煤矿机修钳工或液压支架立柱维修

高红亮

神东煤炭集团公司生产服务中心  内蒙鄂尔多斯017209

摘要：随着高新技术的发展，我国机修行业也在不断改革创新，社会的快速发展导致对机修钳工需求不断增加，其技能需依靠大量理论知识才能完成，并通过不断学习与培训来掌握这些技术。液压支架立柱是液压支架重要构件，因其长期承重，立柱会出现故障，导致液压支架无法正常工作此，所以需分析立柱故障原因，并提出维修建议。

关键词：机修钳工；液压支架立柱；维修

机修钳工是机械设备维修、保养关键实施者，其专业技能对机械设备维修的质量与效率有着重大影响，从而影响企业经济效益。所以应认识到提高机修钳工技能的重要性。立柱作为液压支架主要承压件，是其核心部件，其故障会影响液压支架支撑力的稳定可靠性，立柱故障在煤矿中极易引发安全事故。随着井下液压支架的使用越来越多，其维修量也在增加，科学合理的维修有利于降低维修成本，提高立柱维修质量和使用性能。

一、提高机修钳工技能策略

1、制定科学合理培训目标。促进机修钳工技能与其水平高效提升，应结合实际，保障制定的培训目标科学合理性。借鉴以往工作实践发现，在过去较长一段时间内国内机修钳工技能及技巧水平不乐观，并未发生实质性突破，整体水平稳定，导致机械设备维修工作开展水平不理想，几乎无较大突破。反思问题存在的原因，主要是在针对机修钳工展开培训时，未制定科学的培训目标，影响了培训针对性，与机修钳工自身发展需要不相契合，导致其综合能力得不到提升。因此，保障机修钳工技能和技巧提升的有效性，一定要综合考虑机修钳工具体发展需要，以及技能和技巧水平，针对性制定切实可行培训目标，同时在培训中强化引导。①目标制定时，无论是专业培训组织还是机修钳工本身，应全面掌握当前能力水平，综合考虑具体工作实际，保障制定的培训目标详细、合理、细致，只有科学可行目标，才能发挥对钳工技能与技巧提升作用；②明确机修钳工培训中的核心内容，结合实际，完善对应培训规划，保障训练目标高效完成；③综合考虑训练成果，对仍未掌握到位的技能做到心中有数，着重强化这部分内容的训练。

2、强化基础训练。随着机械设备性能的提升，加剧了复杂程度，为机修钳工带来了更多挑战。只有掌握良好基础技能，才会使机修钳工有效面对这些挑战，以推动个人、企业、国家发展。而对机修钳工基础技能来说，并不是在短时间内就能提升的，而是需长时间学习与积累。所以为提升机修钳工的技能与技巧水平，要加强基础训练，使其掌握正确维护与修理方法，以确保整个维护与修理工作能有序进行。基础技能虽然看似简单，但其关系着机修钳工未来的发展，想要真正掌握这些技能，要在长时间内反复训练，且在训练时，重复维护与修理，并认真观察与体会其中每个细节。这样加强对机修人员基础技能的培训，能有效提升其工作能力，使其能处理机械设备中的各类问题。

二、立柱常见故障及原因

1、密封损坏。立柱缸口静密封损坏，可导致外部杂质跟随中缸或活柱进入缸体内腔，造成乳化液污染，杂质会加速液压元件磨损、相关阀组卡阀，甚至影响整个液压系统的使用寿命。内部保压密封件的故障可导致外缸和中缸或活柱间的串液或漏液，立柱内部的油液压力无法维持，支撑力降低。密封失效原因为：立柱偏载、外缸、中缸或活柱刮伤等。

2、缸体内壁腐蚀。立柱外缸和中缸材料通常采用高强度且耐磨的27SiMn合金钢，缸内采用珩磨或刮削滚光工艺，立柱工作介质是乳化液，缸壁依靠乳化液中的添加剂来防锈和防腐。一般不进行电镀处理。然而，由于乳化液质量和浓度或水质等因素，缸壁常发生腐蚀，腐蚀坑易损坏密封件，影响密封系统密封效果。

3、缸口腐蚀。外缸和中缸缸口是用于组装密封件的通道，为便于组装密封件，避免缸口损坏密封件，通常在缸口预留15～30°工艺倒角。若在使用中缸口出现腐蚀，腐蚀坑会割伤密封件，导致密封件出现刮伤，在乳化液压力下，密封件损坏部位逐渐增大失去密封效果，所以缸口腐蚀直接影响装配质量。立柱缸口腐蚀原因较复杂，腐蚀主要发生在静密封与缸口接触位置。静密封段乳化液压差较小，基本无乳化液流动，空间相对封闭，乳化液质量变化和杂质的不及时清理会导致缸口腐蚀。

