ZZ130002860 型液压支架常见故障分析.pdf

科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY2012 年第 22 卷第 9 期 矿用液压支架作为实现采煤机械化与自动化的关键设备， 其性能直接影响到生产率的提高。综合来说， 新型大采高支架应 该满足如下条件 架型适应中等稳定及坚硬顶板条件要求； 防倒 防滑功能， 能满足煤层倾角在 15以下工作面的使用要求； 高度 为 2 800 mm～6 000 mm，在技术上应具备和大型设备配套的能 力； 快速移架的能力； 高强度、 高可靠性等条件。基于上述技术要 求，晋华宫矿 2010 年引进天地科技股份有限公司开发设计的 ZZ13000/28/60 型新型大采高液压支架， 与 MG1100/2760 型采煤 机、 SGZ1000/1400 型运输机配套，组成新型大采高联合采煤机 组， 用于长臂式回采工作面落煤与装煤。 1问题提出 本支架虽然出厂时经过样机的各种受力状态下的性能试 验， 经受了各种考验， 主要结构件和液压元件的强度足够， 性能 可靠， 在正常情况下一般不会发生大的故障。但是， 支架在井下 使用过程中， 由于煤层地质条件复杂， 再加上维护方面也存在一 些隐患， 因此支架出故障在所难免。因此， 必须加强对综采设备 的维护管理， 使支架不出现或少出现故障。然而， 一旦出现故障， 不管故障的大小，都要及时查明原因迅速排除，使支架保持完 好， 保证综采工作面的设备正常运转。 2原因分析及提出解决方案 2.1结构件和连接销轴 2.1.1结构件 支架的结构件通常不会出现大的问题，主要结构件的设计 强度足够。但在使用过程中也可能出现局部焊缝裂纹， 可能出现 裂纹的部位有 顶梁柱帽和底座柱窝附近， 各种千斤顶支撑耳座 四周， 底座前部中间低凹部分等。其原因可能是使用中出现特殊 集中受力状态、 焊缝的质量差、 焊缝应力集中或操作不当等。处 理办法 采取措施， 防止焊缝裂纹扩大； 对不能拆换上井的结构 件， 待支架转移工作面时上井补焊。 2.1.2连接销轴 结构件间以及与液压元件连接所用的销轴可能出现磨损、 弯曲、 断裂等情况 结构件的连接销轴有可能磨损， 一般不会弯 断； 千斤顶和立柱露头的连接销轴出现弯断的可能性大。销轴磨 损和弯断的原因 材质和热处理不符合设计要求、 操作不当等。 如发现连接销轴磨损、 弯断， 要及时更换。 2.2液压系统及液压元件 支架的常见故障多数与液压系统的液压元件有关，诸如胶 管和管接头漏液、 液压控制元件失灵、 立柱或千斤顶不动作等。 因此， 支架的维护重点应放在液压系统和液压元件方面。首先需 要注意 一是拆卸液压元件、 胶管前检查内部是否有压力， 应先 释放内部压力， 以免高压液体喷出伤人； 二是支架用的各种阀类 以及各种液压缸均不允许在井下进行拆解和调整， 若有故障时， 需有专人负责用质量合格、 相同型号、 规格的阀件或液压缸进行 整体更换，而且应确保所更换的液压元件具有有效期内的安全 标志证书。 2.2.1胶管及管接头 造成支架胶管和管接头漏液的原因是 O 型密封圈或挡圈 大小不当， 或被切、 挤坏； 管接头密封面磨损或尺寸超差； 胶管接 头扣压不牢； 在使用过程中胶管被挤坏、 接头被碰坏； 胶管质量 不好或过期老化， 起包渗等。采取的措施是 对密封件大小不当 或损坏的要及时更换密封圈； 其他原因造成漏液的胶管、 接头均 应出井更换； 胶管接头在保存和运输时必须保护密封面、 挡圈和 密封圈不被损坏； 换接胶管时不要猛砸硬插， 安好后不要拆装过 频， 平时注意整理好胶管， 防止挤碰胶管、 接头。 