立柱內孔修復技術在液壓支架維修過程中的應用研究

摘""要：立柱內孔修復技術是液壓支架修復的關鍵。保證液壓支架正常工作的前提下，顯著提高維修效率、降低成本，也加強煤礦整體生產安全。將對立柱內孔修補技術的意義進行介紹，對其實際修補過程中的使用方法進行詳細說明，主要包括修補前準備、實際操作步驟和修補后性能測試等。提出提高修復前期準備精度、優化修復技術操作流程及改進修復后性能測試方法等對策。

關鍵詞：立柱內孔修復技術""液壓支架維修""維修效率""安全性""性能測試

中圖分類號：TG31

Research"on"the"Application"of"Column"Inner"Hole"Repair"Technology"in"the"Maintenance"Process"of"Hydraulic"Support

TIAN"Hu

Zibo"Aike"Industrial"and"Mining"Machinery"Co.，"Ltd.，"Zibo，"Shandong"Province，"255120"China

Abstract："Column"inner"hole"repair"technology"is"the"key"to"the"repair"of"hydraulic"support."On"the"premise"of"ensuring"the"normal"operation"of"the"hydraulic"support，"significantly"improves"the"maintenance"efficiency，"reduces"cost，"and"strengthes"the"overall"production"safety"of"the"coal"mine."This"paper"will"introduce"the"significance"of"column"inner"hole"repair"technology，"and"describes"in"detail"the"use"of"the"repair"technology"in"the"actual"repair"process，"including"pre-repair"preparation，""practical"operation"steps"and"post-repair"performance"test."Countermeasures"such"as"improving"the"accuracy"of"pre-repair"preparation，"optimizing"the"operation"process"of"repair"technology，"and"improving"the"post-repair"performance"test"method"are"proposed.

Key"Words："Column"inner"hole"repair"technology;"Hydraulic"support"maintenance;"Maintenance"efficiency;"Security;"Performance"testing

煤礦生產過程中，液壓支架作為保證礦井安全，促進生產效率提高的關鍵設備。但由于長時間高強度作業，液壓支架立柱內孔極易發生磨損和腐蝕，如果不能及時進行維修，就會嚴重影響支架正常發揮其作用，甚至引發安全事故。定期對液壓支架進行檢查和維護是至關重要的。這包括對立柱內孔進行精密測量、評估磨損程度，并根據需要進行修復或更換部件。

1""液壓支架立柱內孔修復技術的重要性

1.1""保障液壓支架的正常運行

液壓支架對煤礦生產具有重要的支持與防護作用，其立柱內孔狀態的好壞直接關系到支架運行的穩定性與效率。立柱內孔修復技術是液壓支架修復工藝中無法取代的一項技術。由于礦井環境的復雜性，液壓支架常處于高壓、高濕度及粉塵的環境下，上述因素易造成立柱內孔的磨損、腐蝕及變形。若得不到及時的維修，上述問題將逐步積累，并最終導致支架的故障，影響礦井的安全生產。

1.2""提高維修效率和降低成本

液壓支架檢修時，采用立柱內孔修復技術既可以顯著提高檢修效率又可以有效地降低檢修成本。液壓支架立柱內孔磨損或者破損后，若未及時進行維修，不但影響支架正常使用，還可能要對立柱進行整體更換，加大維修費用及時間。采用先進立柱內孔維修技術可實現不拆支架維修，極大地縮短維修工期。激光熔覆、冷噴涂等現代修復技術可以對受損區域進行快速、精確的修復，使之恢復原性能，這樣既可以提高維修效率又可以降低設備停運造成的生產損失。

1.3""增強煤礦生產的安全性

液壓支架對煤礦生產安全性具有重要意義，立柱內孔修復技術對支架穩定性與可靠性有著直接影響。煤礦環境較為惡劣，液壓支架在使用過程中長期受到較大的壓力作用，立柱內孔極易發生磨損變形，從而影響其支撐能力及安全性能。通過對立柱內孔進行及時有效的修補，可使支架原有性能得到恢復，保證支架在高壓環境中穩定、可靠地工作，避免支架失效而造成安全事故。激光熔覆、內孔鏜磨等現代修復技術不但可以對磨損、變形進行修復，而且可以提高立柱內孔耐磨性、抗腐蝕性等性能，提高支架使用壽命。

