论文部分内容阅读
[摘 要]随着煤矿机械化采煤技术的提高。液压支架使用相当广泛。液压支架的故障维修成为煤矿生产必须解决的问题。
[关键词]液压支架 维修 验收
中图分类号：S776.31+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0055-02
液压支架是以高压液压为动力，由若干液压元件（液压缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备，可以实现升架（支撑顶板）降架（脱离顶板）、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序，并能可靠地支撑顶板，有效地隔离采空区，防止矸石进入工作面，保证了正常作业所需的空间。液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用，实现了采煤综合机械化，解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤a工作的矛盾，进一步提高了采煤和运输设备的效能，减轻了采煤人员的劳动强度，改善了安全生产条件。
1 液压支架的组成
液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。
1.1 承载结构件有顶梁、掩护梁和底底座等
顶梁是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石载荷的支架部件；掩护梁是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推力的部件；底座是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。
1.2 执行元件有立柱和各种千斤顶
立柱是支撑在顶梁（或掩护梁）和底座之间直接或间接承受顶板载荷的油缸，立柱是支架的主要动力执行元件，它的结构强度和结构形式决定了支架的支撑力的大小和支撑高度范围；千斤顶是除立柱以外的各种油缸，它完成推移刮板输送机、移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。
1.3 控制和操纵元件有操纵阀、隔离阀及各种油缸的控制阀等
操纵阀是用以操纵支架各执行元件动作的阀，它是支架的动作指挥元件。根据支架的执行元件多少及对动作的要求不同，操纵阀的结构也不一样。液压支架上所用的控制阀较多，但油缸控制阀只有液控单向阀和安全阀。
1.4 辅助装置
除上述三项构件以外的其它构件。它包括推移装置、复位装置、挡矸装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装置和照明等。
1.5 传动介质
液压支架所用的传动介质是乳化液，它将泵站的液压能传递给液压支架各执行元件，使之获得工作的动能，并对设备具有低腐蚀、高效能的作用。
2 液压支架的维修
2.1 液压支架解体
由于矿井工作环境恶劣，大部分液压支架损坏严重，为确保安全生产，必须对各部件进行解体维修。用高压水对液压支架进行冲洗，清除液压支架上的矸石、煤尘等。
（1）拆除控制阀和各种液压管
（2）拆除侧护板
（3）拆除各种千斤顶
（4）拆除结构件
2.2 维修结构件
2.2.1 检修标准
（1）平面结构件检修标准
1）顶梁、掩护梁、前梁、底座等具有较大面积结构件上的最大变形不得超过10‰；
2）构件平面上出现的凹坑面积不得超过100cm2，深度不得超过20mm；
3）构件平面上出现的凸起面积不得超过100cm2，高度不得超过10mm；
4）构件平面上的凸凹点每平方米面积内不得超过两处。
（2）侧护板检修标准
1）侧护板侧面与上平面的垂直度不得超过3%；
2）复位弹簧塑性变形不得大与5%。
（3）推移框架杆检修标准
推移框架杆的直线度不得超过5‰。
2.2.2 检修内容
