液壓支架漏液問題原因分析與解決方案研究

張 曼

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)馬脊梁礦，山西 大同 037003）

引言

在煤礦綜采設(shè)備中，液壓支架屬于一種常用的機(jī)械設(shè)備，其可以促進(jìn)液壓支架更好地工作，進(jìn)而為井下作業(yè)提供足夠的空間。因此，液壓支架有效地穩(wěn)定支撐為煤礦企業(yè)的安全運行奠定了基礎(chǔ)，因此，針對液壓支架漏液問題及原因展開分析。

1 介紹液壓支架油缸

液壓支架油缸包括：、缸體、活塞桿、活塞頭、導(dǎo)向套等。密封件依據(jù)設(shè)置的位置可以劃分為三種：活塞密封、桿密封、靜密封。其中前兩者屬于動態(tài)密封，經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)在關(guān)鍵位置極易出現(xiàn)密封泄漏的問題。假如液壓支架數(shù)量相對較多時，往往發(fā)生密封效果不好的現(xiàn)象。為了能夠有效地優(yōu)化液壓支架的工作能力，保障采煤機(jī)的安全穩(wěn)定運行，進(jìn)而需要探究液壓支架出現(xiàn)泄漏的原因，同時制定出解決液壓自家泄漏的方案，圖1表示相應(yīng)的液壓支架油缸密封圖

圖1 油缸密封示意圖

2 液壓支架常見油缸漏液現(xiàn)象及原因

1）一般在缸筒與活塞之間設(shè)置鼓型圈，此處經(jīng)常發(fā)生竄液現(xiàn)象。通常液壓支架內(nèi)部保存的乳化液往往從高壓向低壓方向運動，導(dǎo)致支架出現(xiàn)不能持續(xù)保壓的現(xiàn)象。通常情況下，引發(fā)液壓支架保壓不理想諸如工作人員在裝配油缸時，假如金屬進(jìn)入油缸時，那么可能劃傷缸筒。此外，由于乳化液出現(xiàn)嚴(yán)重的污染現(xiàn)象，導(dǎo)致缸筒出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，從而使得缸筒內(nèi)的光潔度下降，最終導(dǎo)致密封件在做運動時，密封件與缸筒內(nèi)壁出現(xiàn)較大的摩擦阻力。經(jīng)過長時間的運行，出現(xiàn)密封泄漏的問題。

2）桿密封漏液嚴(yán)重。桿密封選用的是蕾型圈，在進(jìn)行安裝時，通常將唇口一側(cè)設(shè)置為高壓一面。當(dāng)存在液壓時，唇口則貼近密封面。當(dāng)來壓時，蕾型圈在液壓力的作用下朝著內(nèi)徑中擠壓，從而可以使得蕾型圈外徑與溝槽密封區(qū)域。對于大修油缸而言，當(dāng)溝槽內(nèi)部的銹蝕并未清理干凈，那么將會在內(nèi)部形成支點。當(dāng)出現(xiàn)液體高壓時，那么將會形成泄漏的現(xiàn)象。

3）對于靜密封而言，該位置主要是由于選擇密封件不當(dāng)引發(fā)泄漏現(xiàn)象。通常情況下，靜密封密封件為Y型圈、D型圈、O型圈+擋圈[1-2]。其中，對于Y型圈而言，其密封效果相對較好，但是存在過盈不足的問題。在實踐中發(fā)現(xiàn)，比如對于大修油缸在溝槽內(nèi)并未清洗干凈銹蝕，最終因凸起而引起漏液。在維修油缸時，往往極易損壞臥裝Y型圈密封。對于D型圈密封，效果相對較差，可是過盈相對較大其能夠較好地補(bǔ)償溝槽缺陷，便于進(jìn)行更好地裝配，往往不容易出現(xiàn)損壞。對于O型圈+擋圈，由于結(jié)構(gòu)特點出現(xiàn)過盈較大的現(xiàn)象，與此同時補(bǔ)償相對較大。因此密封效果比較理想。其材質(zhì)選用丁晴橡膠，由于強(qiáng)度較低，從而導(dǎo)致出現(xiàn)老化，最終導(dǎo)致密封失效[3]。

