研究煤礦液壓支架安全閥存在的問題及改進(jìn)措施

侯典帥 路廣輝 孫奇

摘 要： 隨著我國經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，我國對(duì)于能源的需求在不斷提高，液壓支架是綜合機(jī)械化采煤工藝中用于支護(hù)頂板的重要設(shè)備，更是綜采工作面作業(yè)人員安全的屏障。因此，液壓支架故障直接影響綜采工作面頂板支護(hù)的質(zhì)量和作業(yè)人員的安全。文章介紹了液壓支架的發(fā)展歷史及目前國家能源集團(tuán)所屬煤礦的液壓支架使用、維護(hù)狀況，重點(diǎn)從液壓支架故障及其預(yù)防措施等方面闡述液壓支架在綜采工作面的支護(hù)質(zhì)量管控措施，為液壓支架生產(chǎn)廠家和使用單位提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞： 液壓支架;基本信息;常見故障;預(yù)防措施

【中圖分類號(hào)】TD355.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）07-0223-01

引言：在煤礦開采設(shè)備當(dāng)中，液壓支架安全閥是其中一個(gè)重要的設(shè)備類型，安全閥對(duì)液壓支架起到了良好的保護(hù)作用。通過安全閥的使用，可以保證液壓支架實(shí)際工作當(dāng)中，必須要保證系統(tǒng)內(nèi)部壓力的大小，這樣才可以提高液壓支架工作的穩(wěn)定性，同時(shí)液壓支架當(dāng)中油缸內(nèi)部的壓力也需要進(jìn)行有效的控制，防止油缸在工作過程當(dāng)中，出現(xiàn)壓力過大，造成了壓力超過了油缸的整個(gè)抗壓能力，這一問題將會(huì)造成液壓系統(tǒng)的爆裂或者是其他不安全事故。壓力大小的控制主要是通過安全閥在工作過程當(dāng)中形成的動(dòng)作信號(hào)，如果在實(shí)際的工作過程當(dāng)中外部的環(huán)境壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了安全規(guī)定值的標(biāo)準(zhǔn)，那么液壓支架當(dāng)中的安全閥就會(huì)通過自動(dòng)泄壓的方式，來保證整個(gè)設(shè)備的安全性，因此安全閥的工作性能，直接關(guān)系到整個(gè)液壓工作的安全性和穩(wěn)定性。

1 液壓支架安全閥簡介

液壓支架中的安全閥起到保護(hù)液壓支架的作用。安全閥能夠確保液壓支架內(nèi)的儲(chǔ)壓在合理的范圍內(nèi)，確保立柱內(nèi)的油缸壓力在合理范圍內(nèi)而油缸不會(huì)出現(xiàn)爆裂。壓力是安全閥的動(dòng)作信號(hào)，當(dāng)壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行泄壓，確保壓力在安全的范圍內(nèi)。因此安全閥性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到液壓支架的安全。其中安全閥的工作原理如下所示：液壓支架立柱內(nèi)的液壓會(huì)隨著支架上部壓力的升高而不斷增大，當(dāng)立柱內(nèi)的壓力過大時(shí)，安全閥會(huì)促使密閉腔內(nèi)的閥芯向下運(yùn)動(dòng)，由于閥芯上存在泄壓孔，下移的閥芯會(huì)進(jìn)入高壓液體內(nèi)，促使流過卸壓孔的液體進(jìn)行泄壓，從而降低立柱密閉腔內(nèi)的壓力。

2 煤礦液壓支架安全閥故障問題的解決對(duì)策

2.1 安裝彈簧限位裝置

為了有效保證安全閥在工作過程當(dāng)中的有效性，需要對(duì)彈簧的伸縮程度維持原狀，相關(guān)工作人員經(jīng)過研究和分析之后，安全閥當(dāng)中設(shè)置了一個(gè)控制彈簧運(yùn)動(dòng)長度的設(shè)備，通過對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用在很大程度上防止了液壓支架在裝置前后所產(chǎn)生的壓力變化，并且通過對(duì)該設(shè)備的使用，可以充分保證將彈簧內(nèi)部和閥芯之間進(jìn)行有效的分離，充分保證通過對(duì)各種不同型號(hào)的閥門使用，在煤礦液壓支架的使用前后需要保證支架內(nèi)部的液體高效率傳輸，或者是對(duì)液壓當(dāng)中的工作性能來進(jìn)行保障，充分保證液壓支架在工作過程當(dāng)中可以充分分擔(dān)煤層當(dāng)中所產(chǎn)生的不同壓力負(fù)載，即使在同一個(gè)立柱內(nèi)部產(chǎn)生了安全閥故障問題，也不會(huì)直接影響到其他立柱的正常工作，這種設(shè)置方式可以有效防止液壓支架在工作過程當(dāng)中產(chǎn)生連鎖故障的問題，大大提高了整個(gè)液壓裝置的安全性與穩(wěn)定性，設(shè)定了限位裝置之后通過對(duì)井下液壓支架的安全閥進(jìn)行維護(hù)工作當(dāng)中，相關(guān)維護(hù)工作人員不用再對(duì)其進(jìn)行調(diào)壓工作，大大降低了設(shè)備維護(hù)工作的時(shí)間，進(jìn)而也降低了維護(hù)工作當(dāng)中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本。

