矿用液压支架维修质量提升措施研究

矿用液压支架维修质量提升措施研究

惠东 徐锐

兖矿东华重工有限公司 技术研究 中心，山东 邹城， 273500

摘要：液压支架作为井下作业最主要的支护设备，其安全性与可靠性至关重要。所以，越来越多的人开始研究如何提升液压支架维修质量。本文从液压支架结构件维修、油缸维修、高效防腐措施提升方面对液压支架维修质量提升措施进行研究，可以更有效的指导职工进行液压支架的故障分析及维修。

关键字：液压支架；维修；措施；质量提升

一、液压支架的主要失效形式

液压支架主要工作在地面下几百米甚至上千米的位置，工作环境十分恶劣。需经受高温、高压、高湿、高腐蚀等条件的考验，其主要失效形式具体体现为以下几点：1、结构件损坏。液压支架结构件材质均为金属，长期在恶劣环境下使用易产生金属疲劳，当达到一定极限时，金属就会出现断裂等现象。2、焊缝开焊。当支架承受的力大于焊缝所能承受的极限时，会导致焊缝开裂，最终导致液压支架失效。3、油缸窜漏液。油缸作为液压支架的动作单元，重要性不言而喻，一旦油缸出现窜漏液情况，会直接导致液压支架失效。4、液压阀失效导致的液压支架失效。5、其他原因导致的液压支架失效。

二、液压支架维修质量提升措施

1、结构件维修质量提升。

1.1修复前的喷砂除锈。在对结构件进行修复前，要对结构件进行喷砂除锈处理，除锈等级应达到Sa2级，工件表面应不可见油腻、氧化皮、锈皮、油漆和其它外来物质，以便发现不易发觉的损伤点及保证焊接质量。

1.2总体原则上，结构件维修需按照原设计制作修复方案。但由于实际情况支架大修无法满足支架制造时的标准，在设计人员的同意下，不干涉支架动作的情况并充分考虑结构件受力情况及损坏情况，对修复位置采取更换高强钢板、加大焊接坡口、增加贴板等方式，对其损坏部位进行焊接修复，焊接工艺严格使用新件焊接工艺。

特殊情况下，在经过使用方、设计人员同意前提下，可对现有结构进行优化，使之能更好的适应工作面的需求。顶梁、底座上的柱窝如出现裂纹、焊缝开裂等损伤时，应整体更换柱窝。

2、油缸维修质量提升。

2.1外缸筒、中缸筒的修复。

外缸筒的外部的进回液管、接头座全部更换为不锈钢材质新件，以增强其抗腐蚀性。缸筒外表面无明显变形、裂纹及开焊现象。

外缸筒内部进行珩磨，珩磨后无划伤、锈坑，直径尺寸公差不超出图纸尺寸上偏差0.05mm且缸口磨损变形小于0.05mm，可直接使用；缸筒珩磨后无划伤、锈坑，直径尺寸超出图纸公差上偏差0.05-0.15mm且缸口磨损变形小于0.15mm，通过镀铜工艺修复；珩磨后存在划伤、锈坑或直径尺寸超出图纸公差上偏差0.15mm的，通过内孔熔覆工艺修复至图纸尺寸；中缸缸筒内壁珩磨后，有锈坑、划伤或直径尺寸超出图纸公差上偏差0.15mm的报废处理，更换新件；

缸径Φ125（含）千斤顶拆解后对缸体内壁珩磨，珩磨后无划伤、锈坑，直径尺寸不超出图纸上偏差的0.10mm，可以回用，缸筒珩磨后存在划伤、锈坑或直径尺寸超出图纸公差上偏差0.10mm的或报废处理；

缸径Φ125以下的千斤顶外缸全部更换新件。

外缸筒内壁、中缸筒内壁修复后的粗糙度Ra≤0.4μm。

2.3防腐层工艺提升。

外缸筒、中缸筒内壁采用镀铜工艺或熔覆不锈钢工艺进行防腐，取代了原本的防腐工艺，不但保证了高要求的防腐要求，而且延长了使用寿命，在经济性上具有一定的优势,如图一。

图一 中缸内孔熔覆不锈钢

中缸及活塞杆外圆采取铜锡打底+镀硬铬工艺，在保证表面硬度的前提下大大加强了防腐效果。活塞部位采用镀铜工艺，大大加强防腐能力，如图二。

图二 铜锡打底+镀硬铬、活塞部位镀铜

导向套等内脏件。导向套等内脏件全部采用镀铜工艺，替代了原本的镀锌工艺，大大降低了导向套等内脏件的防腐效果，延长了使用寿命。

外缸筒外壁由原本的喷漆更改为喷粉工艺。经过工艺验证，喷粉工艺较喷漆有更好的附着力及外观效果。

2.4清洁度的保证。在维修过程中，在泵站及各工位进出液管加装高精度过滤器及反冲洗过滤器，多重防护，保证在组装过程中的液压系统清洁度。

2.5油缸密封采用聚氨酯材质组合型密封，导向环采用聚甲醛材质，增加密封的耐磨性，延长其使用寿命。

综上所述，在对缸筒外圆、内壁、内脏件防腐工艺研究及密封材质的研究的保证下，油缸维修质量能够得到保障。

3、液压管路的优化。

在液压支架的维修过程中，在原设计基础上对其液压管路同步进行优化，整体上简洁美观。

3.1适当位置处增加排通。在主阀到顶梁及前梁位置的长胶管合适位置加装排通，原本长达5-6m的胶管变成两根3m左右的短胶管，为井下更换胶管提供了便利，如图四。

图四 顶梁位置增加排通

3.2将胶管改为不锈钢材质金属管。经过对需要大修液压支架的情况统计及对井下实际使用情况的调研，在胶管损坏概率小、胶管更换难度大的位置使用金属硬管，既缩短了胶管长度又可重复使用，降低了井下工人的劳动强度，同时增加了美观性，如图五。

图五 金属硬管

三、结束语

综上所述，矿用液压支架维修工艺正在高速发展，随着维修工艺的不断改进与提升，液压支架大修质量必将迎来一个高速提升期，高可靠性、高稳定性的支架将为井下工作者提供更加安全、可靠的工作环境，为矿井创造更多的经济效益。

参考文献

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[3]尚慧岭, 樊晋予, 赵恒, 等.液压支架立柱缸体不锈钢镶套修复[J].煤矿机械, 2010, 31 (11) :183-185.

作者简介：惠东（1988-），山东济宁人，助理工程师，2013年毕业于中国海洋大学青岛学院，机械设计制造及其自动化专业，本科，主要从事液压支架、油缸的设计制造、大修、改进工作。

徐锐（1990-），山东泰安人，助理工程师，2013年毕业于山东科技大学，机械设计制造及其自动化专业，本科，主要从事液压支架、油缸的设计制造、革新等工作。

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