煤矿液压支架常见故障及其维护策略

煤矿液压支架常见故障及其维护策略

摘要:液压支架是煤矿井下综采的重要的支护设备，与采煤机、刮板输送机等协同作业，完成煤炭的开采。在煤炭开采的过程中，需要对液压支架支护状态及位置进行实时调整，由于井下作业的环境复杂且空间较狭小，进行液压支架调整时的劳动强度大，作业效率低，对煤矿的综合开采效率造成影响。针对液压支架在煤矿开采过程中的应用，进行电液自动化控制系统的设计，采用PLC及CAN数据总线实现对液压支架工作过程的自动化控制，实现液压支架的无人化调整，提高液压支架的调整效率，从而保障煤矿的开采效率。

关键词：煤矿；液压支架；故障及维护

中图分类号：TD355文献标识码：A

引言

在煤矿机械化采煤设备中，液压支架是必不可少的关键设备之一。在煤矿开采中，液压支架和铲运机、采煤机等设备相互配合，承担着支撑煤矿工作面的重要任务。液压支架的运行情况不仅关系到煤炭生产效率和设备安全，更关系着人员安全。随着社会经济和采煤机技术的发展，液压支架发展迅速，以电液控制系统为核心的液压支架控制系统已经取代了传统的液压支架控制方式，工作面支撑效率和安全性得到了极大的提升。

1 存在的问题

1.1 安装尺寸不精准

煤矿井下液压支架油缸装置主要是借助液压油缸所产生的液压能。因此，液压油缸的密封装置的各个零部件的安装尺寸要求相对较高，只有在其安装过程中，各个部件之间实现无缝衔接，达到完全密封的状态，才能够保障其液压油缸的正常工作。零部件之间一旦产生缝隙，使其密封性下降，不仅会导致液压油缸所产生的液压能不足，同时还会由于液压流过大而引发油缸泄漏故障。 1.2 液压支架油缸常见故障

油缸是液压支架的主要部件，其安装、材料、工作环境和维护状态直接关系到液压支架的安全。油缸的常见故障有：1）安装尺寸不准确。液压支架密封装置安装时，通常不能保证其尺寸，因此会影响油缸的密封性，影响采矿。2）材料选择不合理。如果选材不合格，则无法保证煤矿人员的生命安全。良好的材料可以有效地保证煤矿开采的安全稳定。3）工作环境影响。工作环境对液压支架油缸也有影响，油缸密封装置会受到污染物和细微颗粒的影响发生泄漏。4）设备老化。还有一个原因是设备老化，老化轻者影响设备作业效率，重者造成重大事故。

2 故障及其维护

2.1 注重对密封件的检修

活塞也是井下液压支架油缸的核心部件之一，在液压支架油缸正常工作中起着不可替代的作用。地下液压支架油缸中的活塞本身具有防止液压油内部泄漏的功能。在煤矿井下支护液压缸的维护过程中，应遵循以下几点：第一，按照机械设备的正常操作流程启动机械设备。第二，借助换向阀将气缸活塞的位置操作到最大，并保持极限状态。第三，在油缸提升的状态下，对相应的回油管路进行拆解检查，根据对其内部的情况来判断该油缸是否存在泄露故障。如果其回油管路中有泄漏的油液残留，证明其存在泄漏故障，需要对起活塞杆与活塞之间的密封装置进行进一步检查，查找导致其油液泄漏的密封零部件进行及时更换。第四，在对其存在密封不严问题的密封件进行更换的过程中，应当确保其所替换的密封件的材质、规格与原部件能够完全相同，进而保障能够有效解决其密封不严的问题，确保其油缸泄漏故障的有效解决。

2.2 液压支架油缸

1）改善密封性能。油缸组成部分中的活塞是防止油压泄漏的重要部件，要严格按照标准流程对油缸的密封装置进行维护。另外要采用质量和尺寸合格的部件对零部件进行常规更换，来保证其高质量运行。2）缸筒的检查与维修。由于缸筒内壁是导致很多油缸故障的原因之一，因此，我们可以经常检查油缸内壁出现的拉伤情况判断其损坏程度，进行维修或替换。3）活塞的维修。活塞杆和活塞也很重要，若它们出现问题后，油缸就会发生故障。因此要注意检修，确定故障后，可对活塞杆重新镀铬或更换活塞。4）缓冲阀的检查与维修。缓冲阀直接关系着液压支架的运行正常与否。因此，当缓冲阀出现磨损时，可判定油缸故障是由于缓冲阀引起的，处理办法是维修或更换缓冲阀。

