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矿用液压支架立柱千斤顶拆解检修存在问题及解决方案

2021-08-23

矿山机械 2021年8期
关键词:螺纹立柱导向

彭 帅

河南能源化工集团龙宇能源股份有限公司机电制修厂河南永城 476600

液 压支架是综采工作面支护设备,在使用 1~ 2个工作面以后,进行安全与技术性能鉴定,不能满足使用要求的需升井进行恢复性修理。立柱千斤顶是液压支架的主要动力构件,起着升降和支撑液压支架的作用[1]。立柱千斤顶要通过解体、更换配件、组装、试验等工序来恢复其功能。由于立柱千斤顶生产制造标准及工艺的差异性,其结构形式、参数各异,修理时需要频繁地更换拆解工艺、设备、工装等辅助设施,不仅降低了其功效,而且增加了修理难度。

1 立柱千斤顶拆解阶段问题与原因分析

立柱千斤顶按照作用方式可分为单作用和双作用2 种形式,按照导向套结构可分为卡环连接和螺纹连接。拆解阶段主要存在的问题有以下几个方面。

(1) 螺纹连接类立柱缸口导向套拆卸困难 由于井下潮湿,且立柱在液压支架上长期使用,导向套与缸体结合处变形锈蚀,导致导向套拆卸困难;

(2) 卡环连接类卡簧、防尘盖难拆卸 该结构的防尘盖外装配有卡簧,因长时间使用,卡簧与防尘盖、缸口连接处锈蚀严重,导致拆卸难度大;

(3) 双作用立柱活柱螺纹连接导向套拆卸困难 用专用工具拆解防尘盖和中缸时,立柱活柱螺纹连接导向套可以从中缸拧松螺纹,由于自身密封件与中缸结合得较为紧密,间隙较小,导致导向套无法褪下;

(4) 热胀冷缩在拆解过程中的不利因素 在现场作业中,通过使用氧气乙炔火焰加热缸口导向套、卡环、防尘盖的方式达到“热胀”,使配件之间产生“间隙”,对于缸径较小的立柱千斤顶有一定效果;但对于缸径较大的立柱千斤顶,在加热缸体的同时,其内部的导向套、防尘盖、卡环等也受热,且加热时间长,会出现“受热同胀、受凉同缩”的现象,达不到预期效果。

2 立柱千斤顶拆解方案

立柱千斤顶拆装机因结构性能的局限性,通常只能拆装几种特定的立柱千斤顶,结合不同的立柱千斤顶的结构特点及存在问题,笔者设计制作了相应的工装机完成拆解需求。

(1) 螺纹连接类立柱千斤顶缸口导向套采用专用卡盘拆解 导向套的变形与锈蚀导致拆解困难。可喷涂松锈液除锈蚀,并依据缸口导向套结构,利用拆装机旋转夹紧装置,设计制作一个立柱千斤顶导向套拆解专用卡盘,如图 1 所示。

图1 立柱导向套拆解专用卡盘

使用时,将卡盘的连接孔 1 与拆装机旋转夹紧装置通过螺栓连接,然后将待拆解立柱千斤顶缸口螺纹导向套卡槽与卡盘的对口槽 2 对应,将卡键 3 装入对应口槽与导向套卡槽之间,在不伤及立柱千斤顶与缸套的情况下,可使用外力轻敲进行操作,操控拆装机旋转夹紧装置,带动卡盘、卡键,完成拆解。

(2) 卡环连接类卡簧、防尘盖使用锥子手柄工具拆除 立柱千斤顶水平放置并涂抹柴油或松锈液提前润滑,专门设计一个“锥子”手柄工具,锥尖对准卡簧 2 个辅助小圆孔中的 1 个,手锤对准锥柄敲击,在惯性和弹力作用下,卡簧从卡簧槽跳出,完成拆解。

(3) 双作用立柱千斤顶活柱螺纹连接导向套使用拆装夹拆解 依据活柱千斤顶外径尺寸,设计制作了一个手动式拆装夹,配合拆装机工作平台完成拆解。手动式辅助拆装夹使用如图 2 所示。

图2 手动式辅助拆装夹使用示意

将待拆解立柱千斤顶退出拆装机一段距离,并旋转夹紧装置,手动式辅助拆装夹 3 夹在活柱千斤顶外径与辅助工装配合处,将拆装机贴近旋转夹紧装置,拆装夹推动导向套 2 退出活柱千斤顶缸口,实现拆解。

(4) 改进拆解“热胀冷缩法”依据立柱千斤顶缸径、杆径的不同,有针对性地采取措施和方案。缸径、杆径在φ250、φ235 (含该尺寸) 以下的立柱千斤顶,采取外部加热的方式进行拆解;缸径、杆径在φ320、φ230 (含该尺寸) 以上的立柱千斤顶,制定 2 种拆解方案。一是在用氧气乙炔火焰加热处理时,改进拆解工艺,加热的同时点动操作拆装机旋转夹紧装置,缩短加热时间,在热传递还没到达内部构件时使受热件热膨胀产生间隙,实现拆解;二是外置 1 台固定式加热设备,利用环形加热棒快速同步加热缸体缸口,使热量均匀迅速传递到工件,再配合拆装机实现拆解。

3 应用效果及取得的效益

(1) 提高了生产效率 上述方案的实施,较好地利用了设备和工装机具,工作效率提高了 3 倍,由一个工作日拆解 4~6 根千斤顶提高到可以拆解 10~15 根;

(2) 降低了劳动强度 之前因拆解困难等因素,导致重复工序,造成作业人员劳动强度较大,使用该方案后,减少了用人,且劳动强度明显降低;

(3) 提高了检修质量 提高了人力、外力导致的检修质量,降低了立柱千斤顶配件拆解报废率,减少了因密封件不当操作造成的不可见损坏,外在质量和内在质量均得到了提升;

(4) 降本增效效果显著 检修工艺的优化及检修辅助工装机的设计使用,降低了配件报废数量,减少了成本投入,人均产值成倍提升。

4 建议

立柱千斤顶的制造应严格按照国家标准执行,在满足使用要求、井下工作条件、液压支架类型的同时,在其结构、密封、技术条件等方面尽可能保持一致性。

(1) 立柱千斤顶的内外部结构尽可能一致 同规格立柱千斤顶缸体内部结构、导向套结构尺寸、卡环结构尺寸等应尽可能一致,提高其互换性,有利于提高拆解检修作业的工作效率。使用专用器具,防止生产或转运过程中发生零件磕碰和划伤[2]。

(2) 立柱千斤顶密封件尽可能相同 制造立柱千斤顶内部密封件如鼓型圈、蕾型圈、卡箍导向环等时,应尽量选用国家和行业标准指定的产品,选用质量稳定可靠的部件;平时也要做好密封圈的保养工作,在密封件上涂抹润滑脂,防止工作过程中发生磨损;还要注意做好活塞、导向套、缸套、活塞杆等的清洁工作,防止在后期使用中出现磨损[3]。

5 结语

用于液压支架的立柱千斤顶是重要的执行元件,煤机检修企业每年需要检修的数量较大,在煤机逐步向机械化、自动化、电液控制化发展的背景下,通过新工艺、新设备、新技术的不断推广使用,有效提升了立柱千斤顶检修的工作效率和质量水平,显著提升了生产企业的装备维护能力和综合效益。

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