1）前梁、顶梁、掩护梁、侧护板发现有裂纹的地方，用气焊焊接，再用液压机整形；
2）顶梁、掩护梁、前梁、底座、侧护板等发现有较大面积的变形，用液压机整形使其达到质量标准。
3）对严重磨损严重或变形严重的铰接耳孔要焊补，并重新镗孔。对损伤扬中的小件要进行更换。
2.3 维修阀件
阀件在矿井潮湿环境下容易腐蚀，阀芯内部有煤泥等杂物，需要拆解后进行清洗。清洗后的阀件经过检验，具备重复使用的可以继续使用以降低成本。阀门内部的密封件进行更换，维修完成，进行密封性试验，合格后方可使用。
2.4 维修油缸
2.4.1 质量标准
（1）千斤顶与密封圈相配合的表面有下列缺陷时，允许用油石修整；
1）轴向划痕深度小于0.2mm，长度小于50mm；
2）径向划痕深度小于0.3mm，长度小于圆周的1/3；
3）轻微擦伤面积小于50mm2；
4）同一圆周上划痕不多于2条，擦伤不多于2处；
5）镀层出现轻微锈斑，整件上不多于3处，每处面积不大于25mm2。
（2）活塞杆的表面粗糙度不得大于0.8，缸体内孔的表面粗糙度不得大于0.4。
（3）立柱活塞杆的直线度不得大于1‰，千斤顶活塞杆的直线度不得大于2‰。
（4）各类型缸体不得弯曲变形，内孔的直线度不得大于0.5‰；缸孔内直径扩大、圆度、圆柱度均不得大于公称尺寸的2‰。
（5）缸体不得有裂纹，缸体端部的螺纹、环形槽或其它连接部位完整，管接头不得有变形现象。
（6）缸体非配合应无毛刺，划伤程度不得大于1mm，磨损、撞伤面积不得大于2cm2。
（7）其它配合尺寸应能保证互换组装要求。
2.4.2 检修步骤
（1）清洗 （2）研磨 （3）回装 2.5 维修高压胶管
冲洗高压胶管，进行1.5倍额定压力的压力试验，试验合格可以再次使用。管接头处重新更换密封件。
2.6 组装
（1）安装尾梁
（2）安装四连杆
（3）安装掩护梁
（4）安装大柱
1）用天车分别将大柱吊起安装于底座；
2）在大柱与底座之间插入支柱压板，用销轴将支柱压板固定。
（5）安装推移装置
1）将推移千斤顶置入推移框架中，并用销轴固定；
2）将推移装置用天车吊起，置入底座中，用销轴固定。
（6）安装顶梁
（7）安装长锥弹簧组
1）分别将长锥弹簧组涂上润滑脂；
2）分别将长锥弹簧组置入顶梁、掩护梁和尾梁的弹簧孔内。
（8）安装双柱控制阀
（9）安装平衡千斤顶
（10）安装调架千斤顶
（11）安装回转千斤顶
（12）安装管路定位系统
（13）安装操纵阀
（14）管路连接
（15）安装侧护板
3 液压支架的验收
3.1 外观检验
（1）检修后的支架按色调和部位涂以保护漆；
（2）所有的连接件，紧固件规格符合原设计要求，不得缺件少件，使用正确，可靠；
（3）胶管规格符合设计要求，连接正确可靠，悬挂整齐并符合原架式样，胶管闲端有塑料防尘圈。
3.2 动作试验
（1）以配套泵站向支架供液，开动操纵阀，使支架在全行程上，操纵个千斤顶运动三次，各部位动作准确、灵活、平稳、无涩滞、无蹩卡、无噪音。操纵齿的各位置符合技术规定；
（2）在全行程中，运动件的动作极限误差不大于行程的1%；
（3）对同一个阀同时操纵二个以上的立柱或千斤顶的支架，被操作的油缸应基本上同步；
（4）将立柱及各千斤顶伸至极限位置（平衡千斤顶伸至顶梁水平），以泵站压力持续冲液一分钟，各连接部位不得有变形和损坏，各液路接头不得出现泄露。
3.3 密封试验
（1）在泵站工作压力下，液压支架升至最高位置和距离最低位置150mm处，按2之D项保持3分钟，各部位不得有渗漏。停止供液后，支架不得下降；
（2）在上述供液压力下，使各千斤顶反复伸缩三次，千斤顶各部位和管路不得有渗漏；
（3）使支架与供液管路相连，操纵阀均置于零位，倾听各液压元件及管路，不得有显示内泄露的咝咝声。
4 对支架座防腐处理
加强对液压支架的维修力度，提高液压支架的重复利用率，可以有效的降低成本，为企业发展做出贡献。
参考文献
[1] 中国煤炭教育协会职业教育教材编审委员会.综采液压支架使用与维修[M].煤炭工业出版社，2008.