2.3 注重对初撑力的检修

在煤矿井下液压支架使用过程中，初撑力偏低或者超负荷工作同样会导致油缸泄漏故障的发生。液压支架的初撑力直接影响支架对顶板的控制能力，一旦出现初撑力不足或者超负荷运行，将有可能导致其无法提供足够的支撑力来控制顶板下沉。在进行维修过程中，首先应当确保乳化液泵站的压力保持在定额范围内，然后观察其压力是否会发生变化，一旦压力值产生变化需要及时采取相应的调整措施，对其进行调整。最大限度降低管路压力的损失。与此同时，在煤矿井下液压支架作业过程中，应当严格掌控冲液时间、压力指数等参数。一旦指数出现异常，应当立即将初撑力归零，对其进行调整，以此来确保液压支架的正常运行。

2.4 检验与试验

完成高端液压支架焊接完成后装配，通常采用调整装配方式处理，确保能够达到装配需求。完成大型液压支架建设和调整后，要严格依据相应规定，对产品进行逐一检查。在开展检验工作时，不得直接连接操纵阀、支架主管路，支架千斤顶等设施需要完成 3次固定设计目标。在检查期间，相关工作人员要对支架压力表进行观察，压力表在 5 min 内压强不降低，则表明其质量达到了要求标准。采用试验对样机压架进行检查时，要将应变片贴在样机上，检测机器各点应变值，做好理论分析，修正参数，优化产品。

2.5 钢板选择与处理工艺

不同类型板材性能也会存在一定差异，这也就对焊接工艺造成不同影响。因此，在进行制造高端液压支架钢材选择时，要确保其受力和功能都能够达到要求标准。从以往生产经验来看，板材选择材料要采用Q890 等类型的高强度材料，以免支架质量不达标，或者焊接牢固性达不到要求标准。将支架送入工厂前，要通过试验对支架脆性断裂、超载破坏、疲劳等内容进行查看。完成选择后，要提前处理钢板，对于工件表面出现的焊渣、氧化皮、锈蚀问题，要提前采取喷丸方式处理，这样作业的主要优点就是能够完成对表面问题的处理，从而使钢材上油漆的附着力能够得到进一步增强，而且能够提高钢材整体防腐性；硬化钢材表面，可以提高机械性能；焊接后能够减少裂纹、夹渣等现象的发生。采用半自动、手动方式进行切割，会导致切割表面出现粗糙问题，而且尺寸精度较差，这将会对后续装配、加工作业开展造成一定影响。因此，在实际生产工作开展期间，采用离子切割机对下料进行切割，而且要与 act 数控编程进行配合应用，这样做的主要优点就是能够实现对板材的合理应用，而且能够提高下料尺寸精度。

结束语

总而言之，结语液压支架是进行煤矿开采所使用的重要的支护设备，对煤矿的开采安全具有重要的影响。煤矿井下液压支架的正常运行是煤矿生产作业安全稳定开展的重要保障，一旦发生油缸泄漏故障，不仅会影响煤矿生产，甚至可能引发严重的坍塌事故。因此，煤矿企业相关部门应当提高对该故障的检修工作，深入研究导致油缸泄漏故障的主要因素，定期对有可能导致油缸泄漏故障的各项要素进行全面的检修保养，提高井下液压支架运行的稳定性，为煤矿的安全生产提供保障。

参考文献

[1] 赵波.探究煤矿井下液压支架油缸泄漏故障及维修措施[J].装备维修技术,2019(3):93.

[2] 秦伟.综采液压支架各部件常见故障及维修研究[J].矿业装备，2021（4）：208-209.

[3] 梁颖，秦东晨，高占喜，等.大吨位液压支架试验台及其关键零件的设计计算研究[J].科学技术创新，2021（14）：145-146.