煤矿液压支架泄漏故障检测与维护技术分析

陈郑曦

（煤炭科学技术研究院有限公司北京分公司，北京 100071）

煤矿液压支架泄漏故障检测与维护技术分析

陈郑曦

（煤炭科学技术研究院有限公司北京分公司，北京 100071）

液压支架工作的动力核心是液压系统，一旦液压支架出现泄漏问题将会直接影响煤矿企业的安全生产。本文从液压支架泄漏的故障种类谈起，重点论述液压支架泄露故障的检测技术和液压支架的维护技术，研究这两项技术有效的保障了支架支护系统的安全性和可靠性，降低了工作面的事故发生率，保证了煤矿企业的安全生产。

煤矿；液压支架；泄漏；故障检测

0 引言

液压支架泄漏是挡圈液压支架系统普遍的现象，主要是由于液体在液压元件和管路中流动时产生压力差及各元件存在间隙等， 引起泄漏。液压系统一旦泄漏， 将会造成液压支架动作不灵敏， 影响煤矿企业的生产效率， 严重时还会造成支架瘫痪， 影响矿井的安全生产。下面重点分析液压支架的液压系统泄漏原因并提出相应的检测技术和维护技术，来保障煤矿的安全生产。

1 液压支架泄漏的故障种类

液压支架系统的组成部分是液压阀、液压缸、液压泵，以及一系列的辅助设备。一般来讲，液压支架应用液压千斤顶与液压支柱充当动力液压缸，其都是借助液压阀实现控制，进而完成支架的一系列动作，像是移、推、降、升等。液压支架的故障一般是两种，即千斤顶伸缩故障和支柱升降故障。各种故障存在差异性的形式，影响因素各不相同，然而执行机构难以顺利运行是最终的体现，能够系统分析故障的种类和异常的原因。

1.1 千斤顶伸缩的故障

千斤顶伸缩的故障涵盖：侧护板千斤顶和前梁千斤顶的动作太慢或者是难以伸缩；推移千斤顶伸缩故障造成推溜太慢或者是难以推溜；推移千斤顶伸缩故障造成移架太慢或者是造成难以移架。

1.2 支柱升降的故障

支柱升降的故障重点涵盖：操纵阀手把归零之后，下降的支柱会提升；支柱的降柱太慢或者是难以下降；支柱难以提升或者是升柱太慢；支柱承载之后自动卸载或者是承载力太小。

1.3 液压阀的故障

在上述两种故障的原因当中，少数是因为千斤顶和支柱的机械损伤故障以及管路和泵的外部液压系统泄露导致的故障，而绝大多数是因为一系列液压阀组的外部和内部泄露导致的。实践证实，大部分的液压阀故障都泄露的故障。操纵阀的常见故障是：在具备压力，手把打至任何的工作位置的情况之下，阀内流体存在比较大的流动声音，而千斤顶和支柱的动作非常慢；在具备压力而操纵阀手把在零位的情况下，可以流过阀门的液体的声音，如此的故障是因为阀球与阀座间缺少良好的密封性而导致的内部串液。安全阀的常见故障是：支柱没有到达工作阻力的情况下，安全阀就卸载；升柱之后的支柱下缩；液压单向阀的常见故障是：升降支柱非常慢；单向阀漏液，支柱自动地下降。

2 液压支架泄露故障的检测技术

因为煤矿工作面环境的复杂以及地质状况的特殊性，只是结合传统的检验来排除故障业已难以实现需要。结合大量的工作面观测资料能够发现，可以划分支架液压系统的泄露故障为外部和内部的种类。其中，内泄露指的是液压支架系统里面的千斤顶、立柱、阀等的串液和泄露。而外部泄露指的是可以通过眼睛观察到的因为液压系统的破损或者是缺少密封性而导致的支架表面泄露乳化液。针对如此差异性的泄露形式，需要借助异样的传感器进行检测。

2.1 外泄露检测技术

乳化液是主要的液压系统的工作液体，其中水的比例大概是95%，因此其具备非常小的粘性系数。因为液压系统存在非常大的外部和内部压差，这种情况下属于射流状态的流体运动。针对射流，漏液位置的液体压力比附近大气体压力大，这种膨胀射流是不完全的，附近的气体会出现周期性的压缩与膨胀。这个时候，在射流边界层上等间隔的往附近拓展的球形构造会出现。如此等间隔的噪音源能够往附近叠加辐射，而噪音源在射流的超音速段范围之内。鉴于此，能够明确的是经过漏液位置的高压液体能够将超声波发出，因此在检测超声波传感器的基础上能够探究液压支架泄露的地方。

2.2 内泄露检测技术

结合超声波传感器的运行原理，难以对支架机械部件里面的泄露进行检测。这是由于从高压腔留巷低压腔的液体会导致串液，这个时候支架外部不会喷射液体。这种情况下灵敏度较高的压电加速度传感器可以应付如此的现状，其运行的过程是因为射流摩擦的高压液体会泄露的缝隙位置发出噪音信号，然后通过电荷放大器与匹配网络放大之后向滤波器输送，然后经过包络解调之后以显示器的形式加以演示。总之，不管是任何的泄露检测技术，其原则是：倘若未曾出现泄露故障，那么就难以对噪音信号和高频率的震动进行检测；倘若存在泄露故障，那么就可以对高频率的噪音信号以及震动进行检测。

3 液压支架的维护技术

首先，在综采故障面拆装或者是更换液压支架的时候，务必重视顶板的改变，避免顶板冒落的情况出现，还应当搞好人身与设备的防护事务。对控制阀、立柱、千斤顶进行更换的时候，还需要首先通过临时支柱来顶梁。其次，针对液压支架上的管路系统和相关液压部件存在压力的时候，不可以进行修理或者是更换，务必在卸载之后才可以更换配件或者是修理。并且，在拆卸的情况下务必要避免进入污染物。最后，在检修与拆装支架的时候，务必选用适宜的工具，避免乱敲和硬打，特别是一系列阀件连接螺纹、管接头、密封面、阀芯以及一系列液压缸的导向套、活塞杆表面等，避免损伤。针对要求拆装的液压元件的零部件务必量取尺寸和标上记号，各自在适宜的地方放置。拆下的小零件，像是密封圈、开口销、垫圈等需要放在工具袋当中，避免遗失。

4 结论

综上所述，煤矿液压支架泄漏故障检测与维护技术对于实现支架故障诊断和端面冒顶防治由早期的“被动应付型”到“主动保障型”的转变，通过实施液压支架故障检测技术，对于保障支架支护系统的可靠性，降低工作面事故率具有重要的指导意义。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.046

陈郑曦（1983-），男，北京人，本科，从事矿山支护设备检测检验工作。