2.2.2液压控制元件 支架的液压元件， 诸如操纵阀、 液控单向阀、 安全阀、 截止 阀、 回油断路阀、 过滤器等， 若出现故障， 则常常是密封件 （如密 封圈、 挡圈、 阀垫或阀座 ） 等关键件损坏不能密封， 也可能是阀座 和阀垫等塑料件扎入金属屑而密封不住； 液压系统污染， 脏物杂 质进入液压系统又未及时清除， 致使液压元件不能正常工作； 弹 簧不符合要求或损坏， 使钢球不能复位密封或影响阀的性能 （如 安全阀的开启、 关闭压力出现偏差） ； 个别接头和焊堵的焊缝可 能渗漏， 等等。采取的措施 液压控制元件出现故障应及时出井 更换、 检修； 保持液压系统清洁， 定期清洗过滤装置 （包括乳化液 文章编号1005－6033 （2012 ） 09－0155-03收稿日期2012－02－15 ZZ13000/28/60 型液压支架常见故障分析 李儒枝 （同煤集团晋华宫矿机电科， 山西大同， 037016 ） 摘要 对新型大采高液压支架 ZZ13000/28/60 常见故障的原因进行了分析， 并介绍了 相应的排除办法和解决方案。 关键词 采煤机械； 液压支架； 故障分析 中图分类号 TD355.3文献标识码 A 155 箱 ） ； 液压控制元件的关键件 （如密封件 ） 要保护好， 不受损坏； 弹 簧要定期抽检性能， 阀类要做性能试验， 焊缝渗漏要在拆除内部 密封件后进行补焊， 按要求做压力试验。 2.2.3立柱及千斤顶 支架的各种动作要由立柱和各类千斤顶根据要求来完成， 如果立柱或千斤顶出现故障 （例如动作慢或不动作） ， 则直接影 响支架对顶板的支护和推移等功能。出现立柱或千斤顶动作慢， 可能是乳化液泵压力低、 流量不足造成； 也可能是进回液通道有 阻塞现象； 还可能是几个动作同时操作， 造成短时流量不足。液 压系统及液压控制元件有漏液现象也是一个原因，但立柱或放 顶煤不动作的主要原因可能是 管路阻塞， 不能进回液； 控制阀 （单向阀、 安全阀 ） 失灵， 进回液受阻； 立柱、 千斤顶活塞密封渗漏 窜液； 立柱、 千斤顶缸体或活柱 （活塞杆） 受侧向力变形； 截止阀 未打开， 等等。采取的措施有 管路系统有污染时， 及时清洗乳化 液箱和清洗过滤装置； 随时注意观察， 不使支架蹩卡； 立柱、 千斤 顶在排除蹩卡等原因后仍不动作， 则立即出井拆检、 更换； 焊缝 渗漏要在拆除密封件后到地面补焊， 并保护密封面。 2.3支架的操作和支护 在支架的操作和支护过程中可能出现的故障有初撑力偏 低、 工作阻力超限、 推溜不直、 移架不及时以及顶板管理不善， 出 现顶空、 倒架等现象。 2.3.1初撑力和工作阻力 （1 ） 支架初撑力的大小对控制顶板下沉和管理顶板有直接 关系， 因此必须保证放顶煤有足够的初撑力。出现初撑力偏低， 主要原因是作为支架动力的乳化液压力不足或液压系统漏液造 成，操作时充液时间短也是一个原因。保证足够初撑力的措施 是 乳化液泵站的压力必须保持在额定工作压力范围内， 随时观 察乳化液泵站的压力变化， 及时调整压力； 液压系统不能漏液， 尽量减少管路压力损失。但过大的初撑力对某些顶板管理不利。 （2 ） 支架的工作阻力超限对支架部件和液压元件不利， 甚至 造成损坏。支架工作阻力超限的主要原因 安全阀调定压力超过 要求的额定工作压力；安全阀失去作用，达到额定的工作阻力 时，安全阀不开启泄液而继续承受增阻压力，造成工作阻力超 限。防止工作阻力超限的办法是 对安全阀要定期检查调试， 将 安全阀调定压力严格控制在额定工作压力 （即工作阻力） ； 井下 不得随意调整安全阀的工作压力。如果没安装测压阀， 只看安全 阀又不能判定工作阻力是否超限，则在顶板初次来压和周期来 压时观察， 看大部分安全阀、 甚至全部安全阀没开启， 就必须检 测安全阀是否可靠。通常情况下， 工作面顶板来压或局部压力增 大而使安全阀开启泄漏， 这是正常现象； 相反， 安全阀不开启泄 液， 则说明支架工作阻力选的大或调得过高。