侯典帥 路廣輝 孫奇
摘 要: 隨著我國經(jīng)濟在快速發(fā)展,社會在不斷進步,我國對于能源的需求在不斷提高,液壓支架是綜合機械化采煤工藝中用于支護頂板的重要設備,更是綜采工作面作業(yè)人員安全的屏障。因此,液壓支架故障直接影響綜采工作面頂板支護的質(zhì)量和作業(yè)人員的安全。文章介紹了液壓支架的發(fā)展歷史及目前國家能源集團所屬煤礦的液壓支架使用、維護狀況,重點從液壓支架故障及其預防措施等方面闡述液壓支架在綜采工作面的支護質(zhì)量管控措施,為液壓支架生產(chǎn)廠家和使用單位提供參考借鑒。
關鍵詞: 液壓支架;基本信息;常見故障;預防措施
【中圖分類號】TD355.4 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733(2020)07-0223-01
引言:在煤礦開采設備當中,液壓支架安全閥是其中一個重要的設備類型,安全閥對液壓支架起到了良好的保護作用。通過安全閥的使用,可以保證液壓支架實際工作當中,必須要保證系統(tǒng)內(nèi)部壓力的大小,這樣才可以提高液壓支架工作的穩(wěn)定性,同時液壓支架當中油缸內(nèi)部的壓力也需要進行有效的控制,防止油缸在工作過程當中,出現(xiàn)壓力過大,造成了壓力超過了油缸的整個抗壓能力,這一問題將會造成液壓系統(tǒng)的爆裂或者是其他不安全事故。壓力大小的控制主要是通過安全閥在工作過程當中形成的動作信號,如果在實際的工作過程當中外部的環(huán)境壓力遠遠超過了安全規(guī)定值的標準,那么液壓支架當中的安全閥就會通過自動泄壓的方式,來保證整個設備的安全性,因此安全閥的工作性能,直接關系到整個液壓工作的安全性和穩(wěn)定性。
1 液壓支架安全閥簡介
液壓支架中的安全閥起到保護液壓支架的作用。安全閥能夠確保液壓支架內(nèi)的儲壓在合理的范圍內(nèi),確保立柱內(nèi)的油缸壓力在合理范圍內(nèi)而油缸不會出現(xiàn)爆裂。壓力是安全閥的動作信號,當壓力超過規(guī)定值時,安全閥就會自動進行泄壓,確保壓力在安全的范圍內(nèi)。因此安全閥性能的優(yōu)劣直接關系到液壓支架的安全。其中安全閥的工作原理如下所示:液壓支架立柱內(nèi)的液壓會隨著支架上部壓力的升高而不斷增大,當立柱內(nèi)的壓力過大時,安全閥會促使密閉腔內(nèi)的閥芯向下運動,由于閥芯上存在泄壓孔,下移的閥芯會進入高壓液體內(nèi),促使流過卸壓孔的液體進行泄壓,從而降低立柱密閉腔內(nèi)的壓力。
2 煤礦液壓支架安全閥故障問題的解決對策
2.1 安裝彈簧限位裝置
為了有效保證安全閥在工作過程當中的有效性,需要對彈簧的伸縮程度維持原狀,相關工作人員經(jīng)過研究和分析之后,安全閥當中設置了一個控制彈簧運動長度的設備,通過對該設備的應用在很大程度上防止了液壓支架在裝置前后所產(chǎn)生的壓力變化,并且通過對該設備的使用,可以充分保證將彈簧內(nèi)部和閥芯之間進行有效的分離,充分保證通過對各種不同型號的閥門使用,在煤礦液壓支架的使用前后需要保證支架內(nèi)部的液體高效率傳輸,或者是對液壓當中的工作性能來進行保障,充分保證液壓支架在工作過程當中可以充分分擔煤層當中所產(chǎn)生的不同壓力負載,即使在同一個立柱內(nèi)部產(chǎn)生了安全閥故障問題,也不會直接影響到其他立柱的正常工作,這種設置方式可以有效防止液壓支架在工作過程當中產(chǎn)生連鎖故障的問題,大大提高了整個液壓裝置的安全性與穩(wěn)定性,設定了限位裝置之后通過對井下液壓支架的安全閥進行維護工作當中,相關維護工作人員不用再對其進行調(diào)壓工作,大大降低了設備維護工作的時間,進而也降低了維護工作當中所產(chǎn)生的經(jīng)濟成本。
