摘要：液压支架结构件修复是大修中的一项主要工作，本文探讨了液压支架结构件大修流程，并简要总结大修中需要注意的一些问题，提出了大修技术要求，按照标准化的流程进行大修，可以缩短维修期，切实提高液压支架大修质量。
关键词：液压支架；大修；流程
0引言
液压支架的可靠程度对综采工作面的安全生产影响极大。液压支架的大修,大部分工作是对结构件进行修复。液压支架的结构件主要是焊接件,着色探伤是对焊缝表面质量检验的有效手段。支架大修时必须保证结构件修复质量,以降低后续使用过程中故障发生率。
1液压支架大修特点
由于支架在井下的实际工况比较复杂,顶板压力随机变化,且顶梁和顶板的接触面积、接触角度会有变化。由于主体结构件受力复杂,易产生应力集中情况。结构件的损坏形式有焊缝开裂、结构件变形、断裂等。侧护板变形最为严重,顶梁和底座柱帽周边以及主筋板上的长焊缝有不同程度的开裂,阀块以及液压胶管也有不同程度的损坏,尤其液压胶管老化严重。立柱要尽量修复,一般情况下所有的立柱密封都需要更新。电控系统拆下后,一般需要换新件
2液压支架结构件大修流程
液压支架大修流程如图1所示。
1）拆解。由于各台液压支架受损程度有所不同,很多结构件已经不再具备互换性。在拆解之前,需对支架各结构组件进行编号,以方便后续总装。按顶梁组件、掩护梁组件、前连杆、后连杆、立柱、平衡油缸、底座、推移杆、推移千斤顶的顺序进行拆解。将拆解后的阀类按规格型号统一放置，以便进行检测和修复。
.png)
图1液压支架大修流程图
2）清洗。液压支架表面附有煤、矸等杂物，需用泵站高压射流水对拆解下的结构件进行彻底清洗，尤其柱窝、前连杆、后连杆是清洗重点。
3）喷砂。清除结构件表面的氧化皮，用本公司喷丸机进行喷砂处理。
4）探伤。 用H-ST标准型着色渗透探伤剂对结构件焊缝表面进行着色探伤。先用HR-ST清洗剂对被检物件表面进行前处理，将表面杂物清洗干净。在被检物件表面干燥后，用HP-ST型渗透剂对被检物件表面进行均匀喷涂，直到红色液体覆盖并趋流淌位置。保留5~10min时间，最后用HR-ST清洗剂清洗被检工件表面多余的渗透液。清洗处理完毕后，用HD-ST型显像剂进行缺陷显示。在使用显像剂时需用力将罐身上下、左右摇匀后，与物件表面保持20~30cm的距离进行喷涂。从现场探伤情况看，底座的前桥与筋板连接处焊缝以及柱帽四周焊缝易开裂，顶梁柱帽四周以及主机板纵向焊缝易开裂。掩护梁、前连杆、后连杆上焊缝开焊极少。
5）焊接。 在对开裂的焊缝焊接前首先刨开有缺陷焊缝，然后用砂轮打磨平，确保将开裂焊缝全部清除处理。焊缝较大时，需用乙炔焰对焊接部位进行预热。焊丝的选择应按等强匹配的原则，选择满足力学性能要求的焊丝。焊接时先打底焊，再用多层多道焊接工艺将焊缝填焊饱满，确保补焊到规定高度。焊后做局部保温处理，防止焊缝开裂。
6)整形。从现场情况来看，变形最大的部分为侧护板以及推移杆连接十字头。由于整形不会对结构件整体强度产生明显减弱，可对框架进行整形处理。在压力机上对侧护板和十字头进行整形处理。
7）喷漆。结构件在完成补焊及整形工序后，需要进行喷漆处理，要将漆喷全、喷均。
8）组装。组装顺序如下：
A1：底座+推移杆+推移千斤顶+抬底千斤顶。
A2：顶梁+弹簧+导杆+侧推千斤顶+顶梁侧护板。
A3：掩护梁+弹簧+导杆+侧推千斤顶+顶梁侧护板。
A4：立柱+液控单向阀。
B1：A3+前连杆+后连杆+平衡千斤顶。
C1：A1+B1+A4+A2.