2""立柱內孔修復技術在實際維修中的應用

2.1""維修前的準備工作

2.1.1""損傷檢測

通過采用超聲波檢測、磁粉探傷及內窺鏡等多種專業設備可對立柱內孔磨損、裂紋及腐蝕進行精確鑒定[1]。超聲波檢測是利用高頻聲波向材料中傳播這一特點，可以檢測出內部是否存在裂紋、分層等缺陷，磁粉探傷技術是通過磁粉在磁場影響下的聚集現象，來揭示表面及其附近區域存在的缺陷，通過內窺鏡，能夠直觀地查看內孔的真實狀況。這幾種檢測手段能夠相輔相成地綜合涵蓋立柱內孔可能存在的各種問題。檢測時操作人員需要有專業知識與豐富經驗才能對檢測結果進行正確判讀和損傷初步評估。

2.1.2""數據收集與分析

損傷檢測結束之后，下一步要做的就是數據的采集和分析工作。這一步為修復方案提供了依據。對每根立柱內孔損傷的部位、種類及程度進行了詳細的記錄，其中包括磨損深度、裂紋長度及腐蝕面積。這些資料需借助專業軟件整理分析才能對立柱整體情況做出精確評價。對數據進行分析，可找出損傷最大區域及可能存在的安全隱患，明確修復重點與難點。同時，歷史維修記錄、設備運行數據等作為重要參考資料有助于損傷產生原因與發展趨勢進行分析。

2.2""修復技術的實際操作步驟

2.2.1""材料準備與處理

修復方案確定之后，物資的制備和加工是非常關鍵的環節[2]。在選擇修復材料時，需要考慮高強度的金屬粉末或耐磨合金，這些材料必須擁有出色的機械和抗腐蝕特性，以確保滿足礦山環境的特定需求。在選材完成之后，需要進行前處理，如清洗、烘干及預熱，才能保證修復材料品質與性能。物料在加工過程中也包含混合與調制來保證物料均勻穩定，對某些特殊修復材料也可能要求預合金化來改善綜合性能。

2.2.2""修復工藝控制

在修復過程中，修復工藝控制處于核心地位。針對立柱內孔具體破損狀況，選用適當修復工藝進行激光熔覆、冷噴涂或內孔鏜磨。每一個過程均有自己具體的操作流程及控制參數，要求嚴格執行工藝規范[3]。實際運行時，須實時監測并調整修復工藝各環節才能保證修復質量。例如：激光熔覆時要求對激光功率、掃描速度及熔覆層厚度等參數進行準確控制，才能保證修復層致密性與結合強度；冷噴涂時，必須對噴涂壓力、溫度及噴涂距離進行控制才能得到均勻涂層和較好附著力。

2.3""修復后的性能測試

2.3.1""機械性能測試

該試驗主要是為了保證被維修立柱能恢復原有機械強度與耐久性以適應礦井作業需要。首先，檢測修復部位硬度，并利用便攜式硬度計測得不同部位硬度值來評價修復材料是否均勻一致。其次，開展了拉伸試驗與壓縮試驗，并利用專業試驗設備對不同應力作用下材料變形與斷裂行為進行了測定確定了極限強度與彈性模量[4]。另外，還有必要對立柱進行疲勞實驗，該實驗可以模擬真實工作環境下立柱的長期載荷，并對立柱的抗疲勞性能進行評價。

2.3.2""耐腐蝕性能測試

除機械性能外，耐腐蝕性能測試在修復后的評價中占有重要地位。礦井環境腐蝕性介質較多，立柱內孔抗腐蝕能力的強弱直接關系到立柱使用壽命及安全[5]。采用鹽霧試驗來模擬海洋環境下的腐蝕，樣品置于鹽霧箱內，并持續噴入一定量的鹽溶液以觀測表面腐蝕情況及腐蝕速率。對修復材料進行了電化學腐蝕試驗，并通過對電極電位、電流密度等參數的測定，對修復材料在各種電解質作用下的腐蝕行為及機制進行了分析。

3""立柱內孔修復技術在實際維修中的應用措施

3.1""提高維修前準備工作的準確性

3.1.1""人員培訓與資質認證

企業要想提高檢修前期準備的精度，就必須制訂一套覆蓋理論知識和實際操作的系統培訓方案。理論培訓要包含材料科學，機械加工原理和腐蝕防護方面的基本知識，使技術人員有堅實的專業理論。實際操作的培訓應該在模擬的環境中進行，主要目的是加強人員的實際操作技能和應急反應能力。另外，企業還應制定嚴格的資質認證體系，并通過規范化考試、評審程序來綜合考核維修人員技能水平，以保證參加維修工作的員工均具有較高操作能力及專業素養[6]。