2.2 安裝彈簧限位裝置
為了保證裝卸安全閥前后,安全閥內(nèi)的彈簧伸縮長度一致,在安全閥內(nèi)增加限制彈簧運行位置的限位裝置,有效避免裝卸前后液壓裝置壓力變化的情況。并且此限位裝置能夠?qū)椈膳c閥芯分開,確保安全閥的接頭和閥芯是一個整體,而彈簧與安全閥閥體為一個整體,這能夠有效地限制彈簧的位置,保證彈簧在裝卸前后的長度保持一致,確保開啟前后安全閥的壓力保持一致,同時也提高了液壓裝置的穩(wěn)定性和安全性。增加了限位裝置以后,在對井下液壓裝置的安全閥進行維修時,就避免了對其進行升井調(diào)壓的步驟,大大縮短了維修的時間,降低了維修的成本。將彈簧與其支座安裝在安全閥的內(nèi)部,然后通過螺栓來調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量,進而達到指定的壓力,在閥芯安裝到閥體內(nèi)部的另一端,用螺套將兩部分固定在一起。這樣確保閥體的兩端分別是閥芯和彈簧,在對其中一部分繼續(xù)維修更換時,不會對另一部分產(chǎn)生大的干擾,如維修閥芯,不會影響彈簧的長度,進而確保不需要調(diào)整安全閥的啟動壓力。
2.3 新的結(jié)構(gòu)型式
純水安全閥的振動問題在純水控制閥中表現(xiàn)最為明顯,閥芯的顫振會加速閥的磨損和失效。在設計錐閥式安全閥時,其閥座可采用二級孔的方式來消除尖叫和振動;增大安全閥前腔的體積,可以添加消振墊,以改變這一容腔流速場分布,或采用消振塞,利用微型吸振原理來消除尖叫和振動。振動與噪聲還可以從系統(tǒng)的角度來考慮,如加蓄能器,注意管道的長短等。純水安全閥的泄漏問題在滑閥式結(jié)構(gòu)中最為明顯,所以在設計時盡量避免采用滑閥式結(jié)構(gòu),而采用錐閥式。為解決泄漏,拉絲侵蝕問題,在該閥的結(jié)構(gòu)上可采取在主閥芯與主閥套之間加組合密封件。
結(jié)語:總的來說,我國煤礦液壓支架故障和事故時有發(fā)生。在引起人們的重視后,我國及時采取措施來減少此方面的事故?,F(xiàn)如今,我國煤炭行業(yè)重大發(fā)生事故的幾率總體不斷降低,但個別人員違章操作、設備安全性能的缺失還會造成一般性機電事故,仍然不能降低對此事的重視度。應牢記習近平總書記的囑托“發(fā)展決不能以犧牲人民的生命為代價”,杜絕煤炭行業(yè)群死群傷事故就要不斷發(fā)展煤炭開采的機械化、自動化水平,而機械化、自動化水平的一個決定性因素就是液壓支架的可靠性和自動化水平。液壓支架的發(fā)展前景廣闊,只要不斷研究和創(chuàng)造,定能實現(xiàn)無人化全自動安全型綜采工作面,實現(xiàn)安全生產(chǎn)最高目標。
參考文獻
[1] 張占勝.超前支護液壓支架在云蓋山煤礦的研究應用[J].機械管理開發(fā),2019,34(03):175-177.
[2] 蒲忠輝,佘之盛.煤礦液壓支架純水安全閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設計[J].液壓與氣動,2012(11):126-128+272.