液壓支架各部件常見故障及維修的分析

王國龍

（大同煤礦集團忻州窯礦機電科， 山西 大同 037021）

1 液壓支架主要結構組成

液壓支架由兩部分構成：結構件與液壓系統，支架由高壓乳化液促使立柱被推動，以此來給予頂板足夠的支護力，以多種液壓設備與金屬結構依據一定的連接方法組裝成煤礦工作面支護設備，其可以實現升將架、推動刮板移動與頂板管理等工作。液壓系統有立柱、管路、閥組等，結構件包括挑梁、頂梁、掩梁、底座、連桿、推移等部分，如下圖1所示。液壓系統的組成可分為以下方面：動力源、控制單元、執行單元與輔助單元。動力源的中心是液壓站，通過液壓站的工作將電能轉變為液壓能。控制單元使用液壓控制閥組，其是液壓系統工作復雜的部分，是使用維修與穩定運行中的重點。執行單元設備實現從液壓能向機械能的轉變。礦用液壓立柱千斤頂使用液壓缸來進行能量轉化。輔助單元是保持液壓系統正常工作的基礎，其包括過濾器、密封裝置等，其作用是幫助各部分的正常工作。

2 液壓支架各部件的常見故障

2.1 支架液管與接頭故障

煤礦液壓支架中普遍的故障就是支架液管與接頭故障。分析實際情況可以得到，支架液管與接頭故障的原因為：第一，支架液管接頭密封層損壞使得液體泄漏；第二，支架閥座與密封件里有鋒利的雜物，使得在使用時某些位置發生了變形，從而不能進行密封；第三，支架液管與接頭使用的密封圈尺寸不合標準;最后，系統內有堅硬的物體，使得安閥被堵塞而無法啟動或關閉[1-3]。

圖1 液壓支架結構示意圖

2.2 立柱常見故障

立柱為液壓缸，由內部乳化液的壓力支撐頂板。其包括活柱、中缸、外缸、密封元件及導向件等。

立柱的定型故障：密封件損壞。密封件損壞故障是因為橡塑材質的部件老化，可以直接進行更換；管路、連接件損壞。管路、連接件造價低，也可以直接進行更換；中缸、外缸、活柱損壞。中缸、外缸、活柱損壞普遍的方式為有活柱彎曲、生銹腐蝕、外層鍍層損壞；缸體內壁表層與缸口腐蝕，缸口變形與軸度出現差度。

2.3 支架失穩故障

煤礦液壓支架中普遍的故障就是支架失穩。液壓支架傾斜是底座與頂梁間圍繞傾斜方向發生位移，并且使得支架沿傾斜方向偏離底板法線方向。倘若在工作時發生支架傾倒，就使得多臺支架一起發生傾倒，解決此問題不但要消耗大量的時間與精力，且還會影響到煤礦的正常生產。

3 液壓支架各部件常見故障的預防與處理

3.1 支架液管與接頭故障的預防

1）定期巡檢，維修人員應仔細檢查支架接頭是否出現漏液情況，如果存在漏液，應認真檢查其密閉性，再確定具體的故障原因，倘若是因為密封不嚴就需要及時更換接頭；

2）在維修時，如果是因為密封件尺寸不合適、破損使得支架液管與接頭漏液，也需要及時更換；

3）如果不是由于密閉性而導致了漏液，維修人員應査看漏液具體情況，后再執行維修措施；

4）維修人員在巡檢時，不但應定期清潔管路，還需做好乳化箱清潔與過濾機器清潔工作；

5）維修人員還需檢查支架乳化液是否變質，需及時更換。為避免鋒利物件損害支架系統立柱與管路系統等，應在所有結構口出增加防塵處理。

3.2 立柱故障的預防與處理

1）在工作時，如果液壓支架立柱不升。需要立刻檢查立柱液體，增加泵壓；

2）立柱如果無法降架，，應當在降柱位置放操作閥門的手柄，倘若高壓乳化液流入立柱上層需要關閉補液壓閥門；

3）消除千斤頂原因后，如果機器還是無動作，就應立即更換并上井拆驗。

3.2.1 缸體的修復

1）缸體內表層的修復方法如果缸體內表層的發生輕微劃痕或腐蝕不大于0.25 mm，可使用珩磨內孔方式進行維修，此種珩磨工藝準確、成本投入低、工作效率高。如今，密封件允許的直徑差為±0.6mm，經珩磨后的缸體可以用原型號的密封件。

