4.2.4 支架常见故障及其排除支架经过样机的各种受力状态下的性能试验、强度试验和耐久性试验,全工作面支架出厂,又经过严格的出厂验收因此,支架经受了各种考验,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,影响因素也较多,加之如果在维护方面存在隐患或违章操作,则支架出故障也是难免的因此,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支架在使用中可能出现故障的部位、原因和排除方法,分别简单介绍1、结构件支架的结构件通常不会出现大的问题,主要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主要为:顶梁柱帽和底座柱窝附近;各种千斤顶支承耳座四周;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;不能拆换上井的结构件,待支架转移工作面时上井补焊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,一般不为弯断;千斤顶和立柱两头的连接销轴出现弯断的可能性大;销轴的方销座脱落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,要及时更换方销座脱落的主要原因是方销座焊接不牢,销轴轴向受力过大3、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、立柱及千斤顶不动作等等因此,支架的维护重点,应放在液压系统和液压元件方面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、起包渗漏等采取的措施是:对密封件大小不当或损坏的要及时更换密封圈;其它原因造成漏液的胶管、接头应更换上井;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、接头特别注意:胶管接头处均须带 O 形圈和挡圈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,应及时更换上井检修;安全阀必须每季度调定一次,以确保安全阀绝对可靠、灵敏;过滤装置(包括乳化液箱)必须每月清洗一次;液压控制元件的关键件(如密封件)要保持好不受损坏,弹簧件要定期抽检性能、阀类要作性能试验,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用户的要求来完成,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;也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立柱或千斤顶不动作,主要原因可能是:管路阻塞,不能进加液;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、千斤顶在排除蹩卡和截止阀等原因后仍不动作,则立即更换上井拆检;焊缝渗漏要在拆除密封件后到地面补焊并保护密封面。
4、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、工作阻力不足、推溜不直、移架不及时;顶板管理不善,出现顶空、倒架等现象1)初撑力和工作阻力支架初撑力的大小,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,就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:安全阀超调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随增阻压力,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、安全阀调定压力严格在额定工作压力(即工作阻力);井下不得随意调整安全阀的工作压力;本支架带有测压阀,可以随时观察工作面压力变化如果没安装测压阀,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的过高工作阻力偏低也不得,因为不利于管理顶板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、移架的距离不够,反过来又影响采煤机的截深;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顶梁推溜、移架是否平直,是工作面保持两平三直的关键支架采用及时支护方式推移支架在正常情况下,当采煤机割过煤后,以临架(本架)操作方式,距采煤机后滚筒 3~5m 开始称架,按顺序逐架进行在顶板破碎,悬顶面积大时可在采煤机割完顶刀时,将支架伸缩梁伸出并打开护帮板,及时维护煤帮和顶板,保证其完整性移架后,距采煤机 10~15m 开始推移输送机,推溜和移架要协调,其弯度不可过大,一般 2~3 