇的是蕾型密封或者Y形密封，見圖1。在選擇使用Y形密封時，其唇口朝向的是有壓力的方向，受到液體壓力的作用，封面和唇口之間有著較好的密封性，同時，隨著壓力的不斷增加，密封效果也在不斷提升。此外，由于Y形密封中兩個唇口之間的空隙非常大，所以，承受的壓縮量也相對較大，能夠適應(yīng)較大范圍的壓力變化，對于提升活塞桿安全性較為明顯。這里需要注意的是若出現(xiàn)了壓力變大的情況，需要將擋板加入到其中，對于有效預(yù)防密封翻滾較為有效。但是對當前液壓支架具體選擇時，對于活塞桿密封的選擇較為隨意，并沒有做到科學選擇，沒有達到密封效果。

二是活塞頭密封選擇不夠科學?；钊^的作用主要是對液壓缸體內(nèi)外兩側(cè)的液體進行隔離，起密封效果直接影響到液壓支架的具體承載效果。但是當前選擇時，三個方面并沒有做好。首先，在密封性選擇時，密封效果較差，導致低壓側(cè)與高壓側(cè)出現(xiàn)了相互竄液的情況，直接影響到支架支撐能力，嚴重情況下，直接喪失了支撐能力。其次是耐受性，因為液壓支架中多數(shù)情況下使用的是純水或者乳化液，所以，這就要求密封圈對這兩種工作介質(zhì)有較好的耐受性，但是從具體使用情況來看，密封圈出現(xiàn)的老化、膨脹問題較為明顯。第三是抗沖擊性較差，隨著開采活動的進行，頂板結(jié)構(gòu)一直處于動態(tài)變化當中，在其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大變化時，對整個液壓支架帶來的瞬時沖擊較大。

圖1 液壓支架活塞桿密封形式

2.2 零件的裝配與制造存在問題

一是缸體焊接存在缺陷。從當前液壓支架缸體使用情況來看，其中存在較多的焊接方式、焊條類型、焊接參數(shù)選擇不合理的問題，導致液壓支架中出現(xiàn)了夾渣、氣孔、裂紋等問題，直接影響到液壓支架的耐腐性、韌性及焊縫強度，特別是在井下較為惡劣的工作環(huán)境下，給液壓支架帶來的負面影響明顯。

二是加工與裝配不能達到實際使用要求。缸體的端蓋之口與內(nèi)孔的同軸度存在明顯的超差問題，或者端蓋的內(nèi)部與外部圓的同軸度存在超差問題，造成活塞與活塞桿的相對缸體內(nèi)孔出現(xiàn)了較大的偏移，活塞的密封圈在運行過程中，受到的擠壓不夠均勻，對于受到壓力較小的松弛側(cè)，出現(xiàn)竄液的概率較大，同時，由于另一側(cè)受到的壓力較大，則在較短的時間內(nèi)會出現(xiàn)明顯的磨損。

3 煤礦液壓支架缸體漏液的預(yù)防

3.1 科學選擇活塞頭密封圈

選擇出符合實際使用特點的活塞頭密封圈，對于保證支架密封效果有利。具體選擇使用時，蕾型圈、O形圈通常情況下不能滿足實際使用要求，結(jié)合當前煤礦液壓支架使用實際，應(yīng)當考慮選擇使用鼓型密封圈，如圖2所示，該種密封圈的密封面積較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也較好，在使用時不容易出現(xiàn)翻滾的情況，但是需要注意的是溝槽的選擇應(yīng)當為開放式溝槽。同時，在前高端液壓支架上使用時，應(yīng)當選擇組合式活塞密封圈，如圖3所示，該種密封圈主要包含有擋圈、彈性體、密封帶等結(jié)構(gòu)。

圖2 鼓型密封圈

圖3 組合式密封圈

3.2 科學設(shè)計密封槽與選擇密封類型

科學選擇密封槽與密封類型，對于保證液壓支架鋼體運行穩(wěn)定性，降低其出現(xiàn)漏液概率非常關(guān)鍵。在具體實施時，應(yīng)當根據(jù)密封圈安裝的位置、使用工作情況、工作壓力等方面，結(jié)合實踐工作經(jīng)驗，對密封形式進行科學選擇。同時，在密封圈材質(zhì)選擇時，應(yīng)緊跟現(xiàn)階段研發(fā)的最新動態(tài)，選擇耐老化性較好、抗撕裂性較強、抗扭曲性較好的橡膠材質(zhì)密封圈。

3.3 全面強化乳化系統(tǒng)的清潔工作

乳化系統(tǒng)清潔工作的有效強化對于降低液壓支架出現(xiàn)漏液情況有著非常明顯的作用。在具體實施時應(yīng)當持續(xù)加大工作面降塵力度與通風力度，同時，對于進入到乳化液通道的密封雜質(zhì)，進行深入排查，將過濾裝置增設(shè)到其中，保證乳化液與使用的清潔性[3-4]。

3.4 加強液壓支架的日常維修

根據(jù)當前液壓支架出現(xiàn)的缸體漏液情況，全面加強液壓支架的日常維護與修理工作對于降低事故發(fā)生概率、減少事故出現(xiàn)后災(zāi)害的影響面有著非常重要的作用。在具體實施時，應(yīng)當結(jié)合液壓支架的使用情況，對液壓支架日常檢查制度進行完善，確保各項制度能夠滿足實際工作需求。同時，明確具體的維護與檢查人員，將責任落實到個人，形成獎優(yōu)罰劣的濃厚氛圍，持續(xù)提升液壓支架維護和維修人員工作的責任感與使命感。此外，強化對液壓支架裝配環(huán)節(jié)的把控，確保裝配的液壓支架符合實際需要。

4 結(jié)語

在當前煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦液壓支架缸體出現(xiàn)漏液的問題仍舊存在，給煤礦生產(chǎn)安全性帶來的影響非常大。因此，這就需要煤礦企業(yè)全面認識到防止煤礦液壓支架缸體出現(xiàn)漏液現(xiàn)象的重要性，結(jié)合煤礦開采實際，采取針對性的措施，保證煤礦液壓支架缸體密封性，更好地提升煤礦生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性。