综采工作面液压支架液压系统的故障诊断与分析
液压支架常见故障检修
处理方法 1更换、检修
2充液几次，仍不密封则更 换 3更换 4更换
闭 锁 腔 不 能 1顶杆变形、折断，顶不开钢球
回液
2控制液路阻塞，不通液
1更换
2拆检控制液管，保证畅通
3顶杆处密封件损坏，向回路窜液
3更换、检修
4顶杆与套或中间阀卡塞，使顶杆不能移动 4拆检
液压支架的分类及其特点
液压支架的分类方式有很多，下面介绍几种常见的 一，按照其对顶板的支护方式、自身的结构特点，这也是最常见的分类方式，分为①支 撑式-立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。又分为垛式和节式两类。②掩护式-以单排支柱为主 要支撑部件并且有掩护梁。这种液压支架调节范围大，掩护性和稳定性较好。③支撑掩护式 -有掩护梁和顶梁，大部分是两排，少部分三排理智的液压支架。其特点是，支撑力打，切 顶性好，工作空间大。 二，按照作用工作面截高范围分为：薄煤层液压支架、中厚煤层支架和大采高支架。
泄漏
4 更换立柱
4 立柱内泄漏
支撑力达不到要 1 泵压低
求
2 操作时间短
1 调泵压、排除管路堵塞
2 操作时充液足够
3 安全阀调压低、达不到工作 3 换阀、调压
阻力
4 更换
4 安全阀失灵
三、液压支架常见故障和处理-千斤顶
部位 故障现象
可能原因
处理方法
千斤 不动作 顶
1截止阀未打开或管路过滤器堵塞2千斤顶 1打开截止阀、清楚堵塞的过滤器
弹簧推力够不够也是要考虑的。影响液压支架侧护板收回的因素主要有两方面：(1)侧 护板变形，尤其是焊接变形； (2)侧护板孔座中心与支架顶梁主体、尾梁(掩护梁)主体孔中 心的同心度。 实际生产中，影响侧护板回收是多种因素的统一，而不是单纯的一种原因。 侧护板的布局方式，在没有变形，孔座尺寸符合图纸的基础上，进行理论分析，对侧护板的 回收无影响，但在侧护板变形，孔座偏心等因素下，侧护板侧推千斤顶的居中对称布置，会 有利于侧护板的回收。
综采面液压支架故障诊断机理及检测技术研究
触觉、 听觉手段所发现 导致支架故障率高发， Ｉ 】 ＇ 进而引
发更多的支架 一围岩事故， 严重制约综采面的高效生
产， 因此开展综采面液压支架故障诊断技术研究工作
已成为促进综采面安全高效生产的重要途径Ｉ ２ １ ． 随着综 采液压支架监测技术研究的进展， 综采面曾采用液压 指示器 、 压力表或液压信息 自动采集装置等技术手段
推、 移等． 液压支架是综采面支架 一围岩保障系统的重 要组成部分， 其存在故障必然会引起支架 一围岩系统
事故的增加， 至引发工作面不同程度的片冒事故， 甚 使
综采队维护时间和工作强度加大， 严重影响工作面的
程度达到 ９％以上， ５ 中型煤矿达到 ８％以上． ０ 液压支架
在综合机械化生产 中占有十分重要的地位， 而液压支
采支架的便携ห้องสมุดไป่ตู้故障检测仪已变得十分迫切．
液压支架出现故障必然导致支架失效， 使其支护能 力难以充分发挥田 ． 造成液压支架故障的主要原因有：
１ １ 液压支架的使用年限． 液压设备 的故障与使用
１ 支架故障类型及原 因分析
支架液压系统主要有立柱 、 千斤顶 、 液压 阀ｆ 多路
收稿 日期 ：０ ０ ０ － ５ ２ １－ １０ －
高产高效高安全综合机械化开采是 国际采煤工
业的发展方向和中国煤炭行业的必然选择， 国家发展
换向阀、 向阀、 单 安全阀等） 及其它液压辅助元件组成， 它通过液压阀控制支架液压系统的动力执行元件 （ 立 柱和各种千斤顶） 来完成各种动作， 如支架 的升 、 降、
