液压系统污染对支架可靠性的影响及控制措施
273500充矿机电设备制造厂山东邹城罗洪恩/李磊摘要：
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支护失效；液压系统污染；增损氧化物：硬水：降尘
随着高产高效机械化采煤技术的普遍使用，液压系统污染会造成泵站和支架液压系统故障，不但影响工作面正常支护，还可能影响采煤面正常推进而停产，甚至引发安全事故。本文针对并下液压支架常见故障，分析液压系统污染造成的危害，通过液液分析和铁谱分析找出液压系统的污染源，根据生产管理和技术经验提出相应措施控制污染，降低对液压生产系统设备可靠性和使用寿命的影响，对生产具有实际的指导意义和经济效益，
支架液压系统是以乳化液系站提供的高压液体为动力，通过控制系统控制不同功能的液压缸来完成升降柱、推移输送机和移架等动作，主要由立柱、千斤项、液压控制阀、胶管和接头等组成。随着液压技术的发展，精密元件的应用超来越广泛，例如先导控制阀、电液换向阀等配件，在很大程度上液压元件和工作介质清洁度决定了支架可靠性和服务年限。
1.并下支架支护失效故障分析
综采面液压支在生产使用过程中经常出现如操纵竭、渡控锁不动作、内审液，立柱或平衡干斤项胀缸、案滚，基至构件变形损坏如柱窝开裂、连接座（包括项架、揽护架）拉断等故障，尤其是立柱胀缸和柱窝开裂故障数量约占20%，个别的采煤工作面高达30%"，是影响安全生产和高产高效的严重故障。
1.1立柱胀缸和柱窝开裂故降的原因
液压支架的增阻性主要取决于立柱液控阀和立柱密封性能，其恒阻性和可缩性是通过安全阀实现的。在工作面顶板来压强度明显时立柱和平衡干斤项压力升高，与油缸下腔连通的活塞密封、控制阀元件及其密封件、管路、接头等这一系列元件都有可能发生损坏故障，直到液压能得到释放，如果立柱、液控阀、胶管、接头等元件的密封性能可靠，正常的卸压途径安全阅又不能够动作开启卸尚，直至项板来压引起的应力超过缸体和连接件的许用应力后，就会造成立柱和平衡千斤顶胀缸，甚至柱或平衡千斤项连接座的变形损坏。
在正常质量管控体系下，很少因钢材本身缺陷和婵接质量问题发生胀缸和连接座开裂故障，所以，安全阀不动作是故障分析的重点。在支架大修中经过对大量故障安全阀和其他不动作阀件进行拆检发现，不能正常动作的主要原因是滑阀被附着的污物卡死难以动作、泄液孔道堵塞。经过铁谱分析发现，这些堵塞在安全阀中的附着物成分主要是水垢、粘着擦伤金
属颗粒及其氧化物和煤岩粉尘。
1.2阀件堵塞动作失调
液压系统中的污染物会粘附在操织阀、单双向领等没压元件的滑阀、小孔或节流原中，使其变窄变细或卡死堵塞，例如先导控制阀或电液换向阀及滤芯等，从而改变液压系统的工作性能，引起操纵动作失调甚至完全失灵、误动作。这些阔件、滤网堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿，丧失过滤作用，造成液压系统污案的恶性德环。
1.3密封失效泄露
进入液压系统中的污染物随乳化液流动而遵布整个波压系统，在经过各类波压元件内部时，略大的颗粒会附着在密封件表面，微小的粉尘对途经的密对件和金属密封面的造成磨损，引起缸体内外表面的拉伤、液压元件漏液，造成立柱不能正常升降、推移千斤顶推拉力不足、安全阅即压、异响和振动等散障，基至部件报废。
液压元件中残留的清洗剂、润滑剂和混入乳化液中的有害油脂，与乳化渡相互作用发生化学反应，导致乳化波稳定性变差有效成分析出，引起缸体、阀件锈蚀，橡胶密封件变质，过滤网附着污染物的能力降低，
综上所述，液压支架的支护失效主要原因是液压元件受到金属颗粒及其氧化物、水垢、煤尘等的混合物粘附和卡涩堵塞，造成液压元件审漏液、动作失调、构件破坏泄压等。这些污案物，都有其产生原因，要统筹考患分析制定应对措施，如果筒单更换或维修坏的元件，往往故障转移，此起比伏问题不斯。
2．液压系统中的污染物及形成原因
从乳化液泵站到采煤工作面，系统管路总长度都在一千米以上，支架系统接买插口多达上万，在额压系统的工作过程中，其工作介质乳化液难免会被污案。多年的维修过程和检验结果表明，支架液压系统污染源主要有：粉尘、硬水、氧化物、磨损物及残留物、介入污染物、
乳化液变质析出等。主要分外部介入污案和系统自身污染两种。
2.1外部介入污染
外部污染实际上是受环境污案产生的，在支架生产、运输、井下安装、日常使用、检修过程中，由于外部环境不清洁，污染物会粘附在各元件工作面、接口上随液压系统的运行进入乳化液中，污染整个系统。
（1）液压支架各零部件在生产加工过程中
难免会在系统内部残留毛刺、切肩、焊渣、单料等固体颗粒，这些残留物在液压系统污染物中占较高比重。液压系统对元件的飞边、毛刺特别敏感，若不给予提前处理，将成为质量事故隐惠3]，
（2）支架阀件、胶管的敲口接头在周转运
输中没有用防尘幅或包装装包好，以致受到风沙粉尘、南水等的污染。在井下安装前如果没有对受到污乘的液口和接头等元件进行清洁处理，沙尘、锈蚀氧化物和工作面的煤粉等杂质随设备安装而进入液压系统。
（3）井下采煤工作面环境函劣粉尘大，立柱和各类油缸由于动作时活塞杆裸露在外，直接和空气中的粉尘环境相接触，虽然在缸口导向套上装有防尘圈和密封件等，但是难免有煤粉、岩石砂轻等粉尘等被带入液压系统，砂粒的硬度约为莫氏7度，能够刮伤和磨损钢材。煤矿综采工作面的粉尘主要来源是截割煤层和煤层放项跨落时产生的煤粉岩尘，以及过断层放炮时的震落粉尘。
（4）支架检修或升并大修，对乳化泵站液压系统进行维修维检时，维修环境差，工人操作不规范，或不进行清洁处理野蜜更换胶管、总成及各类阀件，容易引入各种杂质。甚至把密封圈、棉纱或包装等速落在液箱内，这些污染物都可能导致突发故障。另外，乳化液箱的加液口、通气孔、乳化液桶等也都是污染物侵入的通道。
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