另外， 支架阻力偏 低也不行， 会不利于管理顶板。 2.3.2推溜和移架 综采工作面要保持平直与采煤机割煤时的顶底板是否平直 有直接关系，也与推溜和移架是否平直有关，两者是相互影响 的。如果顶底板割得起伏不平， 甚至割出台阶， 就不能顺利推溜、 移架； 如果推溜、 移架的距离不够， 反过来又影响采煤机的截深， 导致顶底板起伏不平。输送机和支架歪斜可能出现采煤机滚筒 割铲煤板或前梁。因此， 推溜、 移架是否平直是工作面保持三直 两平的关键。 2.3.3防护装置 综采工作面的防护装置要视井下使用情况而定。如果工作 面倾角局部高达 19， 则支架必须采取相应的防倒、 防滑措施。 按 总体配套要求，工作面排头架 5 架和排尾架 5 架须设防倒防滑 装置； 相邻过渡支架底座用防倒防滑千斤顶连接， 以防止支架在 倾斜工作面下滑。每 3 架过渡支架为一组， 采用斜拉装置来防止 支架在降架过程中倾倒；支架顶梁和掩护梁的活动侧护板能够 在支架降架过程中有效防止支架倾倒；支架底座上安装底调千 斤顶， 能够有效地调节工作面支架底座的相对位置， 但使用不当 可能出现故障。例如， 煤层倾角较大时， 若不能防止输送机下滑， 则支架也跟着输送机向下滑移， 护帮板不及时收回或收回不够， 则影响采煤机割煤或打坏截齿； 活动侧护板若发生误动作， 可能 造成窜矸并碰伤和损坏设备等。要防止上述事故， 必须严格按操 作规程和规程要求，正确操作和使用各种防护设施，防止误动 作， 使之起到有效防护作用。 3完善支架维护和管理制度 （1 ） 严格要求支架操作工掌握液压支架有关知识， 了解各零 部件结构、 规格、 材质、 性能和作用， 熟练地进行维护和检修； 遵 守操作规程， 及时排除故障， 保持设备完好， 认真做好质量记录。 （2 ） 在工作面开工前尽量清扫干净地面煤块， 力保推移杆与 输送机垂直； 深入一线， 听取工人们的意见， 了解在生产中出现 的问题。 （3 ） 加强维护和操作技术学习， 认真做好原始记录， 定期开 展技术讨论会， 更好地促进生产力的飞速发展。 （4 ） 制定可行措施， 加强员工培训工作， 进一步提高广大职 工分析问题、 解决问题的能力。 （5 ） 强化管理手段， 严格把好质量关， 确保煤矿正常生产， 逐 步改进以上弊端，在以后的生产一线遇到类似推移框架的问题 值得借鉴， 使井下管理规范化， 标准化。 参考文献 ［1］ 裴惕元.液压传动与采掘机械 ［M］ .徐州 中国矿业大学出版 社， 1990. ［2］ 瞿春安.液压支架常见故障分析与排除 ［J］ .科技信息， 2010 （18 ） 22－25. （责任编辑 戚米莎 ） ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ 第一作者简介 李儒枝， 女， 1968 年生， 2009 年毕业于太原 理工大学电气自动化专业， 工程师， 同煤集团晋华宫矿机电科， 山西省大同市， 037016. 李儒枝ZZ13000/28/60 型液压支架常见故障分析本刊 E-mailbjb＠sxinfo．net实践与创新 156 科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY2012 年第 22 卷第 9 期 Analysis on the Common Failures of ZZ13000/28/60 Type Hydraulic Support LI Ru-zhi ABSTRACT This paper analyzes the reasons of some common failures of ZZ13000/28/60 type hydraulic support, and introduces some troubleshooting s and solutions. KEY WORDS coal cutting machinery; hydraulic support; failure analysis 中北大学生活供水系统由三级构成， 分别是低区、 中区、 高 区。