改革委员会 ２ ０ 年组织编制的《 ０９ 煤炭工业发展“ 十一 五” 规划》 中制定的发展 目标是大型煤矿采掘机械化
液压支架液压系统常见故障分析
253管理及其他M anagement and other液压支架液压系统常见故障分析王志华（唐山开滦铁拓重型机械责任有限公司，河北 唐山 063100）摘 要：液压系统是液压支架的主要动力来源，但由于受到各种外界因素的影响，一旦液压支架液压系统发生故障，会增加生产成本和维护成本，使生产效率大幅度降低，为了有效地防范液压系统发生故障，使液压支架液压系统更好地工作运行，就需要做好液压系统常见故障的分析，制定对应的预防措施，避免液压系统在运行中发生故障。
关键词：液压支架；液压系统；故障分析中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0253-2 收稿日期：2021-02作者简介：王志华，男，生于1984年，汉族，唐山人，本科，中级工程师，研究方向：液压支架。
液压系统主要是通过改变压强增大作用力，所以一个完整的液压系统通常由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及液压油这五个部分组成，在液压支架液压系统的使用中，需要对液压支架经过多方面受力测试以及性能测试，并经过严格的检验，才能确保液压支架液压系统的可靠性，而确保完好的液压支架是保证综采工作面设备正常工作的必要条件。
1 液压系统的主要组成部分及功能1.1 动力部分动力部分主要是将原动机具备的机械能转化为压力能，实现对设备提供压力的作用，常见的液压泵就是将电动机具有的机械能进一步转变为液压系统压力能的动力装置部分。
1.2 执行部分执行部分主要是将液体的压力，以及压力能转变为相应的机械能，通过机械设备将能量传递给各动作元件，从而使设备实现良好的运转[1]。
1.3 控制部分控制部分的主要作用是为了控制液压支架系统中的那些阀门，只有对这些常见的阀门进行控制，才能避免液体流向阀门，通过借助液压系统阀门，能够实现对流动方向和压力等情况的控制，最终有利于设备元件符合生产要求。
1.4 辅助部分在液压系统中，油箱、油管、滤油器、蓄能器以及压力表等元件都属于辅助元件，这些辅助元件是液压系统中必不可少的东西，如果缺少这些辅助元件，那么液压系统就无法正常运行。
综采工作面液压支架常见故障及预防措施
综采工作面液压支架常见故障及预防措施发布时间：2023-02-02T07:19:29.462Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：李正强[导读] 液压支架是综采工作面重要机械设备之一，综采工作面液压支架主要由液压元件及结构件组成，李正强陕煤集团神南产业发展有限公司陕西省榆林市摘要：液压支架是综采工作面重要机械设备之一，综采工作面液压支架主要由液压元件及结构件组成，主要利用液压系统、阀类以及支撑件联合控制作用实现对工作面顶板的支护，同时隔离采空区内矸石向工作面内涌入，从而保证工作面安全回采。
但是在实际回采过程中，由于受地质条件、支架检修水平以及操作维护等限制，液压支架经常出现故障，造成支架部分功能失效，如千斤顶无法升降、推移杆不动作、卸压以及漏液等，不仅增加了液压支架故障率，降低了支架使用寿命，而且威胁着工作面安全回采。
关键词：综采工作面；液压支架；故障分析；预防措施中途分类号：TD353 文献标识码：A 引言液压支架作为煤矿开采工作的主要设备之一，其一直工作在采煤工作的最前沿，对于保障安全生产及高效采煤工作至关重要。
