李再有

摘 要： 開采煤礦過程中將應(yīng)用到很多機(jī)械設(shè)備，在這之中煤礦液壓支架屬于較為重要的環(huán)節(jié)。應(yīng)用煤礦液壓支架時(shí)，期安全閥通常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，進(jìn)而影響整個(gè)液壓支架運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。針對(duì)這一情況，本文研究安全閥密封失效原因和損壞原因，并提出相應(yīng)改進(jìn)措施，進(jìn)而確保煤礦開采工作順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞： 液壓支架;安全閥;改進(jìn)措施

【中圖分類號(hào)】TD355+.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）05-0152-01

液壓支架安全閥在煤礦開采設(shè)備中是是很重要的一個(gè)設(shè)備，安全閥能夠有效保護(hù)液壓支架。在使用安全閥后，在實(shí)際應(yīng)用液壓支架時(shí)，應(yīng)該保證系統(tǒng)內(nèi)部壓力大小，以此將液壓支架工作穩(wěn)定性加強(qiáng)，此外，在液壓支架之中也需要有效控制油缸內(nèi)部壓力，避免油缸在使用中產(chǎn)生過大壓力，使壓力超過油缸整體抗壓能力，這將導(dǎo)致液壓系統(tǒng)爆裂或有不安全事故發(fā)生?？刂茐毫Υ笮≈饕窃诎踩y運(yùn)行中形成動(dòng)作信號(hào)，若實(shí)際運(yùn)行中外部環(huán)境壓力超出安全規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)液壓支架之中的安全閥就將自動(dòng)泄壓，確保設(shè)備的安全性，所以可知安全閥工作的性能，對(duì)液壓工作穩(wěn)定性和安全性有直接影響。

1 安全閥密封失效的原因

1.1 乳化液進(jìn)入煤塵

因?yàn)榫颅h(huán)境較為惡劣，包含很多煤塵，在開啟安全閥后，乳化液內(nèi)會(huì)進(jìn)入大量煤塵，安全閥運(yùn)行中時(shí)，乳化液會(huì)有較大的運(yùn)行速度，并產(chǎn)生較大作用力，乳化液進(jìn)入煤塵后會(huì)產(chǎn)生更大作用力，使安全閥密封件嚴(yán)重?fù)p壞。

1.2 安全閥被卸壓孔割破

安全閥利用內(nèi)部閥芯處于高壓液體內(nèi)運(yùn)行進(jìn)行泄壓，這也意味著閥芯一直處于上下持續(xù)運(yùn)行中，這將使得密封圈和閥芯間不斷摩擦，因?yàn)殚y芯卸壓孔為剛性材料，有較大硬度，如果密封圈接觸卸壓孔時(shí)，將會(huì)損壞密封圈。在密封圈不具備密閉效果時(shí)，液壓支架之中的高壓液體將流出密封圈，降低內(nèi)部壓力使液壓支架喪失液壓效果，同時(shí)喪失安全閥作用?；钊麠U失去液壓的支撐也將下滑至液壓支架的立柱下部。

1.3 公稱壓力不足

很多液壓支架安全閥接頭和彈簧直接接觸，對(duì)安全閥重新進(jìn)行組裝時(shí)，難以確保組裝前后有一致的彈簧長度，安全閥性能會(huì)因此降低。閥芯密封圈被損壞將會(huì)使安全閥出現(xiàn)故障，更換閥芯的密封圈時(shí)需要將安全閥外殼打開，擰開固定閥芯的螺栓，進(jìn)而更換閥芯密封圈。因?yàn)榘踩y內(nèi)彈簧的位置是在安全閥殼體左端的接頭處，在拆開殼體后，彈簧將向安全閥右側(cè)的接頭處伸長，在密封圈更換后無法在安全閥殼內(nèi)密封接頭。即便被密封在安全閥殼體之中，接頭位置也將出現(xiàn)一定變化，避免彈簧和閥芯間的作用力產(chǎn)生變化，影響安全閥動(dòng)作壓力。在閥芯密封圈更換后重新組裝安全閥，將影響彈簧長度，導(dǎo)致彈簧壓力無法滿足安全閥要求，為確保安全閥之中彈簧壓力可以滿足正常要求，應(yīng)該對(duì)安全閥公稱壓力進(jìn)行調(diào)整，使安全閥升井，將會(huì)增加維護(hù)維修安全閥的成本和時(shí)間，在上下井時(shí)攜帶安全閥會(huì)增加工人負(fù)擔(dān)，也極易損壞安全閥。