低区为两台深井泵共同由一台变频器拖动恒压供水， 中区是 一台深井泵变频恒压供水，高区为一台深井泵变频手动定时供 水。其中低区为独立供水， 中区与高区为联通供水。运行一段时 间后，发现 2 号、 3 号供水单耗偏高， 2010 年同期的单耗为 400 kWh/m3左右， 目前计算单耗为 700 kWh/m3左右。 1中北大学生活供水系统存在问题 （1 ） 低区。低区的两台泵参数不一样， 下放深度不一样， 但两 台的频率一样， 所以出水量和压力不一定相同， 同时由变频驱动 时， 两台都不能发挥最佳的效率， 内部损耗较大， 这也是单耗偏 高的原因之一。 （2 ） 中区。中区虽然是变频恒压供水， 但由于与高区供水相 通， 高区供水为固定频率运行， 水压不能调节， 导致高区的多余 水头影响到中区水泵不能发挥供水能力， 效率不高。 （3 ） 高区。高区深井泵虽然是变频拖动， 但没有自动控制， 是 固定频率定时运行， 变频器的优点没有充分发挥出来。另外高区 深井泵提升地下水的损耗高于中区， 却为中区分担供水量， 不经 济不合理。 2解决方案 （1 ） 低区。 针对低区， 应该将两台泵分开运行。 为了保证效率和 水压流量等参数， 每台泵都有其相应的频率， 应该分别控制、 区别 对待。 原来的变频只控制一台水泵， 另增加一台变频控制另一台水 泵。两台变频虽然运行的频率不同， 但输出的压力是相同的。 （2 ） 中区。首先， 根据最不利供水点的几何高度确定合理的 最高压力控制点，在保证中区供水的同时分担一部分高区的供 水， 既保证用户的供水需求， 又要保障高位水库不溢流。其次， 根 据各个峰值的供水流量计算出每段流量下的合理供水压力值， 参照流量，采用分段调节压力的供水模式，编制合理的供水软 件， 进一步节约能耗， 充分发挥中区提升地下水能耗低的地理优 势， 降低提升过程的损耗。最后， 利用学校高位水库的现有条件， 在用水低谷的时候提升压力为水库注水，利用高位水库的势能 来保证夜间小流量的供水需求， 使 2 号井停止工作， 减少 2 号井 的运行时间， 进一步降低运行成本。 （3 ） 高区。首先， 将原变频手动定时控制改为自动变压变流 定时控制模式； 其次， 调低运行压力， 使其供水的范围只限高区， 多余水头不往中区输送， 整体降低提升地下水损耗， 合理利用管 网阻力输水。 （4 ） 节能软件。学校是一个用水峰谷比较明显的用水场合， 比较有时间规律性， 如果利用并顺应时间规律， 就能达到保障供 水降低损耗的目的。具体做法一是在高峰供水时提高输水压 力， 保证供水需求； 二是在低谷供水时降低输水压力， 减小管网 水头损失；三是在极少量供水时采用水库或者停机休眠的方式 节能。 3节能测算及经济效益 在安装节电装置前， 根据历史记录相关数据 （电流、 电压、 电 度以及供水量 ） 计算出一个月的平均单耗， 现以 2011 年 12 月份 2 号、 3 号平均单耗情况 （见表 1 ） 为例进行测算。 文章编号1005－6033 （2012 ） 09－0157-02收稿日期2012－02－20 浅谈中北大学节能供水方案 董耀宇 （太原市自来水公司， 山西太原， 030009 ） 摘要 分析了中北大学生活供水系统存在的问题， 提出了具体的解决方案， 对 2 号 井、 3 号井供水进行了节能测算及经济效益评估。 关键词 供水系统； 节能装置； 中北大学 中图分类号 TU941文献标识码 A 157