由于工作环境恶劣，液压支架工作的可靠性受到较严重的挑战，尤其是实施自动化控制的液压支架，由于其电液控制系统结构复杂，涵盖了液压、电气、监控、通信等技术，液压、电气等元件数量众多，故障率也随之升高，而且这些元件较难进行快速排查及定位，故障处置起来难度较大，容易导致液压支架电控系统不同程度的失效，影响液压支架功能发挥，对安全生产不利。
1 液压支架控制系统常见故障随着煤矿智能化、信息化技术的不断进步，煤矿井下综采工作面“三机”设备的自动化程度不断提升，朝着高效率、高可靠性和高实时性方向快速发展。
液压支架作为煤矿井下综采工作面唯一支撑设备，在承担支撑采煤空顶区任务的同时还承担着推溜、采煤机定位的作用。
因此，液压支架可靠、稳定运行直接关系到综采工作面的生产效率。
综采工作面液压支架在实际运行中，液压支架的控制系统经常出现以下故障：1）液压支架不稳定，即液压支架在运行过程中发生倾斜、打滑、反转等故障。
综采工作面液压支架倒架的原因及处理方法
综采工作面液压支架倒架的原因及处理方法液压支架是煤矿综采工作面的重要设备之一,且数量最多,它能否正常工作,对整个工作面的安全生产和高产高效至关重要。
在工作面生产过程中,液压支架容易出现自动降架、死架、倒架等故障现象。
除支架倒架外,其余故障是局部性的,处理起来也比较容易,对生产影响较小。
但倒架事故一旦发生,往往就不是几架,而是几架,甚至几十架,处理起来难度较大,时间长,严重制约安全生产。
如何使用并管好综采工作面的液压支架,使之不发生倒架事故,就显得非常重要。
因此,有必要对综采工作面液压支架倒架事故的原因进行分析,并提出相应的处理方法。
1倒架的原因分析对综采工作面液压支架倒架的原因,大概有以下几方面:1.1 工作面倾角对于近水平综采工作面,工作面倾角对支架倒架的影响很小,只有当倾角大于15°以上时,就要考虑了。
工作面倾角对倒架的影响主要表现在两个方面,一是存在下滑分力,二是支架重心偏离支架底座中心使支架稳定性降低。
以ZY6400-16/34型支架为例,其底座宽度为1.47m,如果正常采高为3m左右,支架顶梁重心高度为2.8m左右,当煤层倾角为15°时,支架顶梁重心偏移支架底座中心1000mm 左右。
但考虑到支架顶梁与底座有连杆相连,加之整个支架重心要低得多,即使在工作面倾角等于15°时,支架的稳定性仍然没有问题。
因此,对于倾角小于10°的工作面,工作面倾角对支架倒架的影响很小,故不用考虑。
1.2支架超高当实际采高大于支架的最大设计高度时,即为支架超高。
很多人认为,支架一旦超高,支架不接顶,支架处于空载状态,容易倒架。
这种观点,看似有理,实则不然。
这是因为:其一,工作面支架超高一般是局部性的,临近不超高的支架对超高支架起到了限制和稳定作用,在工作面倾角小于15°时,没有人为外力迫使其倒架,其支架自身的稳定性足以克服倒架的发生;其二,支架超高后,顶板压力作用在煤壁,煤壁容易发生片帮,片帮后使空顶面积增大,顶板在压力作用下破碎下沉,容易发生掉顶,此时支架也因顶板下沉而承载。
煤矿综采液压支架的故障分析与改进措施
改进 措施是：①检 查压力表 的数值是否符合规 定，如果 未达到
