綜采液壓支架故障原因探析及解決方案

張立濤

（肥城礦業集團有限責任公司，山東 肥城271608）

0 前言

液壓支架是綜采工作面設備的核心，綜采工作面的高產高效與液壓支架的正常操作使用密切相關。 只有抓好液壓支架等綜采設備的維修保養， 正確分析與判斷液壓支架的故障，并迅速準確的找出故障及其產生的原因，才能保證設備的正常運轉。 支架的故障來源于污染、裝配和使用不當以及元部件制造質量不良，工作條件惡劣和維修不及時也會導致支架故障的發生。

1 故障分類及處理

1.1 結構件故障

液壓支架結構件主要是指液壓支架的頂梁、底座、掩護梁、連桿、側推裝置、護幫裝置等，其中損壞機率較高的是側推、護幫裝置，主要的損壞原因是擠、碰造成的變形、斷裂等，在煤礦井下維修較困難。 除此之外，也有一些特殊的故障，在應用過程中，多組液壓支架前連桿與底座鉸接處的銷軸出現斷裂的情況。

以某工作面為例，在推采過程中，共有多架前連桿銷軸己斷裂或發生變形，其中有一架前連桿上銷軸己斷開。 現場處理采取以下措施：

（1）每班由專人在每個支架降架、移架前都要仔細認真的檢查被操作支架銷軸的連接情況，在確保支架前連桿與掩護梁正常連接的情況下，方可按正常順序進行降架、移架。 升架后再進行二次檢查。

（2）若工作面支架前連桿的上銷軸已掉落，前連桿完全不起作用時，采取以下措施處理。

采用直徑不低于18cm 的圓木，兩頭抹角并加包箍，在支架兩立柱靠近老空側支設木點柱，底端支設在立柱后方的平臺上，上端支撐在掩護梁的中間位置，支設位置要恰當，牢固可靠。

移架時，必須嚴格執行好擦頂移架的方式。 移架前，在人行道內緊貼電纜槽靠近支架兩端各支設一棵高度適合且完好的單體液壓支柱，拴好防倒繩套，一端拴在單柱閥嘴與項蓋之間，另一端拴在支架頂梁上。 移架時，在保證能正常移架的情況下，將單體液壓支柱略離頂梁，移架后必須嚴格執行好先支后回的原則，即先在人行道內緊貼電纜槽支設好兩棵完好的單體液壓支柱后，方可卸掉原支設的單柱。 若工作面支架前連桿的上銷軸損壞連續超過兩架時，必須再在頂梁下增支兩棵支柱，與原支設的兩棵支柱并排形成一梁四柱。

支設的單柱閥嘴必須朝向面前煤壁側，人員在操作注液槍時，不得正對安全閥，身體必須閃開注液槍脫落方向，并且要緩慢操作注液槍，防止因泵站壓力過大，造成意外。

防倒繩套一端必須穿入支柱三用閥的圓孔內，以防止飛閥。

每班必須派專人對其注液， 保證支架初撐力不低于24Mpao。

（3）已損壞的支架前連桿的上銷軸若沒有竄出，在移架前后由維修人員做好標記，不間斷的進行監測，記錄好銷軸的竄出量。

（4）在采高允許的情況下，將工作面所有支架平衡千斤項伸出量盡量縮短，以降低掩護梁所受到的壓力。

（5）采煤機割煤時，嚴禁割支架頂梁。

（6）每班必須將工作面所有支架前連桿底座上的浮煤浮矸清理干凈，以便于維修人員對工作面所有支架前連桿的銷軸完好情況進行檢查。

原因及改進方案：液壓支架升井后，對支架設計和銷軸材質、強度重新進行了評估、設計。 對液壓支架銷軸、前連桿進行了重新設計。 增大銷軸直徑由影80mm 改為彩100mm，改變了前連桿鉸接點設計，增加銷軸剪切面。 同時在加工過程中嚴格落實好銷軸的熱處理工藝，確保銷軸的設計強度。

