液压支架立柱、千斤顶漏液原因分析及改进

荆浩

(鄂尔多斯市神通煤炭有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

液压支架立柱、千斤顶漏液原因分析及改进

荆浩

(鄂尔多斯市神通煤炭有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

立柱、千斤顶漏液是影响液压支架正常使用的主要原因，给煤矿开采工作带来了很多麻烦。针对液压支架在矿下使用的情况，从设计、加工、装配和使用等方面分析了液压支架立柱、千斤顶漏液的原因，并提出了改进方法。

液压支架；立柱；千斤顶；漏液；密封

0 引言

液压支架是综采工作面的支护设备，其主要作用是支护采场顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备[1]。立柱、千斤顶是液压支架的重要部件，漏液是液压支架失效的主要原因。由于矿下的特殊条件限制，液压支架一旦出现漏液，会给维修工作带来很大的麻烦，也会给生产带来很大的损失。作者根据以往的设计、生产及维修经验，对液压支架立柱、千斤顶漏液原因进行分析。

1 立柱、千斤顶漏液现象

立柱、千斤顶的漏液包括内漏液和外漏液两种。内漏液是液压缸高压腔乳化液向低压腔泄漏，使高压腔无法保压，立柱、千斤顶动作不灵活，起不到支护的作用[2]。外漏液是液压缸中的乳化液向外部泄漏，通常从外部直接可以观察到。

2 液压密封原理

液压支架上立柱、千斤顶被密封在密封沟槽内，通常有一定的径向压缩变形，并对密封接触面产生大的初始接触力，从而阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时，高压液体挤压密封件，使之进一步变形，并对密封表面产生较大的压力，阻止液体泄漏。

3 立柱、千斤顶漏液原因

(1)立柱、千斤顶最常见的漏液是外漏液，外漏液处主要是导向套外圆的静密封，此处的静密封为O型圈+挡圈结构，造成O型圈漏液的原因是O型圈的压缩量偏低。例如：缸径为200 mm的立柱、千斤顶使用220 mm×5.7 mm(外径×线径)的O型密封圈，该密封圈的断面直径为(5.60±0.14) mm，实际内径为(209.30+0.80) mm，按照沟槽尺寸及O型密封圈的公差计算，孔的最大值为220.115 mm，O型圈的最小外径为219.620 mm，沟槽底的最小直径为209.885 mm，O型圈的最大内径为210.100 mm。因此，在极限公差值的情况下，O型圈组装后压缩量偏低。

(2)立柱导向套内圈活柱或活塞杆上有挂液现象，这是导向套上密封件与沟槽设计不合理造成的。

(3)压力过高时，密封件由于硬度过小，被挤出金属沟槽，密封失效。在使用温度过高的情况下，密封件被软化和溶解。

(4)密封件的质量不好，保管期太长导致自然老化失效；变形或损坏；尺寸、公差不符合要求。

(5)由于密封件多采用闭式沟槽结构，不合理的安装方法可能会损坏密封件。

(6)在零件加工过程中，由于机床精度、零件装夹定位、多工序加工等各种因素的影响，导向套、活塞上的密封沟槽、导向支承面、缸筒、活塞都存在同轴度误差，从而使缸筒、活塞、活塞杆、导向套等相对运动部件之间存在同心度累积误差；累积误差造成的偏心导致密封元件单边磨损，密封件的密封效果急剧下降，密封失效，致使通过间隙的漏液量增大。

4 解决漏液的方法

(1)针对导向套处静密封漏液情况，对静密封的设计做了改进，选用端盖固定密封。导向套为螺纹结构的情况下，需保证螺纹小径大于静密封的最大外径，避免在装配中刮伤密封件。根据压力、温度正确设计密封件的挤出间隙，既要保证乳化液不外漏，又要有少量的液体润滑，使密封正常工作。

(2)密封件的硬度过高、过低都会影响密封效果,根据使用工况合理选用密封件的相关参数及材料。密封材料应满足密封功能的要求，由于被密封的介质不同以及设备的工作条件不同，要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求：1)致密性好，不易泄漏介质；2)有适当的机械强度和硬度；3)压缩性和回弹性好，永久性变形小；4)高温下不软化、不分解,低温下不硬化、不脆裂；5)抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能长期工作，体积、硬度变化小且不会黏附在金属表面上；6)摩擦因数小，耐磨性好；7)具有与密封面贴全的柔软性；8)耐老化性好；9)加工制造方便，价格便宜，取材容易。显然，任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的，但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。

(3)使用合格的密封件，按照要求存放密封件。密封件应存放在阴凉、通风、干燥的室内。存放时间一般为12个月(材料为聚四氟乙烯的可延长至24个月)，存放超过12个月后不能使用，应作报废处理。管理员在发放密封件时应遵循先进先出的原则，使密封件存放时间达到最短，并应使密封件表面清洁无灰尘。

(4)使用合理的安装工具及合理的安装方法，以免对密封件造成损伤。在立柱、千斤顶的活塞、缸筒、活塞杆、导向套上过密封处设计合理的引导角及圆角，如图1所示。

图1 合理的引导角及圆角

(5)加工时应尽可能采取合理的工艺方法来保证各个零件的同轴度。选用正规厂家生产的高精度机床及合理的夹具，每个单件尽量在一次装夹中完成加工，根据基准重合原则保证装配后的同轴度。

5 结束语

造成立柱、千斤顶泄漏的原因是多方面的，可以对设计、加工、装配和使用的全过程进行有效控制，采取合理的措施减少液压系统的泄漏，从而保证液压支架工作性能稳定。

[1]王国法.液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，1999.

[2]师健，李金艳，崔玉艳.液压支架用用立柱千斤顶的泄漏问题研究[J].煤炭科技，2004(3)：3-4.

(本文责编：刘芳)

荆浩(1985—)，男，河北元氏人，助理工程师，从事煤矿机电管理方面的工作(E-mail:buliangou@126.com)。

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