陳鄭曦

（煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司北京分公司，北京 100071）

煤礦液壓支架泄漏故障檢測(cè)與維護(hù)技術(shù)分析

陳鄭曦

（煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司北京分公司，北京 100071）

液壓支架工作的動(dòng)力核心是液壓系統(tǒng)，一旦液壓支架出現(xiàn)泄漏問題將會(huì)直接影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文從液壓支架泄漏的故障種類談起，重點(diǎn)論述液壓支架泄露故障的檢測(cè)技術(shù)和液壓支架的維護(hù)技術(shù)，研究這兩項(xiàng)技術(shù)有效的保障了支架支護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠性，降低了工作面的事故發(fā)生率，保證了煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

煤礦；液壓支架；泄漏；故障檢測(cè)

0 引言

液壓支架泄漏是擋圈液壓支架系統(tǒng)普遍的現(xiàn)象，主要是由于液體在液壓元件和管路中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生壓力差及各元件存在間隙等， 引起泄漏。液壓系統(tǒng)一旦泄漏， 將會(huì)造成液壓支架動(dòng)作不靈敏， 影響煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率， 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成支架癱瘓， 影響礦井的安全生產(chǎn)。下面重點(diǎn)分析液壓支架的液壓系統(tǒng)泄漏原因并提出相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)和維護(hù)技術(shù)，來保障煤礦的安全生產(chǎn)。

1 液壓支架泄漏的故障種類

液壓支架系統(tǒng)的組成部分是液壓閥、液壓缸、液壓泵，以及一系列的輔助設(shè)備。一般來講，液壓支架應(yīng)用液壓千斤頂與液壓支柱充當(dāng)動(dòng)力液壓缸，其都是借助液壓閥實(shí)現(xiàn)控制，進(jìn)而完成支架的一系列動(dòng)作，像是移、推、降、升等。液壓支架的故障一般是兩種，即千斤頂伸縮故障和支柱升降故障。各種故障存在差異性的形式，影響因素各不相同，然而執(zhí)行機(jī)構(gòu)難以順利運(yùn)行是最終的體現(xiàn)，能夠系統(tǒng)分析故障的種類和異常的原因。

1.1 千斤頂伸縮的故障

千斤頂伸縮的故障涵蓋：側(cè)護(hù)板千斤頂和前梁千斤頂?shù)膭?dòng)作太慢或者是難以伸縮；推移千斤頂伸縮故障造成推溜太慢或者是難以推溜；推移千斤頂伸縮故障造成移架太慢或者是造成難以移架。

1.2 支柱升降的故障

支柱升降的故障重點(diǎn)涵蓋：操縱閥手把歸零之后，下降的支柱會(huì)提升；支柱的降柱太慢或者是難以下降；支柱難以提升或者是升柱太慢；支柱承載之后自動(dòng)卸載或者是承載力太小。

1.3 液壓閥的故障

在上述兩種故障的原因當(dāng)中，少數(shù)是因?yàn)榍Ы镯敽椭е臋C(jī)械損傷故障以及管路和泵的外部液壓系統(tǒng)泄露導(dǎo)致的故障，而絕大多數(shù)是因?yàn)橐幌盗幸簤洪y組的外部和內(nèi)部泄露導(dǎo)致的。實(shí)踐證實(shí)，大部分的液壓閥故障都泄露的故障。操縱閥的常見故障是：在具備壓力，手把打至任何的工作位置的情況之下，閥內(nèi)流體存在比較大的流動(dòng)聲音，而千斤頂和支柱的動(dòng)作非常慢；在具備壓力而操縱閥手把在零位的情況下，可以流過閥門的液體的聲音，如此的故障是因?yàn)殚y球與閥座間缺少良好的密封性而導(dǎo)致的內(nèi)部串液。安全閥的常見故障是：支柱沒有到達(dá)工作阻力的情況下，安全閥就卸載；升柱之后的支柱下縮；液壓?jiǎn)蜗蜷y的常見故障是：升降支柱非常慢；單向閥漏液，支柱自動(dòng)地下降。

2 液壓支架泄露故障的檢測(cè)技術(shù)

因?yàn)槊旱V工作面環(huán)境的復(fù)雜以及地質(zhì)狀況的特殊性，只是結(jié)合傳統(tǒng)的檢驗(yàn)來排除故障業(yè)已難以實(shí)現(xiàn)需要。結(jié)合大量的工作面觀測(cè)資料能夠發(fā)現(xiàn)，可以劃分支架液壓系統(tǒng)的泄露故障為外部和內(nèi)部的種類。其中，內(nèi)泄露指的是液壓支架系統(tǒng)里面的千斤頂、立柱、閥等的串液和泄露。而外部泄露指的是可以通過眼睛觀察到的因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的破損或者是缺少密封性而導(dǎo)致的支架表面泄露乳化液。針對(duì)如此差異性的泄露形式，需要借助異樣的傳感器進(jìn)行檢測(cè)。

