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Technical articles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,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,每套支架大修時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,由操縱閥來的高壓液通過管接頭進入一級缸(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)使壓力液進入二級缸的活塞腔,活柱伸出,此時,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,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,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,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作就這樣反復(fù)進行。當(dāng)二級缸降到zui終位置時,底閥的閥桿接觸缸底,底閥打開,二級缸活塞腔的壓力液進入一級缸活塞腔(實際使用過程中達不到這種地步),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,安全閥又動作,二級缸又降到zui終位置,底閥又打開。這樣反復(fù)動作,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,大家動動手指為威斯特小編點贊哦!
(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)計的安全系數(shù),使選用的安全系數(shù)符合設(shè)計手冊的要求(缸體強度計算n≥5,活塞桿穩(wěn)定性計算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作壓力。檢修單位要嚴格執(zhí)行四連桿銷軸的報廢標準,使大修好的液壓支架符合原煤炭部制定的《煤礦機電設(shè)備檢修標準》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,立柱的大修費用在正常情況下占整架液壓支架大修費用的20%,特殊情況下,遇到批量報廢,大修費用就相當(dāng)驚人。為了減少浪費,取得較好的經(jīng)濟效益,有必要對液壓缸進行修復(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整形,達到檢修標準對直線度的要求后進行復(fù)用。
③對脹缸中缸,進行退火處理后強行壓縮,改制成單伸縮帶機械加長段型立柱。
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,還需探討進一步的措施。
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