次到位3)防护装置综采工作面的防护装置,要视井下情况,正确选择和使用,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,伸缩梁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,必须严格按操作程序和规程要求,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 液压系统常见故障、原因及排除方法部位 故障现象 可能原因 排除方法1 泵不能运行1 电气系统故障;2 乳化液箱中乳化液量不足1 检查维修电源、电机、开关、保险等2 及时补充乳化液、处理漏液2 泵不输液、无流量1 泵站内有空气、没放掉;2 吸液阀损坏或堵塞;3 柱塞密封漏液;4 吸入空气;5 配液口漏液1 使泵通气、经通气孔注满乳化液;2 更换吸液阀或清洗吸液管;3 拧紧密封;4 更换距离套;5 拧紧螺丝或换密封3 达不到所需工作压力1 活塞填料损坏;2 液箱中没有足够乳化液;3 安全阀调值低1 更换活塞填料;2 拧紧接头,更换管子;3 重调安全阀4 液压系统有噪音1 泵吸入空气;2 液箱中没有足够乳化液;3 安全阀调值太低发生反作用1 密封吸液管、配液器、接口;2 补充乳化液;3 重调安全阀5 工作面无液流1 泵站或管路漏液;2 安全阀损坏;3 截止阀漏液;4 蓄能器充气压力不足1 拧紧接头、更换坏管2 更换安全阀;3 更换截止阀;4 更换蓄能器或重新充气乳化液泵站6 乳化液中出现杂质1 乳化液箱口未盖严实;2 过滤器太脏、堵塞;3 水质和乳化油问题1 添液、查液后盖严2 清洗过滤器或更换3 分析水质、化验乳化油1 乳化液外漏 1 液压密封件不密封;2 接头焊缝裂纹 1 更换液压密封元件2 更换上井拆检补焊。
2 立柱不升或慢升1 截止阀未打开或打开不够2 泵的压力低,流量小3 操纵阀漏液或内窜液4 操纵、单向、截止阀等堵塞5 过滤器堵塞6 管路堵塞7 系统有漏液8 立柱变形或内外泄漏1 打开截止阀并开足2 查泵压、水源、管路3 更换上井检修4 查清更换上井检修5 更换清洗6 查清排堵或更换7 查清换密封件或元件8 更换上井拆检立柱3 立柱不降或慢降1 截止阀未打开或打开不够2 管路有漏、堵3 操纵阀动作不灵4 顶梁或其它部位有蹩卡5 管路有漏、堵1 打开截止阀;2 检查压力是否过低、管路堵漏3 清理转把处塞的矸尘或更换4 排除蹩卡物并调架5 排除漏、堵或更换4 立柱自降1 安全阀泄液2 单向阀不能锁闭3 立柱硬管、阀接板漏4 立柱内渗液1 更换密封件或重新调定卸载压力2 更换上井检修3 外漏查清更换检修4 其它因素排除后仍降,则换立柱上井检查5 达不到要求支撑力1 泵压低,初撑力低2 操作时间短、未达泵压停供液、初撑力达不到3 期安全阀调压低,达不到工作阻力4 安全阀失灵,造成超压1 调泵压,排除管路堵漏;2 操作上充液足够3 按要求调安全阀开启压力4 更换安全阀1 不动作1 管路堵塞或截止阀未开,或过滤器堵;2 千斤顶变形不能伸缩3 与千斤顶连接件蹩卡1 排除堵塞部位,打开截止阀清洗过滤器2 来回供液均不动,则更换上井检修;3 排除蹩卡2 动作慢1 泵压低2 管路堵塞3 几个动作同时操作,造成流量不足1 检修泵、调压2 排除堵塞部位3 协调操作,尽量避免过多同时操作3 个别连动现象 1 操纵阀窜液2 回液阻力影响1 拆换操纵阀检修2 发生于空载情况,影响支撑。
4 达不到要求支撑力1 泵压低,初撑力低2 操作时间短,未达到泵压,初撑力小3 闭锁液路漏液,达不到额定工作阻力;4 安全阀开启压力低,工作阻低5 阀、管路漏液6 单向阀、安全阀失灵,造成闭锁超阻1 调整泵压2 操作充液足够,达泵压3 更换漏液元件4 调安全阀压力5 更换漏液阀、管线6 更换控制阀千斤顶5 千斤顶漏液 1 外漏主要是密封件坏2 缸底、接头焊缝裂纹1 除接头 O 形圈井下更换外,其它均更换上井检补焊2 更换上井检补焊1 不操作时有液流声,间或有活塞杆缓动1 钢球与阀座密封不好,内部串液2 阀座上 O 形圈损坏3 钢球与阀座处被脏物卡住1 更换上井检修2 上井更换 O 形圈3 多动作几次无效,则更换清洗2 操作时液流声大且立柱千斤顶动作慢1 阀柱端面不平与阀垫密封不严,进液通回液2 阀垫、中阀套处 O 形圈损坏1 更换上井,拆换阀柱2 更换上井拆换3 阀体外渗液1 接头和片阀间 O 形圈损坏2 连接片阀的栓螺母松动3 轴向密封不好,手把端套外渗液1 更换 O 形密封圈2 拧紧螺母;3 更换上井,拆换密封件4 操作手把拆断1 重物碰击而断折2 与阀片垂直方向重压手把3 手把制造质量差1 更换,严禁重物撞击;2 更换,操作时不要猛推重压3 更换操纵阀5 手把不灵活不能自锁1 手把处进碎矸、煤粉过多2 压块磨损3 手把摆角小于 801 清洗2 更换压块3 手把摆角足够1 不能闭锁液路1 钢球与阀座损坏2 液中杂质卡住不密封3 轴向密封损坏4 与之配套的安全阀损坏1 更换检修2 充液几次仍不密封,则更换检修3 更换密封件4 更换安全阀液控单向阀 2 闭锁腔不能回液,立柱千斤顶不回缩1 顶杆断折、变形顶不开钢球2 控制液路阻塞不通液3 顶杆处损坏,向回路串液4 顶杆与套或中间阀卡塞,使顶杆不能移动1 更换检修2 拆检控制液管,保证畅通3 更换检修,换密封件4 拆检1 不到额定工作压力即开启1 未按要求额定压力调定安全阀开启压力2 弹簧。