采煤工作面液压系统泄漏的研究与解决煤矿机械
2022-08-27 15:17:14 宏湃五金网
采煤工作面液压系统泄漏的研究与解决
采煤工作面液压系统泄漏的研究与解决： 1前言 液压支架液压系统泄漏是目前液压支架中的一个重要问题，主要是由于采煤工作面管理不到位，即在乳化液配比过程和 1前言 液压支架液压系统泄漏是目前液压支架中的一个重要问题，主要是由于采煤工作面管理不到位，即在乳化液配比过程和在维修操作中没有严格执行防污操作要求，或对乳化液箱没有有效的防煤尘措施，造成在采煤过程中的煤尘和其它杂物等对液压支架整个液压系统的污染，被污染的乳化液在液压元件和管路中产生高压高流冲击，使得各液压元件，密封件等磨损加速或损坏，进而造成泄漏。 液压系统中某一个液压元件一旦发生泄漏，使相关液压执行元件及液压控制元件发生失效，不能正常工作，这些都给安全生产带来隐患，使生产工作面难于管理，影响生产甚至由于液压系统的泄漏发生安全事故。有必要对液压支架液压系统泄漏因素来进行分析，提出解决泄露问题的措施。 2支架液压系统的主要组成部分 液压支架液压系统通常主要包括：①工作介质；②执行元件；③控制元件；④管路等辅助元件。 3液压支架液压系统泄漏的分类 通常，液压支架液压系统的泄漏可分为外泄漏和内泄漏。外泄漏主要是指乳化液从液压系统泄漏到环境中；内泄漏是指由于液压支架系统中存在高低压力差，由于密封件失效，密封沟槽或千斤顶缸体密封部位等损坏造成立柱，千斤顶从高压腔向低压腔串液现象。 液压支架液压系统按照泄漏位置可分静密封泄漏和动密封泄漏两种，静密封泄漏（空压机膜片泄漏问题的研究与解决）的部位主要包括立柱，千斤顶活塞内密封，导向套外密封，各管接头的连接等没有相对运动部位的泄漏，动密封泄漏主要包括立柱，千斤顶活塞密封，活塞杆密封，液控单向阀阀杆等存在相互运动的部位的泄漏，这些都是由于密封件损坏或液压元件密封部位损坏造成的。 4影响泄漏的原因 4.1设计因素 4.1.1密封件的选择 液压支架液压系统中各液压元件的可靠性，在很大程度上取决于各液压元件中各个密封件的设计和密封件的选择上，由于在设计中密封件沟槽结构选用不合理，密封件的材料选用不合乎相应支架工作性能，或在设计中没有考虑到支架乳化液与密封材料的相容型式，负载情况，极限压力，工作速度大小的变化等。这些都在不同程度上直接或间接造成液压支架液压系统的泄漏。另外，由于液压支架是使用在井下比较恶劣的环境，煤尘及其它杂物较多，很难避免煤尘等污物进入系统造成液压系统的污染，造成密封破坏，从而产生泄漏，所以在设计中要选用合适的防尘密封件，管路系统中设计过滤精度较高的过滤器，或采用新研发的反冲洗过滤器，以减少乳化液的污染，阻止颗粒物对密封等的磨损破坏。 4.1.2其他设计原因 在加工制造过程中对液压支架立柱，千斤顶的缸体，活塞杆或液控单向阀的阀体和阀杆的运动表面的几何精度和粗糙度达不到设计要求，或设计不够全面或在设计中没有进行连接部位的强度校核等，这些都会使液压支架立柱，千斤顶及液控单向阀等液压元件在工作中引起各种液压泄漏。 4.2制造和装配因素 4.2.1制造因素 液压支架的各个液压元件的密封件沟槽，静密封配合面及动密封配合面部位都有严格的尺寸公差，表面处理要求，表面光洁度及形位公差等要求。 如果在制造过程中超差或存在制造不同心度，跳动公差过大等缺陷，例如：千斤顶缸体，活塞直径，密封槽深度和宽度等尺寸超差或因加工造成加工工件缺陷，或是所修理液压元件本身有毛刺或有锈蚀，锈斑，镀铬面脱落等，这些有缺陷的工件在装配后都是造成泄漏的直接因素。 密封件在压制或车削时产生制造误差，或是密封件有变形，划伤，压死或压不实等现象发生使其失去密封功能，这些制造因素将使零件本身具有先天性的渗漏等缺陷，这些有缺陷的密封件在装配后或使用过程中就会发生渗漏。 4.2.2装配因素 液压元件在装配前应对零件进行仔细检查，装配时应将零件涂润滑油，轻轻压入，清洗时应用柴油或煤油，特别是活塞密封圈，活塞杆密封圈，防尘圈等橡胶密封件，如果用汽油则加速密封件的老化失去原有弹性，从而失去密封性能。 