矿用液压支架常见故障及维修措施

周 刚

(山西晋城煤业集团 金鼎公司，山西 晋城 048000)

0 引言

液压支架在煤矿综采技术中具有十分关键的作用，是必备设施之一，其能够在很大程度上提升采掘工作效率。液压支架对采煤工作面顶板以及隔离采空区进行控制，是煤矿安全生产的重要保证，但其对运行环境要求比较高，环境适应能力较弱，在煤矿采掘过程中液压支架受力较复杂，因此带来的故障也很多。本文分析液压支架整体常见故障，并对此展开相关论述。

1 液压支架常见故障与基本维修步骤

1.1 液压支架基本结构组成

液压支架的结构比较简单，主要由结构件与液压系统两部分构成，结构件包括挑梁、前梁、顶梁、掩护梁、底座和连杆等，液压系统包括各类千斤、管路及阀等，如图1所示。

图1 液压支架结构示意图

1.2 常见故障及其成因

从液压支架整体构成上来看，最常见的故障出现在结构件、立柱千斤及推移千斤上，结构件及立柱千斤的故障常常会彼此牵连、相互影响。立柱千斤相对于其他部分的受力情况与作用方式比较复杂，其不单单会受到来自顶板的压力，另外也会受到各结构之间的挤压和自重的影响，常常会由于压力过于集中或者是压力点偏移而引发一系列故障，如结构件焊点开裂、局部断开、立柱受到不同程度的损伤以及导向件磨损等，这些故障具有直观的特点，可通过采取一定的措施直接进行维修。但是液压系统中有些部件因为持续性的压力环境、乳化液发生污染等均会造成液压密封元件出现问题、零部件的腐蚀失效、阀件运转阻滞以及内部液体渗出等故障，通常情况下这部分故障不明显，在诊断以及维修过程中需要借助专用工具来完成。

1.3 维修流程

液压支架故障的维修有一个大致的框架，要求按照“清洗-拆卸-维修-组装”的流程进行，在维修阶段应根据各部件出现的故障与部件本身的特点进行具体的步骤安排。

(1)清洗：由于煤矿开采的工作环境较为杂乱，会有许多污垢附着在设备表层，因此维修的第一步就是对设备进行全面的清洗，然后再进行检测。

(2)拆卸：拆卸过程中尤其需要运用专业的拆卸技术与工具，将液压支架进行正确的拆卸，避免对故障处造成二次损害。在该过程中还需要注意对结构件发生的氧化层进行清理，对各部件的状态进行准确记录，并再一次核实故障点，判断故障原因。特别注意对拆卸部件应进行分类保存并编号，以防后期混乱。

(3)维修：维修阶段主要分三个类型：①结构件大修，包括人工除锈整形、对开裂处进行补焊等；②立柱千斤的拆卸和清洗，对损坏的零件进行修复及更换，之后再进行试压检验；③液压元件的拆卸和清洗，对损坏的元件进行更换，装配后再试压检验。

(4)组装：在组装前需要对各组件进行反复地检查与测验，以确保各组件质量，然后严格按照液压支架操作规程进行组装。

2 液压支架结构件故障与维修

在煤矿采掘过程中，液压支架的受力较复杂，最常见的故障就是支架发生变形，相关连接位点发生焊点松动，甚至焊点断连等。该故障大多发生于挑梁、侧护板和底座等部位。

对于支架变形问题，主要运用火焰进行修复矫正。变形较小的故障，首先对底座销轴孔进行扩孔处理，之后采用材料一致的衬套进行镶嵌。而当变形情况较为严重时，需先应对故障区的变形部件进行切割处理和独立修复，之后再重新焊接组装。当出现焊点部位的故障时，应根据故障程度采取合适的措施。当脱焊现象较轻微时，在清洗阶段需对故障部位进行小心细致的操作，之后再直接进行焊点牢固操作；但是当脱焊程度较为严重甚至出现断裂时，则需要在故障处打下直径8 mm的孔进行开裂阻断，之后运用电焊进行及时的焊接操作，在修复过程中，需要保证焊接强度及厚度。

本文以底座联接销轴孔处的故障修复为例，阐述具体修复操作过程：

(1)切除损害部位。修复前需要对发生损害的位点进行切割，对需气割的区域进行科学划分，即在主筋板和圆弧板或盖板的交界处40 mm～80 mm区域外的范围采用气割操作，对竖筋进行进一步的加固处理。需要注意的是，割掉的盖板或圆弧板在之后的维修中仍然可以利用，节约了成本。

(2)修补加工主筋板。按照维修计划中规定的部件规格选用合适的修补件，运用气割下料操作，根据图纸对故障位点进行加工处理，提升其精度。

(3)进行焊接使其复位。在焊接过程中，需要满足结构件的强度要求，使钢板连接时具有一定的牢固性与精密度。焊接作业时，应在主筋板的上部切口处和修补件的外部打开一个坡口，一般为30°～45°，另外还需要合理选用操作工艺，使销子能够顺利穿透销轴孔，进一步确保两个销孔之间的轴具有一致性，若是有误差，则需要及时进行校准，压后才能进行下一步的操作。对弧板、盖板以及辅助筋板进行焊接作业时，应对底板进行焊接预处理，然后运用交替焊接的工艺手法进一步规避焊接对象的变形。在进行预热焊接的过程中，可能会存在焊接应力，当焊接完成后应采用锤击法对其进行改善。

3 液压系统立柱千斤故障与维修分析

立柱千斤是液压系统的核心部件，在液压支架运转过程中发挥着十分关键的作用，例如对支架的高度进行调整、为设备运行提供强有力的支撑。立柱千斤包括活柱、导向环、导向套、缸体以及密封元件等，该部分的故障一般有四类：①密封元件发生故障，从而造成密封效果不佳甚至失效，使立柱千斤的阻力减弱，阻碍其正常工作；②输送乳化液的过程中胶管出现裂缝或断裂，导致液体渗透和流失，影响立柱千斤的工作；③导向件的过度磨损及密封件的快速损坏问题；④立柱缸体与活柱出现一定程度的老化、损坏。

(1)由于密封元件大多为橡胶材质，其在长期使用的情况下会发生较为严重的磨损、老化，可直接对其进行更换处理。

(2)由于在某些液压系统中乳化液纯度不够，造成管路腐蚀，或是胶管的质量不佳造成裂缝或断裂，只能替换。

(3)由于导向件与活柱及缸筒的配合间隙超过了一定限度，导致导向件过度磨损及密封件快速损坏，应更换配件。

(4)立柱缸体与活柱出现一定程度的老化、损坏是不可避免的，若缸筒和活柱镀层表面出现轻微、腐蚀坑、凹坑等现象时，需对缸筒进行珩磨处理，对活柱故障处重新进行镀层；若老化、损坏程度较严重时，则需更换新部件。

4 结束语

液压支架对于煤矿的开采具有重要作用，是煤矿安全生产的重要保证，本文分析了液压支架的整体常见故障，并提出了具体的维修措施，可为制定液压支架的维修方案提供参考。