2.1 外泄露檢測(cè)技術(shù)

乳化液是主要的液壓系統(tǒng)的工作液體，其中水的比例大概是95%，因此其具備非常小的粘性系數(shù)。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)存在非常大的外部和內(nèi)部壓差，這種情況下屬于射流狀態(tài)的流體運(yùn)動(dòng)。針對(duì)射流，漏液位置的液體壓力比附近大氣體壓力大，這種膨脹射流是不完全的，附近的氣體會(huì)出現(xiàn)周期性的壓縮與膨脹。這個(gè)時(shí)候，在射流邊界層上等間隔的往附近拓展的球形構(gòu)造會(huì)出現(xiàn)。如此等間隔的噪音源能夠往附近疊加輻射，而噪音源在射流的超音速段范圍之內(nèi)。鑒于此，能夠明確的是經(jīng)過漏液位置的高壓液體能夠?qū)⒊暡òl(fā)出，因此在檢測(cè)超聲波傳感器的基礎(chǔ)上能夠探究液壓支架泄露的地方。

2.2 內(nèi)泄露檢測(cè)技術(shù)

結(jié)合超聲波傳感器的運(yùn)行原理，難以對(duì)支架機(jī)械部件里面的泄露進(jìn)行檢測(cè)。這是由于從高壓腔留巷低壓腔的液體會(huì)導(dǎo)致串液，這個(gè)時(shí)候支架外部不會(huì)噴射液體。這種情況下靈敏度較高的壓電加速度傳感器可以應(yīng)付如此的現(xiàn)狀，其運(yùn)行的過程是因?yàn)樯淞髂Σ恋母邏阂后w會(huì)泄露的縫隙位置發(fā)出噪音信號(hào)，然后通過電荷放大器與匹配網(wǎng)絡(luò)放大之后向?yàn)V波器輸送，然后經(jīng)過包絡(luò)解調(diào)之后以顯示器的形式加以演示?？傊?，不管是任何的泄露檢測(cè)技術(shù)，其原則是：倘若未曾出現(xiàn)泄露故障，那么就難以對(duì)噪音信號(hào)和高頻率的震動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；倘若存在泄露故障，那么就可以對(duì)高頻率的噪音信號(hào)以及震動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。

3 液壓支架的維護(hù)技術(shù)

首先，在綜采故障面拆裝或者是更換液壓支架的時(shí)候，務(wù)必重視頂板的改變，避免頂板冒落的情況出現(xiàn)，還應(yīng)當(dāng)搞好人身與設(shè)備的防護(hù)事務(wù)。對(duì)控制閥、立柱、千斤頂進(jìn)行更換的時(shí)候，還需要首先通過臨時(shí)支柱來頂梁。其次，針對(duì)液壓支架上的管路系統(tǒng)和相關(guān)液壓部件存在壓力的時(shí)候，不可以進(jìn)行修理或者是更換，務(wù)必在卸載之后才可以更換配件或者是修理。并且，在拆卸的情況下務(wù)必要避免進(jìn)入污染物。最后，在檢修與拆裝支架的時(shí)候，務(wù)必選用適宜的工具，避免亂敲和硬打，特別是一系列閥件連接螺紋、管接頭、密封面、閥芯以及一系列液壓缸的導(dǎo)向套、活塞桿表面等，避免損傷。針對(duì)要求拆裝的液壓元件的零部件務(wù)必量取尺寸和標(biāo)上記號(hào)，各自在適宜的地方放置。拆下的小零件，像是密封圈、開口銷、墊圈等需要放在工具袋當(dāng)中，避免遺失。

4 結(jié)論

綜上所述，煤礦液壓支架泄漏故障檢測(cè)與維護(hù)技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)支架故障診斷和端面冒頂防治由早期的“被動(dòng)應(yīng)付型”到“主動(dòng)保障型”的轉(zhuǎn)變，通過實(shí)施液壓支架故障檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于保障支架支護(hù)系統(tǒng)的可靠性，降低工作面事故率具有重要的指導(dǎo)意義。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.046

陳鄭曦（1983-），男，北京人，本科，從事礦山支護(hù)設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)工作。