液压支架的维修技术浅析

液压支架的维修技术浅析摘要：在分析液压支架结构及损坏特点的基础上，阐述了液压支架大修工艺技术。主要分析了立柱和结构件的修复技术。对于液压支架的维修具有一定的现实参考意义。关键词：液压支架；大修；立柱；结构件0引言液压支架是采煤工作面三大配套设备之一，其功用是有效地支撑和控制工作面顶板，保证工人操作及机器运转所必须的安全工作空间。目前国内液压支架的研制技术水平已取得了很大的进步，但液压支架的大修没有得到充分重视，由于大修技术跟不上，导致全国煤矿企业每年要报废的液压支架达上千套，可见探索液压支架大修技术意义较大。本文结合本厂生产实践，阐述了一些有关支架大修方面的工艺。液压支架的结构及损坏特点如图1所示，液压支架主要由结构件和液压系统组成。结构件包括底座、顶梁、掩护梁、连杆和推移装置等；液压系统由立柱、各种阀件和管路构成。支架结构件受力一般都比较复杂，容易产生应力集中。结构件的损坏形式主要是主筋板断裂、开焊以及面板变形等，从现场拆卸情况来看，阀件和管路损坏程度比较严重，考虑到使用时的安全性，通常情况下只有一半可以翻新再利用，并需要经过严格的检验。由于立柱造价高，所以维修过程中应尽量翻新再利用。液压支架大修的流程当液压支架升井大修时，其表面附着大量的煤、煤矸石等杂物，第一道工序是对支架进行清洗。拆卸过后要仔细清除支架结构件表面的氧化层，检查其损坏形式和程度且登记造册，然后制定维修方案。由于支架的装配类型属于选配，结构件互换性较差，故拆卸的时候注意结构件的编号，以方便大修过后的总装。支架总的大修流程如图2所示。三、立柱修复工艺立柱是支架的主要工作机构，用来承受支架顶板载荷、调节支护高度，如图3所示。立柱一般主要由活柱、缸体、导向环、导向套和密封元件等组成。造成立柱失效的原因主要有以下四类：一、橡塑类密封件损坏导致失效；二、管路、接头、连接件损坏失效；三、钢质导向件损坏导致失效；四、缸、柱损坏导致失效。第一类原因主要是橡塑件老化，修复中一般要求全部更换新件；第二类原因，由于零件成本低廉，也采取更换新件予以解决；对于第三类原因，可以检测导向件内、外表面尺寸、变形状况和表面粗糙度，根据鉴定情况留用或送去除锈、整修；第四类原因，由于部件成本高(一般占立柱造价的70％一85％)，因此是修复的重点。缸、柱损坏主要表现为密封配合表面锈蚀、拉划碰砸伤，此外还存在少量涨缸和变形，为保证煤矿使用安全，涨缸和变形件应予报废。对发生于外圆密封配合面(活柱、中缸外圆面)的锈蚀、拉划碰砸伤，采用的工艺是：退镀-补焊-修磨-电镀。而发生于内孔密封配合面(外缸、中缸内圆面)的锈蚀、拉划碰伤，由于修复时操作空间小，加工难度大，一直是制约立柱修复的难点，也是形成立柱报废的主要原因。修复方法：①对于锈蚀轻微的缸体适当放大缸径偏差，对缸体表面进行精磨除锈、再加工，装配时使用加厚特制的非标准密封件以防出现漏液现象；②对于锈蚀程度中等的缸体表面电镀修复后进行二次加工，这种方法质量可靠，但工艺复杂、工序控制难度大，当然对于锈蚀程度严重的缸体，只能做报废处理。四、结构件的常见故障及处理方法支架的结构件中受力状况比较复杂，主要承受底板来压、支架自重、通过连杆和立柱传递的顶板来压。另外，还要承受拉架和移溜时互为支点的相互作用力以及底板支撑面不平所带来的附加作用力。复杂的受力情况致使支架容易出现断裂、变形和开焊，开焊的修复办法比较简单，可采用炭弧气刨清除原有焊缝，再补焊到规定高度。断裂和变形经常发生在如图1所示各结构件的销轴孔、顶梁侧护板和挑梁等处。对于变形的结构件可采用火焰加热的办法整形；对于轻微断裂的结构件可采取对断裂处开坡口后单侧或双侧焊固，另外要注意在裂缝端头处钻孔(孔径为6-8mm)，以阻止裂纹发展；对于变形不太大的销轴孔的解决办法是扩镗销轴孔，然后配装与主筋板材质相同的衬套。对于断裂、变形比较严重的结构件修复难度比较大。修复方案为在主筋板适当位置将破裂部位切割去掉，加工损坏主筋板的修补筋板，再与剩余的主筋焊接在一起。为了提高强度，主筋板单侧或双侧贴附板焊固。此种方案利用原有的弧板及盖板，在满足强度、刚度的基础上，对原有主筋基础上进行修复，不改变其原有框架，操作难度系数小，且材料成本也有所降低。下面就底座联接销轴孔的维修举一个例子。1、确定气割位置在原有主筋板上把已破坏部分去掉，确定好适当的气割位置。修复焊缝位置不能在盖板或圆弧板与主筋板相接处，以免焊缝聚集产生应力集中现象，应距离交接点40—80mm处把主筋板断开。另外，要割掉盖板或弧板，以备重新使用，断裂的竖筋去掉后不再使用，可重新加工。2、确定主筋修补件的尺寸主筋修补件尺寸可在气割后确定，其镗孔尺寸、形状、位置精度都要保证与设计图纸相符。销轴孔加工技术要求不高，可通过一般的工艺手段获得。3、修复阶段将主筋板切断处外侧和主筋修补件单面开30°一45°斜面坡口，不要打透，为保证底座左右两联接孔的同轴度，用工艺销子穿过主筋修补件的销轴孔，校正水平及中心距后进行焊接。由于是在开坡口的基础上焊接，为预热状态，故只需在焊后用手锤敲打消除内应力；其次是焊接辅助筋板和弧板或盖板焊接的顺序是先打底焊，再交替焊够高度，以减小焊件变形。五、结束语修复液压支架的结构件过程中，尽量不破坏其主筋框架结构，利用原材料和各种修复手段，保证既定尺寸配合及原有强度和刚度，恢复使用性能。修复液压元件过程中，首先要考虑其使用安全，然后才去选择适当的维修办法。参考文献：[1]叶津平．液压支柱的腐蚀与防护[J]．科技情报开发与经济，1998(1).[2]王良栋．电焊工技术[M]．北京：机械工业出版社，2002.