關(guān)于礦用液壓支架立柱導(dǎo)向套靜密封漏液的分析

李小偉

(北京天辰華瑞密封技術(shù)有限責任公司，北京 100023)

1 概述

液壓支架中立柱有單作用和雙作用之分，其中單作用立柱采用液壓升柱、自重降柱的工作方式，由于靠自重降柱速度慢，并且整個支架各個立柱降柱不同步，影響采煤工作面的快速推進，因此目前基本被雙作用立柱所取代，雙作用立柱完全靠液壓來實現(xiàn)升柱和降柱，所以在降柱的時候?qū)?dǎo)向套部分的結(jié)構(gòu)件和密封件要求很嚴，導(dǎo)向套部位的靜密封組件如果失效，造成立柱油缸漏液，直接影響了降柱工作的順利進行。目前立柱油缸中導(dǎo)向套靜密封結(jié)構(gòu)一般有:O形圈+擋圈組合結(jié)構(gòu)、Y形圈結(jié)構(gòu)、蕾形圈+擋圈組合結(jié)構(gòu)等，各種靜密封結(jié)構(gòu)對油缸的結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量等都有不同的要求。

2 漏液分析

某煤機廠現(xiàn)場立柱油缸試壓過程中出現(xiàn)導(dǎo)向套和缸筒連接處漏液的現(xiàn)象，作為技術(shù)人員我趕到現(xiàn)場了解情況，發(fā)現(xiàn)在立柱打壓測試時，在給油缸上腔打壓使活塞桿回程是出現(xiàn)漏液現(xiàn)象(圖1)，初步判斷為導(dǎo)向套靜密封失效或?qū)蛱捉饘偌芽p等造成漏液。

圖1

在現(xiàn)場工人的配合下，我們將立柱油缸解體，解體后發(fā)現(xiàn)此油缸中導(dǎo)向套靜密封采用O形圈+擋圈組合結(jié)構(gòu)，其中擋圈有圓周部分被順著壓力方向擠入導(dǎo)向套和缸筒間的間隙，個別擋圈被擠斷，初步判斷擋圈損壞失效可能是造成立柱漏液的原因，為了排除導(dǎo)向套金屬件裂縫引起油缸漏液的原因，特將導(dǎo)向套上密封件全部拆下，擦干凈大小導(dǎo)向套，仔細檢查大小導(dǎo)向套的內(nèi)外表面，這時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向套靜密封溝槽背壓側(cè)有腐蝕缺口的痕跡，除此之外沒有發(fā)現(xiàn)別的裂紋的缺陷(圖2)。

圖2

由此斷定造成此次立柱油缸漏液的原因是導(dǎo)向套靜密封的溝槽邊緣有腐蝕缺陷，導(dǎo)致軟質(zhì)擋圈擠入缺陷部位，同時由于導(dǎo)向套采用旋入式裝配，這樣在安裝是對擋圈造成損傷，進一步斷裂。

3 解決方案

針對現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，解決問題可從兩方面入手，一方面是更換新的導(dǎo)向套，避免擋圈在旋入缸筒過程中局部受力造成損傷。另一方面就是從密封結(jié)構(gòu)入手，增大密封結(jié)構(gòu)的適用范圍，保證安裝過程的順利進行。

經(jīng)現(xiàn)場討論，同時考慮到導(dǎo)向套修復(fù)更換的成本，決定從密封結(jié)構(gòu)角度解決問題。為了避免擋圈擠入間隙損壞，決定采用硬質(zhì)擋圈來替代軟質(zhì)擋圈，生產(chǎn)方法為采用澆注型尼龍料車制、鋸口，然后在現(xiàn)場安裝進行打壓測試，在打壓測試過程中，發(fā)現(xiàn)裝完新型密封的10根立柱油缸中，有4根出現(xiàn)漏液，接下來解體完立柱油缸發(fā)現(xiàn)新型擋圈沿著溝槽圓周方向出現(xiàn)折彎、堆積的現(xiàn)象，導(dǎo)致立柱漏液，由此我們分析應(yīng)該是車制的擋圈剛性不足引起擋圈本身變形。隨后又采用注塑成型尼龍擋圈然后鋸口，在打壓過程中又出現(xiàn)了新的問題，由于擋圈鋸口比較鋒利，出現(xiàn)O形圈被劃傷導(dǎo)致漏液的現(xiàn)象。

經(jīng)過以上幾次對靜密封擋圈材料和結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對立柱油缸漏液現(xiàn)象沒有什么改進，由此并不能單一通過改進擋圈來解決問題。

如果繼續(xù)采用O形圈密封就必須由擋圈來承壓，這時我們需要有新的密封結(jié)構(gòu)來替代O形圈，同時取消擋圈結(jié)構(gòu)。

Y形圈具備這樣的功能，由于Y形圈截面尺寸比較大，同時通過一定的抱緊量緊抱在靜密封槽底，這樣就增大了密封本身的剛性，這樣在導(dǎo)向套旋入缸筒是就不會由于導(dǎo)向套本身有腐蝕而把Y形圈損傷，更不會造成密封斷裂，從而保證了密封效果，保證了立柱油缸正常工作。

順著這樣的思路，現(xiàn)場漏液的油缸導(dǎo)向套部位更換上了新型密封——Y形圈(圖3)，接下來對更換完密封的20根立柱再一次進行打壓測試，在打壓過程中沒有發(fā)現(xiàn)漏液的現(xiàn)象，隨后的更換打壓也沒發(fā)現(xiàn)異常，從而確定Y形圈是解決現(xiàn)場立柱油缸漏液的最佳選擇。

圖3

4 結(jié)語

隨著采煤行業(yè)的發(fā)展，液壓支架用油缸的修復(fù)工作會越來越多地占領(lǐng)市場，而油缸修復(fù)工作中又有自己的特殊性，包括尺寸一致性和各部件的表面質(zhì)量都很難保證和新加工件一樣，這就要求密封供應(yīng)商要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來提供最優(yōu)選的密封來保證現(xiàn)場工作的順利進行，而不是一成不變。