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液压支架坏了怎么修,一起来看看吧

更新时间:2016-11-15点击次数:2631

(1)损坏原因分析

    因电镀面碰伤、划伤、镀层脱落而损坏的立柱,原因比较明显。下面通过缸体的强度校核、立柱的稳定性验算,以及通过分析横向力的来源,来分析立柱损坏的原因。

    ①缸体的强度校核双伸缩立柱的外缸、中缸多数用27SiMn无缝钢管制作,其σb=1000MPa,一般选安全系数n=5;[ σ]= σb/5=200MPa

由中厚壁缸筒经验公式,可算出缸筒壁厚的值:

                                (6-3)              

式中p——液压缸的zui大工作压力;

     D——缸筒内径;

  [σ]——缸筒材料的许用应力;

   ψ0——强度系数,无缝钢管取V =l;

    C——计入管壁公差及腐蚀时的附加厚度,一般可略去。

ZFS5100型立柱外径理论计算壁厚:

 

    1. 81cm<2. 5cm(实际壁厚),强度足够。

ZFS5100型立柱中缸理论计算壁厚:

 

    2.4cm>1.5cm(实际壁厚)强度不够。同样可算出ZZ56K型立柱外缸、中缸理论计算壁厚:

    δ外=1.7(cm) <1.95(cm),强度足够。

    δ中=2.39(cm) 2.0(cm),强度不够。

    由计算可以看出,立柱外缸的壁厚比较富余,胀缸的比例较小}中缸的壁厚选得比较单薄,胀缸的比例较大。换言之,外缸在设计过程中,安全系数n=5(符合设计手册n≥5的要求),而中缸的安全系数n=3.3~4。这就是立柱缸体有时出现胀缸的主要原因之一,这种计算结果与实际遇到的胀缸情况也是一致的。

    ②立柱的稳定性验算设计人员在立柱的设计及验算过程中,一般将立柱考虑为两端铰接,无偏心载荷等截面细长杆受轴向载荷的情况,在这里略去活柱与小导向套间隙的影响,将活柱和中缸视为一体,受纵向压力来研究其稳定性。

    a. 无偏心载荷时的纵向弯曲极限力Pr的计算。

    以ZFS5100型立柱为研究对象,计算柔度λ:

λ=ul/i    (6-4)

式中u——压杆长度系数,两端铰接,取u=1;

     Z——活塞杆计算长度,即在活柱全部伸出时,活柱顶端的连接点与液压缸支撑点之间的距离,l=335cm;

   i——活柱横截面的zui小惯性半径,i==3.5(cm)

    所以              

    b.查表可知λ1 =100,λ2 =60,由于λ2 <λ<λ1,故用直线公式计算临界应力。

    σc =a-σλ= (461 -2.568×95.7)×102=215×102 (N/cm2)

Pc=σcA -σc(π/4)d2 =215×(3.14/4) ×142 =3312kN

c.安全系数的计算。

u=Pc/P=3312/1200=2.75

    用同样的方法可以算出:

    ZZ560K型立柱  pc=4944kN,u=4.34;

    ZZP5200型立柱  pc=5124kN,u=3.9。

通过计算可以看出,在这种理想的受力状态下其稳定性的富余量不太足,再加上立柱是一个组合体,在活塞与缸筒、活柱与导向套、中缸与导向套之间存在间隙,特别是横向力的出现,使立柱的活柱在受轴向力的同时,还受到一弯曲应力的影响。当压、弯应力超过其许用应力一定值时,活柱或中缸就会产生*性弯曲变形。产生弯曲变形的活柱或中缸在做伸缩运动时,就会对其配合面产生机械划伤。同时也致使外缸、中缸缸口形成椭圆形,造成连接螺纹损坏,密封面失效。活柱、中缸弯曲变形示意如图P所示。

活柱、中缸弯曲变形示意图

    ③立柱所受横向力的来源V形布置的立柱的自重引起的横向力太小,可忽略。而支架左、右倾斜是立柱产生横向力的主要来源。

立柱的下端柱脚是通过与底座相连的两个销子铰接的,左、右方向可简化为固定连接(面向支架的前梁),见连接示意图Q和受力图R,前后方向可简化为铰接,见图S和图U。

左、右方向立柱连接示意图及立柱受力示意图

前、后方向立柱连接示意图及立柱受力示意图

    由于井下地质条件复杂,工作面的倾斜,顶、底板的不平,均能迫使支架倾斜;支架的底座销孔、四连杆销孔椭圆磨大、销轴的弯曲、磨细等,也致使支架倾斜。支架的倾斜量Ay应等于立柱上端受一横向力F所产生的挠度(见图U)。