[2] 段云龙等主编.GB 25974.1-2010煤矿用液压支架.中国标准出版社，2011.
[关键词]液压支架 维修 验收
中图分类号：S776.31+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0055-02
液压支架是以高压液压为动力，由若干液压元件（液压缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备，可以实现升架（支撑顶板）降架（脱离顶板）、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序，并能可靠地支撑顶板，有效地隔离采空区，防止矸石进入工作面，保证了正常作业所需的空间。液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用，实现了采煤综合机械化，解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤a工作的矛盾，进一步提高了采煤和运输设备的效能，减轻了采煤人员的劳动强度，改善了安全生产条件。
1 液压支架的组成
液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。
1.1 承载结构件有顶梁、掩护梁和底底座等
顶梁是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石载荷的支架部件；掩护梁是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推力的部件；底座是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。
1.2 执行元件有立柱和各种千斤顶
立柱是支撑在顶梁（或掩护梁）和底座之间直接或间接承受顶板载荷的油缸，立柱是支架的主要动力执行元件，它的结构强度和结构形式决定了支架的支撑力的大小和支撑高度范围；千斤顶是除立柱以外的各种油缸，它完成推移刮板输送机、移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。
1.3 控制和操纵元件有操纵阀、隔离阀及各种油缸的控制阀等
操纵阀是用以操纵支架各执行元件动作的阀，它是支架的动作指挥元件。根据支架的执行元件多少及对动作的要求不同，操纵阀的结构也不一样。液压支架上所用的控制阀较多，但油缸控制阀只有液控单向阀和安全阀。
1.4 辅助装置
除上述三项构件以外的其它构件。它包括推移装置、复位装置、挡矸装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装置和照明等。
1.5 传动介质
液压支架所用的传动介质是乳化液，它将泵站的液压能传递给液压支架各执行元件，使之获得工作的动能，并对设备具有低腐蚀、高效能的作用。
2 液压支架的维修
2.1 液压支架解体
由于矿井工作环境恶劣，大部分液压支架损坏严重，为确保安全生产，必须对各部件进行解体维修。用高压水对液压支架进行冲洗，清除液压支架上的矸石、煤尘等。
（1）拆除控制阀和各种液压管
（2）拆除侧护板
（3）拆除各种千斤顶
（4）拆除结构件
2.2 维修结构件
2.2.1 检修标准
（1）平面结构件检修标准
1）顶梁、掩护梁、前梁、底座等具有较大面积结构件上的最大变形不得超过10‰；
2）构件平面上出现的凹坑面积不得超过100cm2，深度不得超过20mm；
3）构件平面上出现的凸起面积不得超过100cm2，高度不得超过10mm；
4）构件平面上的凸凹点每平方米面积内不得超过两处。
（2）侧护板检修标准
1）侧护板侧面与上平面的垂直度不得超过3%；
2）复位弹簧塑性变形不得大与5%。
（3）推移框架杆检修标准
推移框架杆的直线度不得超过5‰。
2.2.2 检修内容
1）前梁、顶梁、掩护梁、侧护板发现有裂纹的地方，用气焊焊接，再用液压机整形；