2 安全閥損壞原因

通常，安全閥使用“O”形密封圈，這一密封圈有簡單的內(nèi)部構(gòu)造，不會(huì)花費(fèi)較多成本，液壓流量低的情況下有較好密閉性能。為了將液壓能力增加，需將液壓流量加大，安全閥閥芯周圍有溢流孔，在溢流孔直徑是4mm，密封圈直徑是2mm，當(dāng)閥芯移動(dòng)至密封圈處，有較大硬度的溢流孔極易割破密封圈。因?yàn)榘踩y內(nèi)不具備控制高壓液體流動(dòng)速度及方向的部件，將會(huì)使流動(dòng)速度較快的高壓流體作用在密封圈上，此外，在溢流孔處液體會(huì)產(chǎn)生漩渦將密封圈經(jīng)過溢流孔的時(shí)間延長，增加損壞密封圈的幾率[1]。

3 改進(jìn)煤礦液壓支架安全閥的方法

3.1 設(shè)置彈簧限位裝置

為確保安全閥裝卸前后，安全閥內(nèi)有伸縮長度一致的彈簧，可以在安全閥內(nèi)安裝一個(gè)對(duì)彈簧運(yùn)行位置進(jìn)行限制的限位裝置，防止液壓裝置在裝卸前后壓力產(chǎn)生變化。同時(shí)這一限位裝置可以有效分開彈簧和閥芯，保證安全閥接頭與閥芯為一個(gè)整體，彈簧和安全閥閥體作為一個(gè)整體，可以對(duì)彈簧位置進(jìn)行有效限制，確保裝卸前后彈簧有一致的長度，保證安全閥開啟前后壓力保持一致，從而將液壓裝置安全性和穩(wěn)定性提高。安裝限位裝置后，維修井下液壓裝置安全閥時(shí)，可以減少升井調(diào)壓這一步驟，維修時(shí)間大大縮短，維修成本也會(huì)隨之降低。在安全閥內(nèi)部安裝彈簧和支座，并利用螺栓對(duì)彈簧壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此達(dá)到規(guī)定壓力，在閥體內(nèi)部另一端安裝閥芯，使用螺套固定兩部分。以此保障閥體兩端是閥芯與彈簧，在維修更換其中一部分時(shí)，不會(huì)干擾到另一部分，當(dāng)對(duì)閥芯進(jìn)行維修時(shí)，不會(huì)對(duì)彈簧長度造成影響，無需對(duì)安全閥啟動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)整。

3.2 加設(shè)承壓立柱

利用不同的直徑的閥門向液壓支架前后立柱輸送液體，或是對(duì)液壓支架不同立柱輸送液壓液體，使液壓支架全部立柱可以分擔(dān)頂部煤層壓力。如果有一個(gè)立柱內(nèi)安全閥產(chǎn)生故障不會(huì)對(duì)其他幾個(gè)立柱性能造成影響，以此來降低液壓支架的故障概率，將液壓支架穩(wěn)定性增加。

3.3 優(yōu)化單向閥的結(jié)構(gòu)

為對(duì)安全閥進(jìn)行有效保護(hù)，降低其受到密封失效影響發(fā)生故障的概率，可優(yōu)化單向閥內(nèi)部構(gòu)造。單向閥內(nèi)部可以增加一個(gè)節(jié)流結(jié)構(gòu)，減少安全閥的受力，避免受到高壓液體沖擊，防止出現(xiàn)高壓液體和安全閥共振破壞安全閥結(jié)構(gòu)的情況。選擇的安全閥應(yīng)與液壓支架井下具體施工情況相符合，不知要滿足液壓支架在支護(hù)方面的要求，又要保證有簡單結(jié)構(gòu)及較好密封性能。在液壓支架內(nèi)液壓有較大流量時(shí)，會(huì)更高的要求著安全閥性能，不只需要密封效果良好，還應(yīng)具備較好液體流量控制措施[2]。進(jìn)而優(yōu)化安全閥結(jié)構(gòu)為二級(jí)開啟形式，將液控單向閥和安全閥共振區(qū)域減小，也能夠?qū)踩y流量增加，將安全閥的調(diào)節(jié)壓力范圍擴(kuò)大，以此優(yōu)化安全閥應(yīng)用性能，使液壓支架支護(hù)的能力增加。

結(jié)束語：通過上文可知，在改進(jìn)煤礦液壓支架安全閥方面，可在其內(nèi)部設(shè)置彈簧限位裝置，可避免增加安全閥調(diào)壓升井的步驟，能夠?qū)⒕S修時(shí)間縮短，使維修產(chǎn)生成本降低;也可將承壓立柱頂部煤層壓力增加，使液壓支架出現(xiàn)故障概率降低，以此保證液壓支架穩(wěn)定性;最后可在單向閥中增設(shè)節(jié)流結(jié)構(gòu)，防止高壓液體沖擊安全閥，避免安全閥和高壓液體共振破壞安全閥結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚慶.研究煤礦液壓支架安全閥存在的問題及改進(jìn)措施[J].當(dāng)代化工研究，2019（16）：56-57.

[2] 杜英.煤礦液壓支架安全閥存在的問題及改進(jìn)措施[J].機(jī)械管理開發(fā)，2019，34（03）：271-272.