礦用液壓支架千斤頂密封泄漏原因及對(duì)策

孫強(qiáng)

徐州華東機(jī)械有限公司，中國(guó)·江蘇 徐州 221000

1 引言

隨著中國(guó)礦業(yè)的逐漸發(fā)展，對(duì)液壓支架千斤頂?shù)膽?yīng)用越來越廣泛，提升礦用液壓支架千斤頂?shù)墓δ茏饔?，保障其正常使用狀態(tài)，是保障開礦事業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)。液壓支架千斤頂是液壓支架的關(guān)鍵構(gòu)成，在開礦過程中，可以在礦道中推移，保障礦道安全，起到重要的支護(hù)作用。但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于受到各種因素的影響，導(dǎo)致液壓支架千斤頂密封容易出現(xiàn)泄露問題，嚴(yán)重影響其應(yīng)用安全性和穩(wěn)定性。因此，需要對(duì)礦用液壓支架千斤頂?shù)男孤对蜻M(jìn)行全面分析，并制定針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，減少礦道支架風(fēng)險(xiǎn)，保障開礦安全性和可靠性。

2 礦用液壓支架千斤頂密封泄露類型

一般情況下，礦用液壓支架千斤頂出現(xiàn)密封泄露的類型主要分為內(nèi)泄露和外泄露兩種。其中內(nèi)泄露主要是由于各種因素影響，支架千斤頂高壓密封腔內(nèi)的乳化液滲漏到低壓密封腔內(nèi)，這種情況導(dǎo)致高壓腔內(nèi)的壓力降低，支柱不受控制，出現(xiàn)失衡問題，難以滿足支護(hù)作業(yè)的要求，導(dǎo)致其正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到影響[1]。如果內(nèi)泄漏的程度不大，很難從裝置的外部狀態(tài)直接發(fā)覺，要利用專業(yè)化的液壓試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，也可以在該裝置的一側(cè)施加壓力，并把另一側(cè)的管段接頭去掉，觀察其是否有液體流出。

外泄露是由支架千斤頂?shù)亩喾N構(gòu)件連接處密封性不好，出現(xiàn)滲漏問題引起的，其中主要有立柱活塞桿、缸筒和導(dǎo)向套連接處、液壓管道接口等部位，此外還包括各種焊縫銜接處，出現(xiàn)液體外漏的現(xiàn)象。這種泄露現(xiàn)象可以通過對(duì)裝置的外部觀察直接發(fā)現(xiàn)，并能夠?qū)π孤段恢眠M(jìn)行精準(zhǔn)定位。

3 礦用液壓支架千斤頂密封泄露原因

3.1 密封圈內(nèi)部因素

密封圈是液壓支架千斤頂發(fā)揮作用的關(guān)鍵構(gòu)件，強(qiáng)化密封圈的質(zhì)量，可以有效提升整體設(shè)備裝置的使用效果。但是在具體使用中，容易受到各種因素影響，導(dǎo)致密封泄露現(xiàn)象，要對(duì)具體原因進(jìn)行全面分析，以便進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化整改。①密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)，液壓支架千斤頂在礦道支護(hù)過程中，主要是利用5%的乳化液作為傳動(dòng)介質(zhì)[2]。在實(shí)際的工作中，要結(jié)合具體情況，對(duì)密封圈的作業(yè)壓力、環(huán)境溫度、沖擊荷載等因素進(jìn)行綜合性考量，也正因此，礦用液壓支架千斤頂?shù)拿芊馊Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他類型的密封圈存在一定的差異性，但是很多設(shè)計(jì)人員忽視這方面的因素，導(dǎo)致密封圈設(shè)計(jì)出現(xiàn)很多問題。如活塞桿密封結(jié)構(gòu)不合理、活塞密封結(jié)構(gòu)不合理、靜密封密封不良等問題。②密封圈磨損因素，一方面是千斤頂裝置出現(xiàn)磨損現(xiàn)象：密封圈需要與擋圈配套使用才能發(fā)揮其密封性能，但是在使用過程中，擋圈容易在高壓作用下出現(xiàn)變形、斷裂等問題，影響密封圈的整體密封性?，F(xiàn)階段擋圈主要材料為聚甲醛，可以在高壓、擠壓、高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，摩擦生熱，出現(xiàn)塑性蠕變現(xiàn)象，降低其整體結(jié)構(gòu)的密封性能；另一方面是密封圈的磨損問題，在設(shè)備使用過程中，密封面、擋圈等構(gòu)件出現(xiàn)一定的自然磨損，導(dǎo)致密封圈出現(xiàn)夠狠、剝離、碎裂等問題，導(dǎo)致密封圈性能受到不利影響，因此需要對(duì)密封圈進(jìn)行定期更換。③密封圈安裝問題。如果在安裝過程中，對(duì)密封圈的活塞、導(dǎo)向套、缸筒等沒有實(shí)施全面的清洗，在結(jié)構(gòu)上存留大量的鐵屑、毛刺、雜物等，不但容易對(duì)密封圈造成損傷，而且還影響密封性能。