规定应力值 则需要调整压 力或检验乳化液泵 ；②检查与推移油缸相 连的高压胶 管，看它是否损坏 ，如果有损坏则需要更换 ；③检测推 移油缸是 否存在损坏或泄漏， 如果存在则需要修补或更换推移油缸 。 ２ ． ３ 底 座 故 障 液压支架的底座直接与底板 接触 ，它是支架 的主要承载和受力 部位，也是液压 支架整体 结构 中受力最集 中、最复杂 的部位 。依据 煤层底板 的起伏程度和抗压强度， 底座的结构形式分为 刚性整体式 、 刚性分体式和分体式三种 。下 图显示 了液压支架底座 的三种工况加 载方式。因为底 座在 工作 过程 中主要收到扭转力 的作用 ，而且受力 情况复杂，容易产 生裂纹和发生裂纹扩展 。所 以，底座的故障通常 为主筋断裂和球 窝碎裂两种。 改进 措施：减 小底座 的受力情况 ，特别是减小扭转力的大小和 幅度，同时耍对底座进行定期检查和维护 。
液压支架的立柱故障主要体现在五个方面 ，故障分 析及排 除和
处理方法如下：
２ ． １ ． １乳化液外漏 故障主要原因是：①密封件 尺寸不合 适或者 已经损坏 ；②接头 焊缝中有裂纹；⑨沟槽存在缺陷 。 改进措施是：①更换尺寸不合适或者 已损坏 的密封件 ；②修补
接头处的焊缝；③ 处理沟槽 中的缺陷 。
２ ． １ ． ２ 立柱不能升架或升速慢 故障主要原因是：①泵压较低，流量较小；②操纵 阀窜液或者 漏液：③截止阀没有打开或打开得 不够 ：④立柱 内窜或外漏 ；⑤过 滤器被堵塞。 改进措施是：①检查泵压是否达到要 求，有 需要便 调整泵压 ， 同时检查与调节液源和管路的流量大小；②检查操纵 阀是否漏液或 窜液，如果有则需要更换片阀或操 纵阀组 ；③打开截止 阀，并打开
液压支架电液控制系统故障分析
液压支架电液控制系统故障分析液压支架电液控制系统是一种常见的工业设备，用于实现液压支架的升降、平移、旋转等运动。
然而，由于各种原因，电液控制系统可能会出现故障，影响设备的正常工作。
本文将详细分析液压支架电液控制系统的故障原因，并提出相应的解决方法。
首先，液压支架电液控制系统可能出现的常见故障是动作不灵敏。
原因可能是由于液压泵供油不足或供油压力不稳定，导致液压缸动作缓慢或不灵敏。
解决方法是检查液压泵的供油情况，确保其供油充足且压力稳定。
同时，还需检查液压缸的密封情况，如有磨损或老化现象需要及时更换。
其次，液压支架电液控制系统可能出现的故障是泄漏现象。
这可能是由于液压管路连接不牢固、密封件老化或磨损引起的。
解决方法是检查液压管路的连接情况，确保连接紧固。
同时，还需检查液压系统中的密封件，如有老化或磨损现象需要进行更换。
此外，液压支架电液控制系统可能出现的故障是噪声过大。
这可能是由于液压泵或液压缸工作不平稳引起的。
解决方法是检查液压泵和液压缸的工作情况，确定其是否正常运转。
若发现异常，需进行相应的维修或更换。
最后，液压支架电液控制系统可能出现的故障是电气部分故障。
这可能是由于控制器损坏、电源异常或电路接触不良引起的。
解决方法是检查控制器、电源和电路连接情况，确保其正常工作。
若发现故障，需进行相应的维修或更换。
综上所述，液压支架电液控制系统的故障可能是多种原因导致的，包括供油不足、泄漏、噪声过大和电气部分故障等。
为了解决这些故障，需要对液压支架电液控制系统进行全面检查和维修，确保其正常工作。
此外，定期的保养和维护也非常重要，可以有效减少系统故障的发生。
综采工作面设备故障分析和诊断
前 ， 多 数 综 采 设 备 工 作 可 靠 度 低 ， 重 影 响 综 采 效 益 的 提 大 严 由 于综 采 工 作 面 设 备 运 行 环 境 恶 劣 ， 以 刮 板 输 送 机 所 高 。影 响 综 采 设 备 开 机 率 主 要 有 以 下 三 个 方 面 ： 的 可 靠 性是 影 响 综 采 面 工 作 正 常 生 产 的 主 要 环 节 之 一 。 经 （） 备 本 身 制 造 的 可 靠 性 的 影 响 ； １设 过刮板 输送机故 障统 计 分析 ， 见 故 障主 要有 ： 动 故 障、 常 启 （） 用 条 件 变 化 不 可 预 测 的 影 响 ； ２使 （） 备 使 用 、 护 管 理 等 因素 影 响 。 ３设 维