3.1.2""設備更新與維護

該裝置性能與狀態的好壞，直接關系到立柱內孔維修作業的質量與效益。企業需要定期更新和維護維修設備，確保其處于最佳工作狀態。要結合最新技術進展與行業標準，適時引入先進維修設備與手段，促進維修工作準確高效開展。例如：高精度數控機床、便攜式硬度計和先進涂層噴涂設備均能顯著改善修復質量。對設備進行日常保養也非常關鍵，企業要建立健全設備保養制度，主要有定期檢查、清洗、潤滑以及校準等制度，及時發現與處理設備故障與隱患，保障設備平穩運行。

3.2""優化修復技術的操作流程

3.2.1""工藝優化與創新

企業要積極引進與開發新工藝、新材料，并通過試驗與實踐對已有修復技術進行持續改進。例如：可以使用高性能復合材料代替傳統修復材料以增強修復部位機械性能及耐腐蝕性能等；還可引入激光熔覆技術通過對激光參數的準確控制來達到優質材料沉積并促進修復精度與效率的提高。對過程進行了優化，同時兼顧了實際操作便捷性與安全性，并通過對操作流程與工具設計的完善，減少了操作難度與風險，提升了維修人員工作效率與安全性。

3.2.2""質量監控體系完善

健全的質量監控體系，是保證立柱內孔口維修質量的重點保證。企業應從材料選購、過程實施到最后檢測等環節都要建立質量監控綜合流程。材料選購環節要對供應商進行嚴格甄別，以保證采用優質修復材料；工藝執行中要通過在線監控、實時檢測等手段及時發現工藝偏差并進行修正，保證修復工作穩定一致；最后的檢測階段要使用各種檢測手段進行無損檢測、力學性能測試以及耐腐蝕性能測試來對修復效果進行綜合評價。

3.3""完善修復后的性能測試方法

3.3.1""模擬工況測試

為保證立柱內孔修補后其性能能夠達到實際工況要求，進行模擬工況測試必不可少。通過對實際工況下溫度、壓力和振動多種工況條件進行仿真，可綜合評價維修立柱在實際使用條件下的性能。試驗過程要盡可能逼真地復現實際運行條件下設備受到的各種應力與載荷，以檢驗修復部位是否耐久可靠。比如可在高溫高壓環境中測試耐熱性能，并通過長期應力加載評價其抗疲勞性能。

3.3.2""數據分析與應用

修復之后進行性能測試時，所得到的數據都是極有價值的資源，對其進行詳細的分析能夠深刻地認識到修復效果，為后續技術改進提供指導。有必要構建一個全方位的數據收集系統，以確保在測試階段能夠精確地記錄所有關鍵參數，包括應力、應變、溫度和位移等。接著，運用先進數據分析工具與方法對所收集到的資料進行了深入分析，確定了影響修復的關鍵因素與規律。

4""結語

總之，立柱內孔修復技術作為液壓支架修復工作必不可少的環節，直接影響著煤礦的穩定與安全生產。通過本文分析可以看出，經過科學的修復前準備、準確的操作步驟以及嚴謹的性能測試能夠顯著促進修復工作質量與效率的提高。在今后的發展過程中，伴隨著科技的進步與革新，立柱內孔修復技術也會越來越成熟，為煤礦的安全生產提供了更穩固的技術保障。

參考文獻

[1]張曦，范露，李天.半潛式平臺四立柱波浪爬升及氣隙試驗[J].中國海洋平臺，2023，38（6）：68-74，79.

[2]趙雪峰.液壓支架雙伸縮立柱及千斤頂內孔鑲套工藝的研究與應用[J].中國設備工程，"2023（14）：24-25.

[3]孟繁明.液壓支架立柱大缸徑內孔滾壓工藝裝備的研究[J].機械管理開發，2021，36（3）：14-15，40.

[4]郜雪楠.液壓支架立柱油缸外缸體的復合防腐及維修工藝研究[D].銀川：寧夏大學，2023.

[5]賈貴明.基于珩磨加工的液壓支架立柱油缸內孔加工工藝[J].礦山機械，2006（3）：38-39.

[6]"WANG"C，ZHANG"Y"L，XU"H"C，et"al."Response"of"a"U-oscillating"water"column"system"with"a"pitching"front"wall"in"regular"waves[J].Ocean"Engineering，2024，310（P1）：118591.