液压支架立柱维修与再制造技术研究

宁勇

摘要：文章分析煤矿生产中液压支架使用中其立柱出现失效问题的形式和原因，并针对这些原因提出了立柱修复技术以及立柱再制造技术，并对其工艺步骤和注意事项进行了分析，以供参考。

关键词：液压支架；立柱维修；再制造技术

1引言

在我国经济快速发展和煤炭需求量不断增加的形势下，我国的煤矿机械设备也取得了较大的进步和发展。液压支架是煤矿生产中起到支护和推移等重要作用的设备，而在液压支架的结构中最主要的部分就是立柱，也是进行液压支架维修的主要对象，其不仅具有较多的数量而且具有较高的价格，是煤矿生产中影响液压支架使用寿命以及生产成本的主要因素。而且在目前液压支架结构不断改进的同时，传统的维修技术已经无法满足目前立柱的维修要求，而且也需要听过再制造技术来提高立柱性能，满足目前越来越高的煤矿开采难度的需求。

2立柱失效形式分析

液压支架在煤矿生产中的应用环境较为恶劣，其中主要的承载部件立柱在此环境中经常长时间的使用容易出现锈蚀、麻点以及麻坑等问题，上述问题严重时还会导致立柱性能的下降而导致其出现失效问题，此外，在使用过程中也会由于人为因素而出现局部碰撞，以及其他的爆破和煤渣等因素而磨损或划伤其表面，也会导致其出现失效的问题。总结其出现失效问题的主要原因有以下几个方面：一是由于在煤矿生产尤其是井下生产中的作业环境较为恶劣，主要表现在井下作业环境中的湿度比较大，这就会导致液压支架的立柱在使用过程中会在表面包裹一层水膜，而井下生产中还会产生较多的SO2、CO2、H2S瓦斯等有毒有害且具有腐蚀性的气体，这些气体在这层水膜中溶解就会由于电化学腐蚀原理而对立柱造成腐蚀危害，此外，井下作业环境中存在着大量的粉尘，也会吸附在立柱的表面水膜中，加速其腐蚀现象。二是在煤矿井下生产中使用液压支架时，为了避免上述腐蚀问题的发生，通常采用乳化液作为其工作介质，但是需要其保持一定的浓度以及较高的防锈和润滑等性能，而在实际的煤矿井下生产中却容易导致其乳化液的配比浓度发生变化而降低其防锈性和润滑性，或者增加密封材料的溶胀性，有时也会由于没有及时补充乳化液而导致直接采用具有较高腐蚀性的井下水作为介质，这也就加速了立柱的锈蚀现象。三是由于人为操作失误或者外界地质条件等因素而造成立柱的碰撞以及没有做好相应的保护工作而导致其表面磨损等问题，这些都是导致其出现失效问题的原因。

3立柱修复技术

正是由于液压支架中的立柱在上述原因下而导致出现失效的问题，针对其中的缸体内表面腐蚀和划痕问题，如果问题比较轻微，腐蚀以及划痕的尺寸在一定的范围之内，就可以采用修复技术来对其进行处理。立柱修复技术所采用的设备为珩磨机，利用其珩磨内孔对上述缸体内表面进行修复，且主要修复腐蚀或者划痕的程度在0.25mm以下的问题，此种修复方法不仅具有较高的效率，而且具有较高的精细度。而对于缸体腐蚀或受损问题超出以上限度，就无法采用上述方法进行修复，此时就需要采用密封件补偿的形式进行修复，修复技术所采用的密封件的尺寸经过了加大，可以满足立柱的修复要求。而且目前主要采用的方式就是通过密封件车削配合非标密封件的立柱维修技术，在符合要求的缸体厚度下，都可以采用非标密封件来对其进行修复，而且在修复过程中需要根据不同密封材料的缸体内孔和活塞的直径之间的间隙进行计算和分析，确保此间隙在合理的范围之内就可以采用此种方法进行修复。

4立柱再制造技术

4.1立柱再制造技术的熔覆材料

立柱再制造技术主要是针对缸体内孔出现较为严重的磨损或者腐蚀问题，这主要是由于立柱的内孔在与活塞进行配合作业的过程中会容易出现腐蚀和磨损的问题，所以在对其采用再制造技术时，需要对其内部材料进行补偿，所采用的补偿材料主要是采用锰铜合金来进行熔覆，主要是由于此种锰铜合金本身具有较高的减磨性能，而且熔点也比较低，比较适用于在立柱再制造技术中使用，而且经过此种材料的再制造修复之后，其具有比修复之前还高的耐腐蚀性能，所以对缸体使用寿命的增加具有重要作用。

4.2立柱再制造技术工艺步骤

在立柱缸体内孔出现了磨损和腐蚀问题之后，首先将其腐蚀层采用粗车的方式车掉，确保露出原本的本体材料之后采用上述锰铜合金来进行熔覆，然后在熔覆完成之后再次对其进行车削和珩磨，而且此步骤需要将缸体内孔的尺寸加工至原有尺寸并并符合设计要求。目前在进行锰铜合金的熔覆时，采用的是一种新型的无飞溅的焊接方式，就是通过送丝运动和熔滴过渡进行协调的方式对焊接热输入量进行降低。

4.3立柱修复和再制造技术中的注意事项

立柱缸体其不同位置的腐蚀以及修复难度会有所不同，对于中缸来说对其表面进行保护的措施比较有效，而且在对其进行修复和再制造时也比较容易找准其定位基准，但是对于升井之后的外缸来说，其在使用中会出现较为严重的腐蚀问题，所以对其进行修复时就难以找到正确的基准，而且由于缸体的内口直径较大，也增加了对其进行修复时进行基准定位的难度。因此在对缸体外缸进行修复时，首先需要对其进行粗车，在粗车过程中应防止打刀问题，此外，在对其进行焊接时，由于焊接修复时如果没有采取预防措施就容易将焊接过程中产生的飞溅物粘到缸体内缸内壁上而需要进行返工处理，所以要对此问题进行有效预防，还要在焊接完成之后规定时间之后才能进行再次车削加工，避免在未到时间进行车削加工时造成缸体变形的问题。

5结语

煤矿井下生产中，液压支架是起到支护和推移的主要设备，其结构中的立柱是其主要部件，在使用中容易出现磨损和腐蚀的问题，所以为了对其进行及时有效的处理以及预防此问题的再次发生，就需要针对不同程度的磨损和腐蚀问题采取相应的立柱修复和再制造技术。不仅采用新型材料在修复和再制造之后提高其防腐蚀性能，而且在中缸表面进行一层防护膜的电镀，以及采用激光熔覆的技术进行再制造，可以提高修复和再制造的效果，延长立柱的使用寿命，并且可以维修精度以及生产效率，降低生产和维修成本，提高煤矿企业的经济效益。

参考文献：

[1]祁帅.液压支架立柱维修与再制造技术[J].科学技术创新,2018(12).

[2]刘混田.液压支架立柱维修与再制造技术[J].矿山机械,2017(4):10-14.