4、缸口圆度超差。使用液压支架一段时间后，立柱外缸和中缸缸口圆度超差现象，圆度超差影响了缸口与相应导向套间配合关系，增加了摩擦阻力，加速了导向套的局部磨损，严重时会导致导向套螺纹研死，使立柱拆装困难。缸口圆度超差原因为：立柱油缸的结构形式属于二级缸，工作时立柱一般倾斜10～30°，由于油缸累计行程大，以及活柱、中缸和外缸筒的缝隙，缸体不受轴向力的严格限制，在立柱工作过程中，油缸不仅受到轴向力的作用，还受到缸口部分弯矩的作用，弯矩会导致缸口处产生偏载，从而加速缸口处局部磨损，导致圆度超差。

5、电镀层的损坏。为提高中缸和活柱耐磨性，在立柱加工中，常对中缸及活柱外表面进行电镀处理，在使用立柱一段时间后，由于电镀层质量问题、偏载和乳化液质量等因素影响，可能发生电镀层腐蚀、起皮、脱离。电镀层的损坏将加速密封件的磨损。

三、立柱常见故障的处理技术

1、缸体修复技术。缸体修复需按实际磨损选择不同工艺。

①珩磨修复。缸体内表面的腐蚀或轻微划痕(深度小于0.25mm)通常使用珩磨工艺来修复内孔，珩磨工艺具有良好的表面质量和高精度。随着密封件材料技术的发展，当前缸径最大允许珩磨尺寸为+0.6mm，密封件可用标准型号。

②配制非标准密封。若立柱偏载现象不明显，缸体内表面磨损较均匀、尺寸超差符合使用要求，或经珩磨工艺修复后的缸体直径偏差超过允许值，则可直接增大密封件尺寸，并使用非标准密封件来补偿密封间隙。由于磨损或珩磨导致缸体内表面直径增大，非标准密封件配合间隙需满足“最大挤出间隙”要求，才能有效发挥密封效果。间隙过大会导致密封受压后发生大的变形挤入间隙内，从而损坏密封件。在制作非标准密封件时，需咨询专业厂家，并结合经验数据。

③缸体内孔再制造技术。缸体内孔的表面磨损和腐蚀导致尺寸超差，缸体无变形或裂纹，可实施熔覆锰铜合金再制造技术。锰铜合金具有高力学性能，抗拉强度高达430MPa，表面硬度HB190～210。耐磨、抗蚀性、加工性能良好，修复后缸体满足井下使用要求。缸体内孔的再制造工艺路线为：⑴粗车缸体内孔。用车床粗车缸体内表面，去除损坏层，露出缸体材料，为下一步熔覆锰铜合金预留空间。⑵缸体表面熔覆铜合金。采用钨极氩弧焊技术，车削后的缸体表面熔覆锰铜合金，其单边厚度为2.4～3.0mm。⑶车削加工。缸体熔覆后，进行车削，并为珩磨预留加工余量。⑷珩磨。珩磨完成车削后，缸体表面应达到表面粗糙度Ra0.4设计尺寸。

2、缸口修复工艺。对于缸口腐蚀和圆度超差等问题，通常用熔覆不锈钢工艺修复。不锈钢具有防锈、耐腐蚀特点，满足井下使用要求。⑴粗车缸口区域，建议车削深度为3mm，露出缸体材料，车削时要注意空间大小，防止打刀；⑵用环缝焊机在缸口完成车削处堆焊不锈钢，焊接时注意保护缸体表面；⑶对已堆焊缸体进行时效处理，消除焊接应力，再粗车、精车加工至所需尺寸。

3、立柱中缸及活柱外表面电镀层修复。目前，激光熔覆技术相对成熟，操作简便，环保，与母材结合强度高，不锈钢成份可按水质和密封材料配置。激光熔覆技术可用于解决立柱外表面电镀层损伤问题。具体工艺路线为：车削中缸和活柱外表面损坏电镀层→激光熔覆不锈钢→粗车熔覆不锈钢外表面→精车→抛光至要求粗糙度。不锈钢抗拉强度可达1100MPa，硬度大于HRC50。激光熔覆不锈钢再制造后的中缸和活柱外表面使用寿命通常比电镀处理更长，能有效满足井下复杂的工作条件。

参考文献：

[1]翟林明.基于机修钳工的技能要求分析[J].时代农机，2017，44(04):47+49.

[2]张聪.液压支架立柱的维修分析[J].机电工程技术，2018，47(10):169-171.