3 解決液壓支架漏液的方案

3.1 解決活塞以及相應(yīng)的缸筒處漏液的方案

1）嚴(yán)把油缸的制造質(zhì)量。優(yōu)化焊接工藝，最大限度地提高焊縫的強(qiáng)度，與此同時可以避免產(chǎn)生不必要的焊縫缺陷；工作人員在對活塞以及缸體尺寸進(jìn)行檢查時，必須高度重視各種尺寸比如尺寸精度、粗糙度以及行為公差等。在裝配時，嚴(yán)格檢查缸筒表面、活塞溝槽內(nèi)部是否具有金屬顆粒，從而防止因雜質(zhì)導(dǎo)致缸筒被劃傷而出現(xiàn)密封件損壞的現(xiàn)象。

2）在對液壓支架進(jìn)行檢修的過程中，必須重點檢查泵站與過濾系統(tǒng)。此外，需要從降塵能力方面入手，以及定期檢查乳化液通道是否存在雜質(zhì)，保證乳化液清潔性，這樣能夠有效地避免因煤塵進(jìn)入液壓缸而導(dǎo)致密封失效的問題[4]。

2）大修液壓支架油缸時，對于銹蝕性嚴(yán)重的油缸，工作人員必須對缸體結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹，從而能夠有效地保證油缸內(nèi)部的清潔度。

3.2 解決桿密封處漏液的方案

1）制造油缸時，相關(guān)工作人員要認(rèn)真檢查導(dǎo)向套、活塞柱的質(zhì)量問題。

2）在對油缸進(jìn)行大修時，必須認(rèn)真清洗導(dǎo)向溝槽，同時保證表面光滑，從而能夠保證密封材質(zhì)的光潔度。

3）缸筒導(dǎo)向套，其與防塵圈較進(jìn)，防塵圈是導(dǎo)向套的一道屏障，當(dāng)其出現(xiàn)問題時，各種雜質(zhì)將會沿著導(dǎo)桿進(jìn)入導(dǎo)向套，導(dǎo)致密封圈損壞，從而出現(xiàn)密封失效的現(xiàn)象，因此工作人員必須定期加強(qiáng)日常維護(hù)。經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)，故障隱患大都來源于日常維護(hù)，比如滲漏、活塞桿損壞等故障，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時工作人員必須及時匯報，依據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)計劃，從而可以優(yōu)化安全問題。

3.3 解決靜密封漏液的方案

1）選用合適的密封圈。當(dāng)選用的是新支架，通?？梢耘渲昧⑹?，其代表為Y型圈密封。如果裝配形式選用臥式，那么選用的代表類型為D型圈密封。對于維修支架而言，密封形式可以選用D型圈密封。由于O型圈材質(zhì)為橡膠，因此其極易出現(xiàn)老化以及使用周期較短，因此選用其他形式。

2）銹蝕斑坑預(yù)防和修復(fù)。對于由于斑坑導(dǎo)致出現(xiàn)漏液現(xiàn)象時，必須對乳化液進(jìn)行檢查，從而保證乳化液的清潔度。對于出現(xiàn)斑坑的立柱以及千斤頂可以在其表面鍍銅修復(fù)，這樣不僅可以有效地減少泄漏現(xiàn)象，而且能節(jié)約成本。

4 結(jié)語

由于在井下應(yīng)用的液壓支架存在較多的漏液問題，經(jīng)分析認(rèn)為，密封存在如下問題：密封選型不合理、溝槽設(shè)計不合理、缸體焊接存在缺陷、裝配精度不達(dá)標(biāo)，同時在應(yīng)用時出現(xiàn)乳化液配置不合理，最終導(dǎo)致液壓支架立柱千斤頂出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致密封件老化而出現(xiàn)密封泄漏。因此相關(guān)工作人員應(yīng)該重點設(shè)計密封選型設(shè)計、嚴(yán)把液壓缸制造與維修環(huán)節(jié)、做好井下降塵與乳化液清洗維護(hù)工作，從而能夠有效地對液壓支架的漏液進(jìn)行預(yù)防與治理。