液压元件在装配中应严格按照有关规程操作，避免过渡用力将会使零件产生变形，特别是用铜棒等敲打缸体，密封导向套等。 在装配比较硬的密封件需用在规定的介质和温度下加热软化后组装，不得硬性组装，否则会造成密封件产生永久变形，破坏原有弹性性能，从而使密封失效产生泄漏。 4.3液压系统乳化液的污染及零部件的损伤 4.3.1颗粒污染 液压支架用阀密封元件损坏的主要因素主要来源于乳化液中的煤尘等杂质污物，这些污物在密封元件间研磨，使阀产生泄漏。同样液压支架的立柱，千斤顶等作为液压支架液压系统的主要执行元件，由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将煤尘，污物带入液压系统中，加速密封件和活塞杆等的划伤和研磨，从而引起泄漏。这些颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一。 4.3.2液压系统中的乳化液污染 在采煤工作面中，液压管路总长10000多m，管路接头，接口多达4000多个，加之乳化液液箱无特殊有效的防尘设施等，这都是颗粒污染的根源。乳化液中有大量的漂浮杂质，由于污染使得立柱缸底和阀腔，留有较多的煤粉，岩粒和铁屑。这些煤尘，粉尘等杂物进入液压系统中，会加速液压元件的磨损，严重的是这些煤尘，粉尘等杂物还会造成液压支架立柱，千斤顶密封磨损划伤及控制阀的阀杆发生蹩卡及磨损划伤，造成泄漏。 4.3.3零件损伤 液压支架立柱，千斤顶密封件是由耐油橡胶等材料制成，由于长时间的使用发生老化，龟裂，损伤等都会引起系统泄漏。如果零件在工作过程中受碰撞而损伤，会划伤密封元件，从而造成泄漏。 液压支架用阀进液阀芯和阀座，由于开启关闭比较频繁，液体流速高，密封很快就会失效。阀的配合面也在杂质研磨中划伤或损坏，造成液压用阀的泄漏。 5液压支架液压系统泄漏主要防治措施从以上影响液压系统泄漏的基本因素出发，采取合理的措施防治液压系统泄漏。 （1）在设计，加工环节中严格控制运动配合表面及密封沟槽的加工和设计，尽可能减少泄漏的因素。 同时，严格选择符合要求的密封件。 （2）选择正确的装配和修理方法，在密封圈的装配中尽量采用专用工具，并且在密封圈上涂上润滑脂或润滑油，以防止在装配过程中对密封件的损伤。 （3）在污染控制上，要从污染的源头入手，加强污染源的控制。要采取有效的过滤措施，有效的切断煤尘，粉尘等杂物对液压支架液压系统中立柱，千斤顶，用阀等液压元件的污染。如在系统中加装过滤精度较高的进回液过滤器，这都对切断污染源起到良好的效果。并且要在装配及修理中尽可能减少对液马忠昌等：浅析液压支架液压系统泄漏原因及对策第1期22？？ 压系统的污染，必须严格按照设计标准进行乳化液配比使用，同时对液压系统中管路附件中存在的煤尘等杂物进行冲洗，要有干净的修理装配环境，将系统污染尽可能的减小到最低。 （4）乳化液必须按照所规定的比例配制，乳化液混合采用水的质量，对乳化液的质量有至关重要的影响。低浓度乳化液（2到5）的质量，非常重要的就是取决于水的质量，所以乳化液所用水的质量一定要符合MT76-2002标准。所用水必须不含固体或液体的污染物，水的PH值在7到9.5之间。为保证所用水的成份和性质不变，一般情况下对乳化液所用的水，每一个月都要进行一次水质化验分析。禁止乳化液在高温条件下运行。乳化液的最高运行温度为55℃，一般情况下不允许超过45℃，高温可使乳化液的稳定性，机械密封件的寿命降低，同时对液压阀的正常使用有较大不良影响。 6结束语 液压支架液压系统的泄漏有多种原因，最直接的因素是液压系统污染造成系统泄漏，所以要从污染的源头入手，加强污染源的控制，采取有效的过滤措施和定期对乳化液质量检查，有效的切断煤尘，粉尘等杂物对液压系统乳化液的污染。要全面入手做好液压支架液压系统中各液压元件泄漏防治工作，在液压支架使用，维护和检修中应有效地对液压元件的泄漏进行管理，判断及处理，是液压支架在日常维护和检修及矿井安全生产中工作的重点环节。 采煤工作面液压系统泄漏的研究与解决