煤矿液压支架缸体漏液原因分析及对策研究

陈熙焱

（晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂，山西 大同 037001）

引言

液压支架主要用来控制采煤工作面矿山压力，在煤矿井下作业时，对工作面顶板进行支撑，维持稳定，把采空区域和工作区域有效分开，被广泛应用于煤矿生产中，可以有效保障煤矿工作人员的安全，提高煤矿生产的安全性能。

在煤矿井下生产作业中，液压支架出现缸体漏液的情况，严重损害机械设备的性能。影响液压支架缸体漏液的情况是多样的，井下作业环境复杂，以及液压支架设备自身的问题等，都会影响液压支架缸体漏液，给煤矿安全生产带来严重影响。

1 液压支架的结构及功能

根据图1，前梁、顶梁、底座、立柱和千斤顶，这是液压支架的重要组成部分，其中梁和底座是液压支架承载结构的主体，立柱和千斤顶负责支撑。液压支架在工作过程中支撑顶板，并且随着回采工作面的推进向前移动，升、降、推、移是液压支架的四个基本动作[1]。

图1 液压支架的结构

2 煤矿液压支架缸体漏液的主要原因

2.1 煤矿液压支架缸体密封设计选型不合理

液压支架缸体活塞杆是液压支架的重要组成部分，也是影响其缸体漏液的关键，如果选型设计不合理，在受到压力和冲击的时候容易出现液体外流等情况。根据下图2 可以发现，液压支架活塞杆选用Y型密封圈和蕾型密封圈，为了提高密封圈的密封效果，在使用过程中唇口要朝向压力一侧，使其接触紧密；另外关于活塞头的选用也非常关键，其密封效果影响液压支架的承载力，如果活塞头的密封效果不好，容易造成缸体两侧的液体流出，从而影响液压支架的承载能力；此外活塞头的选用要具有耐受性，在长期的使用中如果出现老化和损坏情况会影响其正常运作；其次，活塞头的抗冲击性也是很重要的[2]。

图2 活塞杆密封形式

除却活塞杆和活塞头自身的密封设计问题之外，密封槽的的尺寸对密封效果也有一定的影响，密封槽的尺寸选用不合理，密封效果就不好，因此，在选用时要根据设计手册选用尺寸，减少加工误差，或者如图3 所示，调整密封结构，优化密封设计，减少密封故障。

图3 O 形圈+挡圈密封结构

2.2 零件制造和装备的问题

液压支架缸体出现漏液，一部分是零件制造和装备的问题。比如在各种操作压力的影响下，缸体焊缝加大，出现漏液，因为缸体的组成部分比较复杂，有缸底、缸筒和接头等各个部分，在焊接过程中容易出现焊接问题，焊接方式不恰当，焊接强度不适当，都会使液压支架在复杂高压的实际操作使用过程中出现焊缝变大、裂纹、漏液等各种问题[3]。

除此之外，液压支架的各个零件及装配的精度问题，也严重影响其安全使用。特别是其中的密封装置，对材料装配的精度要求非常高，尺寸过大过小或者精度不合格，密封效果就会不合格，出现泄露等状况；其中缸体的内孔和端盖口，如果装配材料不合适，不相配套，就会发生内孔偏移，出现装配磨损和漏液等情况。

3 防止煤矿液压支架缸体漏液的对策

3.1 科学选择活塞头密封圈

活塞头是液压支架缸体的重要组成部分，特别是其活塞头密封圈的选用，有利于保持液压支架的密封性。在生产应用过程中，常见的有蕾型密封圈、O 型密封圈和鼓型密封圈，但是前两种的使用效果不足，不能满足生产的需要，因此经常采用鼓型密封圈，如图4-1 是其结构图，这种密封圈相对来说稳定性好，开放式的沟槽容易发挥其使用优势，使用过程中不容易掉落。一些煤矿使用高端的液压支架时，这种组合式的活塞密封圈使用更加契合，其结构如图4-2 所示，主要有挡圈、密封带和弹性体，这些部分的组合使用，能够产生良好的密封效果。

图4 活塞头密封形式

3.2 严格提高生产质量

提高液压支架缸体生产质量是避免其漏液的根本，如果液压支架的缸体、油缸缸筒、油缸支架等各个组成部分质量不过关，在使用过程中就会出现问题，发生油缸泄露，最终导致无法生产。因此，在选用和使用液压支架的过程中一定要注意生产质量，采用高质量的生产部件，提高焊接工艺，确保其设备的生产质量。

3.3 加强乳化清洁系统工作

保持乳化液的清洁尤为重要，液压支架乳化清洁的使用，有利于减少金属与金属的磨损，延长液压支架的使用寿命，达到良好的卫生标准和日常维护，并且能够减少工作面设备密封损坏、滤网堵塞等。在使用过程中及时降尘和通风，并且检查乳化液通道的杂质是非常必要的，增加一些过滤设备，确保乳化系统的清洁工作。

3.4 做好日常维护检修

在煤矿生产中液压支架设备的维护和检修非常重要，能够减少事故的发生，并且随着使用时间和次数的增加，液压支架各个装备和零件出现老化是必不可少的。井下环境十分恶劣，各方面环境要素都会影响液压支架的使用，出现油缸气密性的老化、泄露等情况，因此，要及时定期检查，排查隐患，及时保养和维修，减少和避免液压支架使用过程中漏液情况，以免造成一些安全事故发生。

4 结语

液压支架的使用在煤矿安全生产中发挥着重要的作用，但是其由于缸体密封选择和材料加工等问题会出现缸体漏液等情况，严重影响了其正常使用，基于此，科学选择活塞头密封圈，提供设备质量保证，做好乳化系统清洁工作，并且日常进行维护和检修，这些措施都有利于液压支架的安全使用，缓解缸体漏液状况，确保安全生产。