    当支架前后倾斜时,立柱将有一定的转动量,正常情况下是不会产生横向力的,但一旦柱窝进入异物,如煤、矸石、金属物、木材等,横向力就随之而产生(见图S)。

   

采用单体液压支柱作为回采工作面支护,可使回采工作面顶板管理明显好转,顶板事故大幅度减少,百万吨死亡率显著下降,大大促进安全生产。搬运过程中反复摔碰、职工操作不当、现场管理不善等因素影响,单体液压支柱损坏率上升,直接威胁回采工作面的安全生产。

(1)单体液压支柱损坏原因分析

    单体液压支柱主要由顶盖、三用阀、活柱体、液压缸、复位弹簧、活塞、底座等部件组成。这些部件均有一定的使用寿命,超期使用,势必要造成部件损坏。同时,由于现场操作不当也会加快部件损坏。下表是某矿单体液压支柱损坏情况统计表。

 

单体液压支柱损坏情况统计

 

支柱老化

搬运操作不当

使用不当

乳化油管理不善

 

 

数量

8814

1860

2423

4286

2052

18638

百分比/%

43

10

13

23

11

100

 

由上表可以看出,损坏原因主要有以下几种。

    ①超期使用  以某煤矿为例,在籍支柱9965棵,而90%的支柱均属超期使用。这些超期使用支柱,由于部件长期磨损,支护性能大大降低。另外,由于在册支柱总量紧张,支柱在井下服役超过8个月而不能及时组织升井检修更加速支柱的老化。由于超期服役;支柱损坏占43%。

    ②搬运操作不当  新安装的工作面,入井单体液压支柱均经过检修、试压,基本上处于完好状态,而这些大量的支柱,在装与卸的诸多运输环节中,多次摔碰,人为损坏支柱一般为200~300棵。支柱损坏率一般在10%左右。

    ③使用不当  回采工作面现场使用不当,也是造成单体液压支柱损坏的主要原因。用铁锤等硬砸,会造成人为损坏。另外,支柱超高使用,也容易造成活柱体脱缸。在炮采工作面,放炮时装药过重,不采取保护措施,崩坏支柱现象时有发生。无移溜设备,几乎全部用单体液压支柱顶移输送机,支柱腰部侧向受力过大,机械损坏十分严重。这方面造成的损坏,所占比例为13%。

    ④乳化液质量差,配比浓度偏低  乳化液作为单体液压支柱的工作介质具有润滑、防腐、防锈的作用,按照适当配比,可有效保护单体液压支柱,延长其使用寿命。但是,使用过程中工作人员常常擅自降低乳化液的配比浓度。由于乳化液浓度偏低,支柱很容易腐蚀损坏,大大缩短了使用寿命。同时,近几年来,一些伪劣乳化液入矿,在使用时,乳化程度较差,极易堵塞三用阀孔道,影响支柱使用,由此造成支柱损坏,所占比例为23%。

    ⑤其他原因  支柱钻底严重,在采用机械回料时,易拉断支柱。另外,在轻型液压支架综采面超前支护仍然采用单体液压支柱扶棚,由于泵站压力一般在30MPa以上,很容易会损坏支柱。

(2)减少单体液压支柱损坏的相应对策

    单体液压支柱管理是安全生产管理中的主要工作。这就要求既要严把进矿单体液压支柱、乳化液质量关,又要狠抓现场操作和支柱维修管理,以期达到标本兼治的目的,要着重采取以下措施。

    ①加快支柱更新步伐,从长远考虑,着眼于安全生产,统筹安排,保证资金到位,杜绝支柱带病工作。

    ②注重维修,提高维修质量。更新单体液压支柱维修设备,从根本上提高支柱维修质量。建立健全维修责任制。使用单位与维修单位必须签订质量保证合同,确保质量过关。

    ③严把乳化液进货关,加强乳化液管理。做到集中进货,堵塞伪劣产品流通渠道。回采工作面乳化液配置质量。狠抓现场落实兑现,确保乳化液使用合格。

    ④搞好培训,提高现场工人操作技能。实践证明,要用好管好单体液压支柱,必须首先提高工人操作素质,对工人进行技能教育的同时,强化现场遵章作业管理。在支柱搬运过程中,严格执行轻装轻卸原则,杜绝硬砸猛摔现象。另外,还要强化职工主人翁意识,在实际操作中自觉遵章作业。国越贸易现备有大量现货,都是优势品牌,价格非常公道,含税含运,大家记得多多来询价。

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