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關(guān)于支架故障的工作原理及解決方法
點(diǎn)擊次數(shù)：1625 發(fā)布時(shí)間：2016-11-14
立柱是液壓支架的主要承力構(gòu)件，其性能的好壞，對井下工作面的頂板維護(hù)和安全生產(chǎn)起著極其重要的作用，因此，找出立柱的損壞原因，使損壞降到zui低點(diǎn)，有著十分重要的意義。液壓支架的立柱結(jié)構(gòu)有單伸縮型、雙伸縮型、單伸縮帶機(jī)械加長段型三種，在此以雙伸縮立柱為研究對象，根據(jù)各種損壞形式，找出其損壞原因，提出預(yù)防措施。
(1)立柱損壞原因分析
根據(jù)多年支架大修統(tǒng)計(jì)，每套支架大修時(shí)立柱的損壞形式及其所占比例如下表所示。
立柱的損壞形式
損壞形式 | 所占比例 |
| 損壞形式 | 所占比例 |
外缸、中缸局部脹缸，上、下腔串液 | 3% |
| 導(dǎo)向套與缸體連接處的密封面損壞 | 1.5% |
中缸、活柱彎曲 | 4% |
| 外缸、中缸內(nèi)壁銹蝕、磨損 | 5% |
外缸、中缸內(nèi)壁軸向劃傷 | 3% |
| 電鍍面碰傷、劃傷、鍍層脫落 | 20% |
導(dǎo)向套與缸體連接螺紋損壞 | 1.5% |
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雙伸縮立柱是由外缸、中缸、活柱、底閥、導(dǎo)向套、活塞等部分組成，其結(jié)構(gòu)參見圖N，技術(shù)參數(shù)見下表。
雙伸縮立柱技術(shù)參數(shù)
立柱 類型 | 外缸/cm | 中缸/cm | 活柱/cm | 工作 阻力 /kN | 外缸 內(nèi)壓 /MPA | 中缸 內(nèi)壓 /MPa | 總長 /cm |
外徑×內(nèi)徑×長度 | 外徑×內(nèi)徑×長度 | 直徑×長度 | |||||
ZFS5100 ZZ560K ZZP5200 | φ24.5×φ20×φ125 φ27.3×φ23×128 φ27.3×φ23×124 | φ19×φ16×90 φ22×φ18×93 φ22×φ18×91 | φ14×110 φ16×123 φ16×128 | 1200 1372 1300 | 38.2 33 31.3 | 60 54 50.9 | 335 335.1 321.6 |
(2)工作原理
①升柱當(dāng)操縱手柄扳到升柱位置時(shí)，由操縱閥來的高壓液通過管接頭進(jìn)入一級缸（外缸）的活塞腔，使二級缸（中缸）首先伸出。一旦二級缸的活塞碰到導(dǎo)向套，二級缸活塞內(nèi)的液體就上升，打開底閥（單向閥）使壓力液進(jìn)入二級缸的活塞腔，活柱伸出，此時(shí)，初撐力為二級缸的面積乘以供油壓力[見圖O(a)]。
②立柱承載 頂梁與頂板接觸后，頂板壓力由頂梁傳到活柱上，由于壓力液被底閥封閉，活柱不能回縮，因此壓力轉(zhuǎn)到二級缸底上。此時(shí)，一級缸活塞腔的壓力隨頂板來壓而升高，直到超過立柱工作阻力（即安全閥額定工作壓力）時(shí)，安全閥開始卸載，二級缸收縮。當(dāng)壓力降到低于安全閥額定工作壓力的90%時(shí)，安全閥關(guān)閉，立柱開始承載，在二級缸未*縮回以前，壓力的傳遞和安全閥的動(dòng)作就這樣反復(fù)進(jìn)行。當(dāng)二級缸降到zui終位置時(shí)，底閥的閥桿接觸缸底，底閥打開，二級缸活塞腔的壓力液進(jìn)入一級缸活塞腔（實(shí)際使用過程中達(dá)不到這種地步），這部分壓力液又將二級缸升起一定距離，底閥離開缸底后又關(guān)閉。若頂板壓力又超過立柱的工作阻力時(shí)，安全閥又動(dòng)作，二級缸又降到zui終位置，底閥又打開。這樣反復(fù)動(dòng)作，保證了立柱的承載在其工作阻力范圍之內(nèi)[見圖O(b)]。