D1：C1+液压系统+电控系统。
需要注意的是，安装平衡千斤顶时，现将活柱柱头安装到掩护梁一侧耳座上，再接临时供液管，将活柱伸出到适当位置，以便与顶梁上的耳座进行连接。
9）调试试验。检验分为外观检验、动作检验、密封实验、性能试验。调试试验人员需要观察结构件运动中是否有干涉及卡阻现象，液压系统是否有漏液，电控系统操作是否灵活等。
3 其他应注意的问题
1）大修过程中，如果发现双向锁和单向锁的固定螺栓强度不足，在拆解中容易将六角头拧掉棱边，致使无法拆解螺栓。大修后要全部更换为不锈钢螺栓。
2）由于开采煤层顶板起伏较大，顶梁接顶时部分支架顶梁上的限位块受到挤压而变形，大修支架时要考虑待使用的工作面的顶板起伏度，合理设计限位块的尺寸和强度，既要使顶梁尽可能适应顶板起伏，又要保证不因顶梁倾角过大而超出平衡油缸行程使得油缸拉坏。一旦出现油缸拉坏的情况，在井下很难处理，必将影响工作面的推进速度。更换的限位块应选用高强材料。
3）阀组激发块的位置要根据新工作面的条件确定，既要方便液压胶管的安装，留出足够的行人通道空间，又要方便检修及更换。反冲洗过滤器安装位置不合理，经常被掩埋于煤堆中，可以考虑装一个护罩予以保护。
4）在移架过程中，推移油缸进出液口容易与底座产生干涉，导致接头座损坏。考据在推移杆接头座前端加装一个防撞块，以保护接头座不受损。
5）液压支架在拆解和组装时，很多工作需要行车配合，要注意吊装作业的安全。
6）支架在完成总装后需要进行调试，调试需要专业的液压工进行操作。
4液压支架大修技术要求
1）外观
（1）支架各部应清洁、整齐，无杂物，胶管开口端应有防尘套。
（2）零部件齐全，安装正确，柱靴及柱帽销轴、管接头的U形销、螺栓、穿销等齐全。
（3）各结构件、平衡千斤顶顶座无开焊或裂纹。
（4）胶管规格、接头和悬挂均应符合设计要求。
（5）侧护板变形不超过10mm，推拉杆弯曲每米不超过20mm。
（6）支架在水平位置，其高度与顶梁前柱窝中点的垂线距底座中心线的偏离尺寸之比，不得超过28：1。
2）动作试验
（1）用泵站供液，操作操纵阀，使立柱及各千斤顶全行程动作三次，各部位动作应准确、灵活、平稳，无阻滞蹩卡和噪音。
（2）各运动部位在极限位置时的尺寸，误差不得超过原设计的1% 。
（3）用一个阀操作两个以上立柱或千斤顶时，被操纵的油缸应基本保持同步，不得因不同步而产生蹩卡或损坏连接件
3）密封试验
（1）在泵站的工作压力下，各操纵阀均置于零位，不得有内泄露。
（2）支架分别升到最高位置和距离最低位置150mm处，停止供液，保持5min，各部位不得有渗漏，支架不 下降
4）性能试验
（1）支架的性能试验应在整架试验台上进行。
（2）大修后的支架（不包括对主要承力构件进行修复的支架）按3%抽样（不得少于2架）进行性能试验。
（3）在额定压力下，支架的初撑力不得小于额定初撑力的95%。
（4）支架的工作阻力不得小于额定工作阻力的90%。
（5）安全阀开启时，各液压元件及连接管路不得有渗漏，各机械连接部件不得有损坏及残余变形。
（6）凡承力构件（如顶梁、掩护梁、前后连杆和底座等）经修复或更新后的支架，除应做上述试验，还应用额定工作阻力的110%载荷进行试验，各部位应无损坏，变形长度不得大于全长的3%，加载过程中不得有异响
5）平面结构件
（1）顶梁、掩护梁、前探梁、底座等具有较大平面的结构件，在任一尺寸上的最大变形不得超过10%。
（2）构件平面上出现的凹坑面积不得超过100cm2 ，深度超过不得超过20mm。
（3）构件平面上出现的凸起面积不得超过100cm2，高度超过不得超过10mm。
（4）构件平面上的凸凹点，在每平方米面积内不得超过两处
6）侧护板
（1）侧护板侧面与上平面的垂直度不得超过3% 。
（2）复位弹簧塑性变形不得大于5% 。
（3）推移框架杆(或推移架)的直线度不得超过5% 。
7）立柱 千斤顶
（1）活柱不得炮崩或砸伤，镀层无脱落，局部轻微锈斑整件上不多余3处，每处面积不大于25mm2，轻微擦伤面积小于50mm2；径向划痕深度不大于0.3mm，长度小于圆周的1/3；轴向划痕深度不大于0.2mm，长度不大于50mm；同一圆周上划痕不多于2条，擦伤不多余2处。
（2）活塞杆表面粗糙度不得大于0.08μm ，缸体内孔的表面粗糙度不得大于0.04μm。
（3）立柱活塞杆的直线度不得大于1‰，千斤顶活塞杆的直线度不得大于2‰ 。
（4）缸体不得有裂纹，缸体端部的螺纹、环形槽或其他连接部位必须完整，管接头不得有变形。
（5）各类缸体不得弯曲变形，内孔的直线度不得大于0.5‰。缸孔直径扩大，圆度、圆柱度均不得大于公 称尺寸的2‰ 。
（6）缸体非配合表面应无毛刺，划伤深度不得大于1mm，磨损、撞伤面积不得大于2cm2。
（7）伸缩不漏液，内腔不窜油。
（8）推拉千斤顶与运输机、防倒防滑千斤顶与底座连结可靠。
8）阀类
（1）密封性能良好，不窜液，不漏油，动作灵活可靠。
（2）截止阀、过滤器齐全，性能良好。
（3）安全阀定期抽查试验，开启压力不小于0.9PH（额定工作压力），不大于1.1PH，关闭压力不小于0.85PH。
（4）紧固件规格应一致，并使用防松装置
9）胶管及接头
（1）排列整齐合理，不漏液。
（2）胶管外层橡胶在每米长度上其破损长度不多于两处，破损面积每处不大于1cm2 ，破损处距管接头在200mm以上，且金属网未被破坏。
（3）胶管无折痕、压痕或明显的永久变形。
（4）接头无严重锈蚀、变形、毛刺，能顺利插入配合件，在无压力的情况下应可以自由旋转。
（5）接头可靠，不得用铁丝代替U形销。
（6）新扣压的接头，应用额定压力的1.5倍进行试验，保持5min，不得有渗漏、鼓包或接头位移等现象。
4 结语
本文介绍了液压支架大修的流程，对大修过程中易出现的问题进行了简要分析，提出了相应的解决办法和技术要求，对综采液压支架大修的规范化、程式化、标准化具有一定的参考价值。
作者简介：姚技军（1966-），男，陕西蓝田人，1987年毕业于陕西工学院机械制造工艺及设备专业，现就职于陕西陕煤黄陵矿业有限公司，从事煤矿机电设备修理工作，高级工程师。
论文作者:姚技军
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：支架论文; 顶梁论文; 液压论文; 千斤顶论文; 结构件论文; 连杆论文; 底座论文; 《电力设备》2020年第1期论文;