礦用液壓支架立柱千斤頂拆解檢修存在問題及解決方案

彭 帥

河南能源化工集團龍宇能源股份有限公司機電制修廠河南永城 476600

液 壓支架是綜采工作面支護設(shè)備，在使用 1～ 2個工作面以后，進行安全與技術(shù)性能鑒定，不能滿足使用要求的需升井進行恢復(fù)性修理。立柱千斤頂是液壓支架的主要動力構(gòu)件，起著升降和支撐液壓支架的作用[1]。立柱千斤頂要通過解體、更換配件、組裝、試驗等工序來恢復(fù)其功能。由于立柱千斤頂生產(chǎn)制造標準及工藝的差異性，其結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)各異，修理時需要頻繁地更換拆解工藝、設(shè)備、工裝等輔助設(shè)施，不僅降低了其功效，而且增加了修理難度。

1 立柱千斤頂拆解階段問題與原因分析

立柱千斤頂按照作用方式可分為單作用和雙作用2 種形式，按照導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)可分為卡環(huán)連接和螺紋連接。拆解階段主要存在的問題有以下幾個方面。

（1) 螺紋連接類立柱缸口導(dǎo)向套拆卸困難 由于井下潮濕，且立柱在液壓支架上長期使用，導(dǎo)向套與缸體結(jié)合處變形銹蝕，導(dǎo)致導(dǎo)向套拆卸困難；

（2) 卡環(huán)連接類卡簧、防塵蓋難拆卸 該結(jié)構(gòu)的防塵蓋外裝配有卡簧，因長時間使用，卡簧與防塵蓋、缸口連接處銹蝕嚴重，導(dǎo)致拆卸難度大；

（3) 雙作用立柱活柱螺紋連接導(dǎo)向套拆卸困難 用專用工具拆解防塵蓋和中缸時，立柱活柱螺紋連接導(dǎo)向套可以從中缸擰松螺紋，由于自身密封件與中缸結(jié)合得較為緊密，間隙較小，導(dǎo)致導(dǎo)向套無法褪下；

（4) 熱脹冷縮在拆解過程中的不利因素 在現(xiàn)場作業(yè)中，通過使用氧氣乙炔火焰加熱缸口導(dǎo)向套、卡環(huán)、防塵蓋的方式達到“熱脹”，使配件之間產(chǎn)生“間隙”，對于缸徑較小的立柱千斤頂有一定效果；但對于缸徑較大的立柱千斤頂，在加熱缸體的同時，其內(nèi)部的導(dǎo)向套、防塵蓋、卡環(huán)等也受熱，且加熱時間長，會出現(xiàn)“受熱同脹、受涼同縮”的現(xiàn)象，達不到預(yù)期效果。

2 立柱千斤頂拆解方案

立柱千斤頂拆裝機因結(jié)構(gòu)性能的局限性，通常只能拆裝幾種特定的立柱千斤頂，結(jié)合不同的立柱千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)特點及存在問題，筆者設(shè)計制作了相應(yīng)的工裝機完成拆解需求。

（1) 螺紋連接類立柱千斤頂缸口導(dǎo)向套采用專用卡盤拆解 導(dǎo)向套的變形與銹蝕導(dǎo)致拆解困難?？蓢娡克射P液除銹蝕，并依據(jù)缸口導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)，利用拆裝機旋轉(zhuǎn)夾緊裝置，設(shè)計制作一個立柱千斤頂導(dǎo)向套拆解專用卡盤，如圖 1 所示。

圖1 立柱導(dǎo)向套拆解專用卡盤

使用時，將卡盤的連接孔 1 與拆裝機旋轉(zhuǎn)夾緊裝置通過螺栓連接，然后將待拆解立柱千斤頂缸口螺紋導(dǎo)向套卡槽與卡盤的對口槽 2 對應(yīng)，將卡鍵 3 裝入對應(yīng)口槽與導(dǎo)向套卡槽之間，在不傷及立柱千斤頂與缸套的情況下，可使用外力輕敲進行操作，操控拆裝機旋轉(zhuǎn)夾緊裝置，帶動卡盤、卡鍵，完成拆解。

（2) 卡環(huán)連接類卡簧、防塵蓋使用錐子手柄工具拆除 立柱千斤頂水平放置并涂抹柴油或松銹液提前潤滑，專門設(shè)計一個“錐子”手柄工具，錐尖對準卡簧 2 個輔助小圓孔中的 1 個，手錘對準錐柄敲擊，在慣性和彈力作用下，卡簧從卡簧槽跳出，完成拆解。