2）顶梁、掩护梁、前梁、底座、侧护板等发现有较大面积的变形，用液压机整形使其达到质量标准。
3）对严重磨损严重或变形严重的铰接耳孔要焊补，并重新镗孔。对损伤扬中的小件要进行更换。
2.3 维修阀件
阀件在矿井潮湿环境下容易腐蚀，阀芯内部有煤泥等杂物，需要拆解后进行清洗。清洗后的阀件经过检验，具备重复使用的可以继续使用以降低成本。阀门内部的密封件进行更换，维修完成，进行密封性试验，合格后方可使用。
2.4 维修油缸
2.4.1 质量标准
（1）千斤顶与密封圈相配合的表面有下列缺陷时，允许用油石修整；
1）轴向划痕深度小于0.2mm，长度小于50mm；
2）径向划痕深度小于0.3mm，长度小于圆周的1/3；
3）轻微擦伤面积小于50mm2；
4）同一圆周上划痕不多于2条，擦伤不多于2处；
5）镀层出现轻微锈斑，整件上不多于3处，每处面积不大于25mm2。
（2）活塞杆的表面粗糙度不得大于0.8，缸体内孔的表面粗糙度不得大于0.4。
（3）立柱活塞杆的直线度不得大于1‰，千斤顶活塞杆的直线度不得大于2‰。
（4）各类型缸体不得弯曲变形，内孔的直线度不得大于0.5‰；缸孔内直径扩大、圆度、圆柱度均不得大于公称尺寸的2‰。
（5）缸体不得有裂纹，缸体端部的螺纹、环形槽或其它连接部位完整，管接头不得有变形现象。
（6）缸体非配合应无毛刺，划伤程度不得大于1mm，磨损、撞伤面积不得大于2cm2。
（7）其它配合尺寸应能保证互换组装要求。
2.4.2 检修步骤
（1）清洗 （2）研磨 （3）回装 2.5 维修高压胶管
冲洗高压胶管，进行1.5倍额定压力的压力试验，试验合格可以再次使用。管接头处重新更换密封件。
2.6 组装
（1）安装尾梁
（2）安装四连杆
（3）安装掩护梁
（4）安装大柱
1）用天车分别将大柱吊起安装于底座；
2）在大柱与底座之间插入支柱压板，用销轴将支柱压板固定。
（5）安装推移装置
1）将推移千斤顶置入推移框架中，并用销轴固定；
2）将推移装置用天车吊起，置入底座中，用销轴固定。
（6）安装顶梁
（7）安装长锥弹簧组
1）分别将长锥弹簧组涂上润滑脂；
2）分别将长锥弹簧组置入顶梁、掩护梁和尾梁的弹簧孔内。
（8）安装双柱控制阀
（9）安装平衡千斤顶
（10）安装调架千斤顶
（11）安装回转千斤顶
（12）安装管路定位系统
（13）安装操纵阀
（14）管路连接
（15）安装侧护板
3 液压支架的验收
3.1 外观检验
（1）检修后的支架按色调和部位涂以保护漆；
（2）所有的连接件，紧固件规格符合原设计要求，不得缺件少件，使用正确，可靠；
（3）胶管规格符合设计要求，连接正确可靠，悬挂整齐并符合原架式样，胶管闲端有塑料防尘圈。
3.2 动作试验
（1）以配套泵站向支架供液，开动操纵阀，使支架在全行程上，操纵个千斤顶运动三次，各部位动作准确、灵活、平稳、无涩滞、无蹩卡、无噪音。操纵齿的各位置符合技术规定；
（2）在全行程中，运动件的动作极限误差不大于行程的1%；
（3）对同一个阀同时操纵二个以上的立柱或千斤顶的支架，被操作的油缸应基本上同步；
（4）将立柱及各千斤顶伸至极限位置（平衡千斤顶伸至顶梁水平），以泵站压力持续冲液一分钟，各连接部位不得有变形和损坏，各液路接头不得出现泄露。
3.3 密封试验
（1）在泵站工作压力下，液压支架升至最高位置和距离最低位置150mm处，按2之D项保持3分钟，各部位不得有渗漏。停止供液后，支架不得下降；
（2）在上述供液压力下，使各千斤顶反复伸缩三次，千斤顶各部位和管路不得有渗漏；
（3）使支架与供液管路相连，操纵阀均置于零位，倾听各液压元件及管路，不得有显示内泄露的咝咝声。
4 对支架座防腐处理
加强对液压支架的维修力度，提高液压支架的重复利用率，可以有效的降低成本，为企业发展做出贡献。
参考文献
[1] 中国煤炭教育协会职业教育教材编审委员会.综采液压支架使用与维修[M].煤炭工业出版社，2008.
[2] 段云龙等主编.GB 25974.1-2010煤矿用液压支架.中国标准出版社，2011.