对链条按 时间 、 损 状 况进 行记 录 ， 绝新 旧链条 混 用、 磨 杜 链 种设 备 故 障 都 会 影 响 整 个 综 采 系 统 的 正 常 生 产 ， 至 综 采 条 受 力 不 均 产 生 断 链 现 象 。 甚 转 载 机 、 化 泵 站 以及 供 电 设 备 组 成 的 串 联 系 统 ， 论 那 一 乳 无
Ｎｏ．１ ２ ０ １， ０１
现 代 商 贸 工 业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅｓ ａ ｅ ｎ ｕｔ ｄｒ ｕｉ ｓ Ｔｒｄ ｄ ｓ ｙ ｎ Ｉ ｒ
２ １ 第 １ 期 ０ 障 分析 和 诊 断
王 东新
（ 华 宁煤 集 团枣 泉 矿 ， 夏 银 川 ７ １ １ ） 神 宁 ５ ４ ０ 摘 要 ： 析 了 综 采设 备 开 机 率 低 的 影 响 因 素 ， 综 采 面 主 要 设 备 采 煤 机 、 板 输 送 机 、 压 支 架 、 载 机 主 要 故 障 统 分 对 刮 液 转
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综采工作面液压支架液压系统的故障诊断与分析摘要：本文针对综采工作面液压支架的液压系统故障频率高的现状，分析液压支架故障特点、故障诊断。
分析后判断导致乳化液泵故障的主要原因是乳化液的污染，为解决乳化液污染问题对液压支架液压系统污染控制作了动态分析。
最后，在对乳化液全面主动性维护的基础上提出了支架液压系统故障的简易诊断方法。
关键词：液压系统乳化液泵诊断分析
1、引言
由于液压支架的工作过程中具备的升、降、推、移四个基本动作完全依靠液压传动与控制来实现，液压元件和部件的动作频繁，在液压支架的各组成部分中，液压系统的使用频率较高，是容易出现故障的部分；同时，液压系统中的元件数量较多，元件和油液都处于密封的壳体和管道内，不能从外部直接观察，出现故障不易判断。
因此，通过在厂矿企业的实际调查并对常见的故障数据进行记录，对液压系统的故障进行科学的诊断与分析，找出故障原因对保障煤矿的安全生产是十分必要的。
2、液压支架的工作原理
液压支架是以高压乳化液作为动力源，通过多个液压缸的伸缩，使支架完成升起、降落、行走和推移输送机等各种动作，以便支架随工作面不断推进而反复支撑、前移和调整。
2.1 液压支架液压系统故障的分类
按液压故障发生的时间性分类。
（1）早发性故障：这是由于支
架液压系统和液压元件的设计、制造、组装、调试等方面存在问题引起的。
如新购的液压支架严重泄漏和噪声大等故障，一般通过重新检验测试和重新安装、调试是可以解决的。
如果是设计上的不合理或液压元件制造上存在问题，就必须改进设计、调整制造工艺。
（2）突发性故障：这是由于各种不利的偶然的外界影响因素共同作用的结果，这种故障发生的特点具有偶然性。
如液压阀卡死不能换向；液压缸油管破裂，造成系统压力下降；液压泵压力失调等等。
（3）渐发性故障：这是由于支架液压元件和工作介质等的劣化过程逐渐发展而形成的。
劣化过程主要包括磨损、腐蚀、疲劳、老化、污染等因素。
这种故障的特点是其发生概率与使用时间有关，它只是在元件的有效寿命的后期才明显地表现出来。