3.2 設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)因素影響

在對(duì)液壓支架千斤頂進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果設(shè)計(jì)方案不合理，設(shè)計(jì)精度不準(zhǔn)確，容易對(duì)密封性能產(chǎn)生影響。例如，密封圈結(jié)構(gòu)選擇不合理、溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際需求不相符、機(jī)械加工精度不準(zhǔn)確性、構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)不配套等因素，都會(huì)對(duì)密封效果產(chǎn)生不利影響。此外，如果對(duì)液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)不合理，也容易對(duì)密封性能產(chǎn)生不利影響，如設(shè)備工作壓力、作業(yè)環(huán)境溫度、設(shè)備大小數(shù)據(jù)等，如果這些設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，容易對(duì)密封產(chǎn)品的性能、規(guī)格、大小等造成消極影響[3]。此外缸筒內(nèi)徑、活塞桿大小等參數(shù)直接關(guān)系到密封圈的大小、規(guī)格，也對(duì)其工況條件產(chǎn)生一定影響。其中密封性能指標(biāo)有承壓特性、墊圈密封成效、可密封時(shí)限等。

在生產(chǎn)制造過程中，如果施工工藝不規(guī)范，工藝操作不合理，也對(duì)其對(duì)液壓支架千斤頂?shù)拿芊庑阅墚a(chǎn)生影響。如液壓缸加工精度不合理、溝槽尺寸不標(biāo)準(zhǔn)、溝槽加工精度不準(zhǔn)確性。此外，如果制造流程不正確、焊接質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)引起液壓千斤頂密封泄露問題。

4 礦用液壓支架千斤頂密封泄露應(yīng)對(duì)策略

4.1 針對(duì)密封圈泄露問題的應(yīng)對(duì)策略

①保障密封構(gòu)件如活塞、導(dǎo)向套等溝槽尺寸設(shè)計(jì)的科學(xué)性，確?；钊c活塞桿、導(dǎo)向套與活塞桿同軸度的標(biāo)準(zhǔn)性，避免不同周引起密封圈磨損問題。要對(duì)密封溝槽的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，如寬度、規(guī)格等，對(duì)密封槽進(jìn)行全面清理。避免出現(xiàn)毛刺、飛邊等問題，以免密封圈構(gòu)件受到損壞。②要對(duì)發(fā)密封構(gòu)件的制作材質(zhì)進(jìn)行精心選擇和嚴(yán)格把關(guān)，保障其符合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求，包含硬度、韌性、彈性等，也要滿足車、削、切等指標(biāo)，保障具有較高的耐磨性能，易于裝配等。③保障密封圈的清潔性，同時(shí)對(duì)溝槽進(jìn)行清理，保障乳化液的清潔度。④確保密封圈裝配工藝的規(guī)范性，在密封構(gòu)件上涂抹潤(rùn)滑油，并使用專業(yè)工具進(jìn)行安裝。

4.2 針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造引起的泄露問題

液壓系統(tǒng)密封設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，以及密封構(gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性，直接關(guān)系到整體液壓支架液壓系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。因此要優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，對(duì)密封材料進(jìn)行合理選擇，確保其符合以下標(biāo)準(zhǔn)要求，如負(fù)載、極限壓力、環(huán)境溫度變化適應(yīng)性等。此外，還要注重對(duì)溝槽尺寸設(shè)計(jì)精度進(jìn)行嚴(yán)格把控，保障密封構(gòu)件與溝槽的完美配合，避免出現(xiàn)間隙問題，進(jìn)一步強(qiáng)化立柱千斤頂?shù)拿芊庑Ч?。要?duì)液壓元件、密封部件等的尺寸誤差進(jìn)行合理控制，確保其在允許范圍內(nèi)，要對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行全面處理，確保其粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其中關(guān)鍵控制點(diǎn)有液壓缸活塞半徑的合理設(shè)計(jì)、密封槽深度、寬度參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、裝孔尺寸大小等，只有這樣才能最大程度上減少密封構(gòu)件在使用過程中出現(xiàn)變形、劃傷的概率。要注重提升焊接工藝，選擇合適的母材，對(duì)材料進(jìn)行預(yù)熱，避免出現(xiàn)裂紋?？梢圆扇》謱臃值篮附拥姆绞?，降低變形概率。

5 結(jié)語

綜上所述，為了進(jìn)一步提升礦用液壓支架千斤頂?shù)氖褂眯Ч?，減少其密封泄露概率，要對(duì)泄露原因進(jìn)行全面分析，提出針對(duì)性應(yīng)對(duì)策略，為礦業(yè)發(fā)展提供保障。