以上內(nèi)容是關(guān)于支架故障的原因以及工作原理，接下來為大家?guī)碇Ъ軗p壞后的措施，大家動(dòng)動(dòng)手指為威斯特小編點(diǎn)贊哦！
(1)預(yù)防立柱損壞的措施
設(shè)備在使用中正常的損壞是不可避免的，立柱也不例外，如下表中提到的銹蝕問題、接觸面磨損問題、脫鍍問題等。這些損壞形式雖然所占比例較大，但不至于使立柱報(bào)廢，目前的檢修手段*可以恢復(fù)其性能，但脹缸彎曲等幾種損壞形式，是應(yīng)該避免出現(xiàn)的，對此采取預(yù)防措施如下。
①廠家設(shè)計(jì)的問題（如脹缸、穩(wěn)定性能差等），建議生產(chǎn)廠家加大設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，使選用的安全系數(shù)符合設(shè)計(jì)手冊的要求（缸體強(qiáng)度計(jì)算n≥5，活塞桿穩(wěn)定性計(jì)算n≥6）。
②為防止立柱橫向力的產(chǎn)生，使用單位和檢修單位要盡量防止支架傾斜。使用單位應(yīng)定期清理立柱柱窩異物，合理調(diào)整支架與支架間的距離，定期檢測立柱安全閥的動(dòng)作壓力。檢修單位要嚴(yán)格執(zhí)行四連桿銷軸的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，使大修好的液壓支架符合原煤炭部制定的《煤礦機(jī)電設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于支架偏斜的規(guī)定（規(guī)定為：支架在水平位置，其高度與頂梁前柱窩中點(diǎn)的垂線距底座中心線的偏離尺寸之比，不得超過28：1）。
立柱的損壞形式
損壞形式 | 所占比例 |
| 損壞形式 | 所占比例 |
外缸、中缸局部脹缸，上、下腔串液 | 3% |
| 導(dǎo)向套與缸體連接處的密封面損壞 | 1.5% |
中缸、活柱彎曲 | 4% |
| 外缸、中缸內(nèi)壁銹蝕、磨損 | 5% |
外缸、中缸內(nèi)壁軸向劃傷 | 3% |
| 電鍍面碰傷、劃傷、鍍層脫落 | 20% |
導(dǎo)向套與缸體連接螺紋損壞 | 1.5% |
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(2)損壞立柱的復(fù)用
在支架大修過程中，立柱的大修費(fèi)用在正常情況下占整架液壓支架大修費(fèi)用的20%，特殊情況下，遇到批量報(bào)廢，大修費(fèi)用就相當(dāng)驚人。為了減少浪費(fèi)，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，有必要對液壓缸進(jìn)行修復(fù)?；咎幚矸椒ㄈ缦?。
①對正常損壞的立柱，按一般電鍍工藝修復(fù)。
②對彎曲變形了的活柱、中缸，在工作臺上用壓力機(jī)整形，達(dá)到檢修標(biāo)準(zhǔn)對直線度的要求后進(jìn)行復(fù)用。
③對脹缸中缸，進(jìn)行退火處理后強(qiáng)行壓縮，改制成單伸縮帶機(jī)械加長段型立柱。
④對內(nèi)壁輕微磨損、缸口變大了的外缸、中缸，采用特殊密封。
⑤對缸口內(nèi)壁劃傷、嚴(yán)重銹蝕的情況，由于受當(dāng)前電鍍工藝的影響，修復(fù)的成效不大，還需探討進(jìn)一步的措施。