（3) 雙作用立柱千斤頂活柱螺紋連接導(dǎo)向套使用拆裝夾拆解 依據(jù)活柱千斤頂外徑尺寸，設(shè)計制作了一個手動式拆裝夾，配合拆裝機工作平臺完成拆解。手動式輔助拆裝夾使用如圖 2 所示。

圖2 手動式輔助拆裝夾使用示意

將待拆解立柱千斤頂退出拆裝機一段距離，并旋轉(zhuǎn)夾緊裝置，手動式輔助拆裝夾 3 夾在活柱千斤頂外徑與輔助工裝配合處，將拆裝機貼近旋轉(zhuǎn)夾緊裝置，拆裝夾推動導(dǎo)向套 2 退出活柱千斤頂缸口，實現(xiàn)拆解。

（4) 改進拆解“熱脹冷縮法”依據(jù)立柱千斤頂缸徑、桿徑的不同，有針對性地采取措施和方案。缸徑、桿徑在φ250、φ235 (含該尺寸) 以下的立柱千斤頂，采取外部加熱的方式進行拆解；缸徑、桿徑在φ320、φ230 (含該尺寸) 以上的立柱千斤頂，制定 2 種拆解方案。一是在用氧氣乙炔火焰加熱處理時，改進拆解工藝，加熱的同時點動操作拆裝機旋轉(zhuǎn)夾緊裝置，縮短加熱時間，在熱傳遞還沒到達內(nèi)部構(gòu)件時使受熱件熱膨脹產(chǎn)生間隙，實現(xiàn)拆解；二是外置 1 臺固定式加熱設(shè)備，利用環(huán)形加熱棒快速同步加熱缸體缸口，使熱量均勻迅速傳遞到工件，再配合拆裝機實現(xiàn)拆解。

3 應(yīng)用效果及取得的效益

（1) 提高了生產(chǎn)效率 上述方案的實施，較好地利用了設(shè)備和工裝機具，工作效率提高了 3 倍，由一個工作日拆解 4～6 根千斤頂提高到可以拆解 10～15 根；

（2) 降低了勞動強度 之前因拆解困難等因素，導(dǎo)致重復(fù)工序，造成作業(yè)人員勞動強度較大，使用該方案后，減少了用人，且勞動強度明顯降低；

（3) 提高了檢修質(zhì)量 提高了人力、外力導(dǎo)致的檢修質(zhì)量，降低了立柱千斤頂配件拆解報廢率，減少了因密封件不當操作造成的不可見損壞，外在質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量均得到了提升；

（4) 降本增效效果顯著 檢修工藝的優(yōu)化及檢修輔助工裝機的設(shè)計使用，降低了配件報廢數(shù)量，減少了成本投入，人均產(chǎn)值成倍提升。

4 建議

立柱千斤頂?shù)闹圃鞈?yīng)嚴格按照國家標準執(zhí)行，在滿足使用要求、井下工作條件、液壓支架類型的同時，在其結(jié)構(gòu)、密封、技術(shù)條件等方面盡可能保持一致性。

（1) 立柱千斤頂?shù)膬?nèi)外部結(jié)構(gòu)盡可能一致 同規(guī)格立柱千斤頂缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)尺寸、卡環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸等應(yīng)盡可能一致，提高其互換性，有利于提高拆解檢修作業(yè)的工作效率。使用專用器具，防止生產(chǎn)或轉(zhuǎn)運過程中發(fā)生零件磕碰和劃傷[2]。

（2) 立柱千斤頂密封件盡可能相同 制造立柱千斤頂內(nèi)部密封件如鼓型圈、蕾型圈、卡箍導(dǎo)向環(huán)等時，應(yīng)盡量選用國家和行業(yè)標準指定的產(chǎn)品，選用質(zhì)量穩(wěn)定可靠的部件；平時也要做好密封圈的保養(yǎng)工作，在密封件上涂抹潤滑脂，防止工作過程中發(fā)生磨損；還要注意做好活塞、導(dǎo)向套、缸套、活塞桿等的清潔工作，防止在后期使用中出現(xiàn)磨損[3]。

5 結(jié)語

用于液壓支架的立柱千斤頂是重要的執(zhí)行元件，煤機檢修企業(yè)每年需要檢修的數(shù)量較大，在煤機逐步向機械化、自動化、電液控制化發(fā)展的背景下，通過新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的不斷推廣使用，有效提升了立柱千斤頂檢修的工作效率和質(zhì)量水平，顯著提升了生產(chǎn)企業(yè)的裝備維護能力和綜合效益。