1.2 液壓系統故障

液壓支架的大部分故障都是液壓系統故障，其故障來源于污染、裝配和使用不當以及元部件制造質量不良等。

1.2.1 支柱出現漲缸，造成液壓支架不落，無法拉移支架

故障情況：工作面支架不落。

檢查過程：工作面安裝完畢后，在設備試運轉時，支架出現了不升不降的情況，造成現場無法降架、拉移支架。 因在支架前期使用過程中未見到過此類故障， 初始時懷疑液流不通、堵塞。 在現場檢查過程中，維修工檢查更換了支架部分管路、液控單向閥、閥組等，均未能排除故障。

原因：安全閥損壞，不能正常卸壓。

處理過程：將支架兩棵立柱分開升降，左立柱升降正常，右立柱不動作，檢查右立柱閥組、液控單向閥、安全閥等均正常，降立柱時發現立柱下活柱始終不動作，檢查立柱，發現立柱下活柱出現漲缸的情況。 最終放小炮挑頂、臥底，將支架前移并更換了該立柱。

1.2.2 液壓支架頻繁串液

故障情況：工作面支架閥組頻繁出現串液。

檢查過程：初期只處理串液，更換損壞的閥組密封圈。 后頻發串液，檢查整個液壓系統，在閥組內發現金屬顆粒、渣滓等，在截止閥內發現殘缺的M6*14 螺釘多條。

原因：液壓支架主進截止閥受液流沖擊，截止閥內壓墊及固定壓墊的螺釘M6*14 損壞掉落，損壞掉落后的部件被高壓液流帶到工作面最末一架截止閥與閥組處，造成該架液壓系統故障頻繁。

處理過程：查出故障原因后，迅速組織液壓支架維修工檢查液壓支架截止閥損壞情況，并更換質量較好的主進截止閥。 對工作面最末一組支架更換操作閥組，檢查清洗支架液壓系統。

1.2.3 長時間使用后多表超壓

故障情況：工作面液壓支架立柱安全閥壓力36.1MPa，多顆立柱出現壓力過大，壓力表示值37-42MPa,檢查過程：該類問題不易引人注意，檢查立柱壓力表、安全閥等。

原因：壓力表質量存在問題，示值普遍偏大。 液壓支架立柱安全閥損壞，不卸壓。

處理過程：查出故障原因后，組織液壓支架維修工檢查液壓支架，更換損壞的壓力表或安全閥。

1.2.4 液壓支架雙伸縮立柱上下活柱的伸縮順序，為何有的同組液壓支架兩棵立柱上下活柱伸縮量不一致

問題解析：液壓支架立柱升柱過程分為兩個階段。 首先是下活柱伸出，下活柱完全伸出后，柱內單向閥才能開啟使上活柱伸出。 降柱過程也分為兩步完成。 第一步是下活柱縮回缸體中，此時上活柱由于柱內單向閥處于閉鎖狀態并不縮入下活柱形成的缸體中。 降柱過程的第二階段從下活柱完全縮回后開始。 此時，單向閥芯頂桿與缸底凸臺相碰而使單向閥開啟，上活柱下腔液體可以回液，故上活柱縮回。

當下活柱完全縮入外缸體內，只有上活柱承載時，頂板的作用力使上活柱縮回，但從上活柱下腔回流到下活柱下腔的液體會使下活柱抬起，從而柱內單向閥關閉，成為上下活柱都是部分伸出的承載情況。

液壓支架立柱柱內單向閥的好壞、靈敏程度直接影響立柱上下活柱伸縮情況，也就造成了同組液壓支架兩棵立柱上下活柱伸縮量不同的情況。

2 結語

液壓支架是綜采工作面最重要的設備，液壓支架的維修工作量也是綜采設備維修工作量中最大的，但是也只有維修好、使用好液壓支架，才能使綜采設備發揮出高效、安全的優勢，保證好現場的安全生產。