如液压缸、液压泵、液压马达的磨损造成的内泄漏逐渐增大，当达到某一泄漏量时，故障就明显地表现出来；密封件的老化随时间而加剧，当达到有效寿命期时就失去了密封作用，导致系统严重泄漏；液压元件中的压力弹簧的疲劳随时间而加剧，当达到疲劳极限时，就失去了控制作用；工作介质的变质是随时间加剧等等。
由于这种故障具有逐渐发展的性质，所以这种故障通常是可以预测。
2.2 乳化液泵故障分析
乳化液污染引起的污染磨损使乳化液泵容积效率下降，进而发生故障。
为了降低污染磨损的危害，可从两方面着手。
第一，提高泵的污染耐受度；第二，降低乳化液污染度。
从资料中可知，对于污染磨损，材料硬度对提高零件的耐磨损性有很大的影响，耐磨性
随硬度的增大按指数规律增大。
所以，提高零件表面处理硬度及硬化层深度是提高零件污染耐受度的重要途径。
因此，对于乳化液泵主要零件采用合理的表面处理技术，可以提高乳化液泵的抗污染磨损能力。
3、乳化液污染的简易诊断法
简易诊断是靠维修工程技术人员利用简单诊断仪器和凭人的实际经验，对液压系统出现的故障进行诊断，判断产生故障的原因和部位，并提出相应的排除方法。
简易诊断类似中医常用的望、闻、问、切四诊。
3.1 望
望也就是看，通过工程技术人员的视觉，观察液压系统的各元件及整个系统的工作状况，通常有：（1）看速度。
指执行机构运动速度有无变化和异常现象。
对液压支架液压系统来说，也就是观察液压支架在几个动作中运动是否平稳，速度是否在允许范围内。
（2）看压力。
指液压系统中各测压点的压力值大小，压力值波动现象。
对于液压支架液压系统来说，一般是观察系统的高压表、低压表、及背压表，看其读数值是否在规定范围内。
（3）看介质。
观察乳化液是否清洁，是否变质，液体表面是否有泡沫，液体量是否在规定的液线范围内。
（4）看泄漏。
指的是管路各接头、阀板接合处、液压缸端盖、泵轴端等是否有渗漏、滴漏现象。
对于液压支架液压系统主要是看管路接头、阀板接合处等有无滴漏、渗漏。
3.2 闻
闻包括听和嗅两方面内容。
嗅是用嗅觉器官判别乳化液是否发臭变质，橡胶件是否因过热发出特别气味等；听是用听觉判断液压系统是否正常，一般有：
（1）听噪声。
听泵和液压系统工作时噪声是否过大；各种阀是否有尖叫声。
（2）听气蚀。
对液压支架液压系统主要检查泵是否进空气。
3.3 问
问是通过访问设备操作者，了解设备平时运行状况。
通常有：（1）问液压系统是否正常，泵有无异常现象。
（2）问乳化液更换时间，滤网是否清洁。
（3）问故障前系统是否调速，对于液压支架液压系统主要是操纵系统是否正常工作，有哪些不正常现象。
（4）问发生故障前后对密封件或液压件是否更换过。
（5）问发生故障前后液压系统出现过哪些不正常现象。
（6）问过去经常出现哪些故障，是怎样排除的，哪位维修人员对故障原因与排除方法比较了解。
3.4 切
对于液压支架液压系统，切主要是通过手的感觉即触摸运动部件的工作状态：（1）摸温升。
用摸泵、油箱和阀类元件外壳表面上的温度，若接触两秒感觉到烫手，就应该检查温升的原因。
（2）摸振动。
用手摸运动件和管路的振动情况，若有高频振动应检查产生的原因。
（3）摸松紧程度。
用手拧管接头、紧固螺丝等的松紧程度。
以上是简易诊断的各种方法。
综合利用以上方法，充分发挥我们的“普通感官功能”，对减少液压系统故障是十分重要的。
4、结语
对乳化液全面主动性维护的基础上提出了支架液压系统故障的简易诊断方法。
针对乳化液污染是整个液压系统故障的主要原因，提出全面主动预防性和简易诊断维护方式，合理利用工作人员的工作经验及现场实际条件降低乳化液污染度，以提高系统的可靠性，减少系统故障的发生。