浅谈液压支架操纵阀内部结构工作原理故障原因及处理方法

作者简介：石凤翠（1968.02-），男，河北唐山人，中专，研究方向：液压支架。

摘 要： 操纵阀是液压支重要液压元件之一，操纵阀负责液压支架各立柱、千斤顶进液和回液，改变高压液体流动方向及控制液体流量的大小，使各立柱千斤顶按工作需求动作。本文对液压支架BZF400操纵阀内部结构、工作原理、故障原因及处理方法等进行了探讨，为今后同类工作提供一定的借鉴与参考。

关键词： 液压支架操纵阀;高压液;回液;阀座;阀杆;顶杆;密封

【中图分类号】TD355 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.147

1 操纵阀内部结构件区域划分及各部件名称

为了更好的了解操纵阀内部结构、部件名称，熟悉掌握操纵阀的工作原理、故障原因及处理方法，我们将BZF400操纵阀内部结构划分为三个区： （1）压力平衡区;压力平衡区由螺旋压盖、 顶杆组件（包括顶杆和阀垫）、 小弹簧 、导向套（距离套）以及相应的各种密封件组成。（2）：回液区;回液区由导向套上的O形密封至阀座上的O形密封之间的区域，它包括导向套、阀座、顶杆阀垫端和阀杆左口。（3）高压区：高压区由阀杆组件（包括阀杆，矩形密封，压紧螺母）、阀座（阀套）、大弹簧、螺旋接头以及各种密封件组成。

2 操纵阀内部结构的排列及作用

2.1 螺旋压盖：对操纵阀阀体内的液体起到密封作用，对操纵阀内部件（导向套阀套）起到压紧固定作用，同时对顶杆起到一定的导向作用;

2.2 顶杆：其左端装在螺旋压盖的中心孔中，使用O形圈进行密封，顶杆右端安装阀垫，用空心螺栓固定，顶杆以导向套和螺旋压盖为导向可以左右移动，顶杆右端阀垫与阀杆左口接触压紧时，回液口被关闭，顶杆再往右移动时，推动阀杆向右移动，使阀杆上的矩形密封脱离阀座失去密封性，打开高压液流通道。小弹簧套装在顶杆上，操纵阀手把回零位时，使顶杆阀垫与阀杆左口脱离并保持规定距离，起到操纵阀在不工作时回液常开的作用;

2.3 导向套：它套装在顶杆上，顶杆可以左右移动，导向套的内外圈安装有O形密封圈，对顶杆起到导向及密封作用;

2.4 阀座：阀座套装在阀杆的左端，阀杆左侧凸出部位安装矩形密封，用压紧螺母稳固，阀座与阀杆相对移动起到开启和关闭高压液流的作用;

2.5 大弹簧：大弹簧套装在阀杆上，起到阀杆复位的作用;

2.6 螺旋接头：螺旋接头的右口套装在阀杆上，使用O形圈进行密封，螺旋压盖和螺旋接头使操纵阀内部相对密封，螺旋接头及阀座对阀杆外圈空间进行密封，螺旋接头及阀座对阀杆又起到导向的作用。

3 BZF400 操纵阀故障判断与处理

3.1 操纵液压支架时，搬动操纵阀手柄感觉省力，没有阻力感，支架相应部位无动作。手柄搬动到末端时才感觉有阻力感，支架相应部位动作较慢。操纵阀故障原因：手把压盖内部凸轮、压块或顶杆磨损严重。处理方法：更换完好手把压盖。如果现场没有完好手把壓盖，可以临时用细铁丝盘成圆，用锤砸调整到合适厚度，垫在压块与顶杆之间，安装手把压盖，可以临时正常使用。

3.2 搬动操纵手柄至工作位置，阀内液流声音较大，而相应的工作腔不进液或进液较少，千斤顶或立柱不动作或动作缓慢。操纵阀故障原因：（1）回液区顶杆组件上的阀垫（密封）损坏;（2）高压区阀杆左侧阀口有磕伤;（3）回液区顶杆阀垫密封与高压区阀杆左口之间有异物卡住。出现以上一项故障，都会出现高压液部分或全部液体流向回液孔，造成千斤顶或立柱不动作或动作缓慢。处理方法：首先将该操纵手柄急促升降几次，冲走阀杆阀口与阀垫密封之间的异物，液体异响消失（有些卡住异物不能冲走），此故障排除。如果异响没有消失，可以确定是（1）（2）两种故障，拆开该操纵阀阀芯，更换相应的阀垫密封或阀杆。

3.3 操纵阀在不工作时，阀内有液体流动声。操纵支架时，相应的各动作缓慢或没有动作。操纵阀故障原因：（1）高压顶杆组件的矩形密封损坏或与其接触的阀座口有刻痕使其密封不严;（2）阀杆与螺旋接头配合的O形密封损坏;（3）阀座口与阀杆组件上的矩形密封之间卡有异物或大弹簧损坏。

操纵阀阀芯出现以上一相故障，即可造成阀内出现异常液体流动声响。操纵阀故障处理：搬动故障操纵阀急促供液几次，冲走卡住的异物（有些卡住异物不能冲走）。如果没有好转，只能拆开该阀芯，更换相应的密封（一般矩形密封及阀杆与螺旋接头之间配合的O形密封损坏较多）、大弹簧、阀件或整体更换该阀。

3.4 搬动操纵阀手柄后半部行程阻力增大，并且手柄有回弹感，有时相应千顶或立柱动作缓慢或不能动作。操纵阀故障原因：（1）顶杆上的压力平衡孔堵塞。（2）千斤顶或立柱不能回液或回液管路堵塞及背压高。操纵阀处理方法：由（1）引起的故障处理方法：疏通压力平衡孔;更换堵塞的顶杆组或整体更换阀体。由（2）引起的故障处理方法：疏通或更换堵塞的管路，减少多头移架。

3.5 操纵阀手柄压盖处漏液故障原因：螺旋压盖中心孔上的O形密封损坏。处理方法：更换O形密封或整体更换该操纵阀。

3.6 阀套上的矩形密封损坏频繁，故障原因：（1）密封质量差或压紧螺母没有拧紧;（2）压紧螺母在高压液流冲击、“空泡效应”的作用下，致使压紧螺母断面受损，导致矩形密封容易损坏。处理方法：由原因（1）出现的问题可以更换密封或拧紧压紧螺母;由原因（2）出现的问题可以更换压紧螺母。

3.7 搬动操纵阀阻力大，而且相应动立柱或千斤顶动作慢或不动作，当操纵手柄搬至零位时动作动立柱或千斤顶又迅速回复原位。故障原因：

操纵阀压盖内压块锈蚀严重卡住，致使顶杆不能复位，造成阀杆上的矩形密封与阀座关闭不严;小弹簧折断或锈蚀致使顶杆不能完全复位，造成立柱或千斤顶动作缓慢。

处理方法：更换压盖或小弹簧。

4 结语

液压支架完好状态对综采工作面顶板支护至关重要，液压支架操纵阀故障的及时判断、处理对工作面顶板及时支护起着重要作用，所以研究探讨操纵阀工作原理，提高员工掌握及时发现、判断操纵阀的故障，并能够及时处理其故障的能力至关重要。

参考文献

[1] 张靖媛.煤矿液压支架的管理与维护方法[J].科技风，2015，8 （13）：46-47.

[2] 刘华亮.试析煤矿液压支架的管理与维护方法[J].中国新技术新产品，2016，12（18）：118-119.