2）配制非標準密封。倘若缸體內發生輕微劃痕或腐蝕大于0.25 mm，且磨損均勻、大小超差在規定區域內，可珩磨增大內孔，使用非原型號密封件進行密封。擴孔時應保證缸體壁厚度達規定標準。配制非原型號密封件時遵守“最大擠出間隙”的標準，確保密封件的嚴格密封。

3）缸體內孔再制造技術倘若缸體未出現變形、裂紋情況，但內孔的磨損、腐蝕比較嚴重，可使用再制造方式來維修缸體內孔。粗車內孔腐蝕層到本體材料→鎢極氬弧焊技術熔銅合金→車削內孔→珩磨內孔至標準大小。錳銅合金耐磨損、耐腐蝕，熔覆時不易出現熱變形，容易進行切削加工。再造技術維修后的缸體防腐蝕性提高。

3.2.2 缸口的修復

使用缸口熔覆不銹鋼工藝來修復缸口。粗車缸口到本體材料→使用環縫焊機來熔覆不銹鋼→進行時效處理，減少應力→車削缸口至標準大小。

3.2.3 中缸及活柱的修復

面對活柱發生變形情況，可以使用壓力機來矯正，作業時注意裝夾區域，防止夾具損壞活柱外層。倘若中缸發生漲缸情況，廠家應檢查其實際強度是否達標準，后再分析發生漲缸原因，并進行仔細排除?；钪c中缸鍍層損壞的修復方式：車削去外鍍層→使用激光熔覆技術熔覆不銹鋼→車削熔覆外層至標準發展→修復外層進行拋光處理。

3.3 支架失穩故障的處理

1）倘若液壓支架的傾斜角度不大于5，那么在移動時，需要在傾斜支架傾斜的一側架腳下面放置木楔，并且挖孔翹起一邊，在挪動支架時，使用支架側護板千斤頂來進行調整；

2）如果支架發生明顯的傾斜，那么就需要在第一步驟上安裝防倒千斤頂，在挪動支架時，向傾斜的反方向拉緊。并且，在進行拉緊工作時查看支架的具體傾斜情況，避免因用力過猛而使得支架的傾斜角度變大；

3）在調解時需要經多次協調與相互配合解決液壓支架的傾倒問題，經過多次調整才可以完全將其調正。

3.4 底座聯接銷軸孔的維修

首先切除損壞部位。明確切割部位，切割主筋板上與圓弧板交接處40～80 mm外的區域，割掉的弧板可以進行再利用。第二，進行主筋板修補件加工。依據切割大小確定修補件的大小，根據設計圖紙的具體要求確定銷軸孔的區域及精度，使用對應的機器加工。最后焊接復位，為了提升結構件的對接強度，其對接處應焊透。在主筋板上切口與修補件側面開30°的坡口。校正兩銷孔的軸度后進行焊接。焊接時應由低向高交替焊接。焊接弧板、輔助筋板時應先進行底焊，再使用交替焊接來提升焊縫高度，以此來降低焊件變形程度。主筋板與修復件在開坡口上對接，為預熱焊接，局部變形程度較低，焊接后可使用錘擊法來降低焊接應力[4-5]。

4 結語

液壓支架在煤礦井下作業得到廣泛使用，但是也可能會發生零部件超出工作負荷情況，從而引發大量的故障問題。在維修液壓支架的零部件時，要保證維修方案針對性和高效性，以此來降低維修成本，保證工作人員的安全。在處理常見故障時，要進行詳細的記錄，為后期的工作提供有效的資料。