2.2 安裝彈簧限位裝置

為了保證裝卸安全閥前后，安全閥內(nèi)的彈簧伸縮長度一致，在安全閥內(nèi)增加限制彈簧運(yùn)行位置的限位裝置，有效避免裝卸前后液壓裝置壓力變化的情況。并且此限位裝置能夠?qū)椈膳c閥芯分開，確保安全閥的接頭和閥芯是一個(gè)整體，而彈簧與安全閥閥體為一個(gè)整體，這能夠有效地限制彈簧的位置，保證彈簧在裝卸前后的長度保持一致，確保開啟前后安全閥的壓力保持一致，同時(shí)也提高了液壓裝置的穩(wěn)定性和安全性。增加了限位裝置以后，在對(duì)井下液壓裝置的安全閥進(jìn)行維修時(shí)，就避免了對(duì)其進(jìn)行升井調(diào)壓的步驟，大大縮短了維修的時(shí)間，降低了維修的成本。將彈簧與其支座安裝在安全閥的內(nèi)部，然后通過螺栓來調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量，進(jìn)而達(dá)到指定的壓力，在閥芯安裝到閥體內(nèi)部的另一端，用螺套將兩部分固定在一起。這樣確保閥體的兩端分別是閥芯和彈簧，在對(duì)其中一部分繼續(xù)維修更換時(shí)，不會(huì)對(duì)另一部分產(chǎn)生大的干擾，如維修閥芯，不會(huì)影響彈簧的長度，進(jìn)而確保不需要調(diào)整安全閥的啟動(dòng)壓力。

2.3 新的結(jié)構(gòu)型式

純水安全閥的振動(dòng)問題在純水控制閥中表現(xiàn)最為明顯，閥芯的顫振會(huì)加速閥的磨損和失效。在設(shè)計(jì)錐閥式安全閥時(shí)，其閥座可采用二級(jí)孔的方式來消除尖叫和振動(dòng);增大安全閥前腔的體積，可以添加消振墊，以改變這一容腔流速場分布，或采用消振塞，利用微型吸振原理來消除尖叫和振動(dòng)。振動(dòng)與噪聲還可以從系統(tǒng)的角度來考慮，如加蓄能器，注意管道的長短等。純水安全閥的泄漏問題在滑閥式結(jié)構(gòu)中最為明顯，所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用滑閥式結(jié)構(gòu)，而采用錐閥式。為解決泄漏，拉絲侵蝕問題，在該閥的結(jié)構(gòu)上可采取在主閥芯與主閥套之間加組合密封件。

結(jié)語：總的來說，我國煤礦液壓支架故障和事故時(shí)有發(fā)生。在引起人們的重視后，我國及時(shí)采取措施來減少此方面的事故?，F(xiàn)如今，我國煤炭行業(yè)重大發(fā)生事故的幾率總體不斷降低，但個(gè)別人員違章操作、設(shè)備安全性能的缺失還會(huì)造成一般性機(jī)電事故，仍然不能降低對(duì)此事的重視度。應(yīng)牢記習(xí)近平總書記的囑托“發(fā)展決不能以犧牲人民的生命為代價(jià)”，杜絕煤炭行業(yè)群死群傷事故就要不斷發(fā)展煤炭開采的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，而機(jī)械化、自動(dòng)化水平的一個(gè)決定性因素就是液壓支架的可靠性和自動(dòng)化水平。液壓支架的發(fā)展前景廣闊，只要不斷研究和創(chuàng)造，定能實(shí)現(xiàn)無人化全自動(dòng)安全型綜采工作面，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)最高目標(biāo)。

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