文章摘要:液壓支架中各種液壓閥的使用壽命非常低,提高系統(tǒng)過濾精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量,但效果不明顯。對(duì)支座閥密封副的發(fā)展過程進(jìn)行了分析,討論了密封副材料與密封性能的關(guān)系。杰克龍閥門提出改進(jìn)密封技術(shù)對(duì)提高液壓支架液壓閥壽命具有重要意義。
水力支架是采煤機(jī)械中的支撐設(shè)備,在井下大修一般可以使用五年,但液壓支架內(nèi)各種液壓閥的使用壽命都很低,長(zhǎng)3個(gè)月,短的只有幾周,提高系統(tǒng)過濾精度和提高乳化液質(zhì)量是國(guó)外解決的方法和途徑,但效果不明顯。作為英國(guó)某型液壓閥,盡管液壓系統(tǒng)的加工精度和整體過濾精度較高,但由于使用壽命較低,在國(guó)內(nèi)面臨淘汰。
1、影響液壓閥密封性的主要因素。
導(dǎo)致密封件損壞的主要原因是工作液中的雜質(zhì)。在密封單元中,雜質(zhì)被研磨,導(dǎo)致閥門發(fā)生泄漏。為此,國(guó)外已提出相應(yīng)等級(jí)的液壓元件,應(yīng)采用相應(yīng)精度的濾芯。對(duì)于5微米油泵密封元件,若采用3/μm過濾精度,則使用壽命可達(dá)10微米,比采用10微米的壽命提高10倍。
但是使用液壓支架的閥門,工作環(huán)境非常惡劣。采煤層中,油管總長(zhǎng)1000多米,接縫處多達(dá)4000多個(gè),沒有專門的防塵設(shè)施。在柱缸底部和閥腔內(nèi),存在著大量的煤粉、巖粒、鐵屑等浮塵雜質(zhì)。進(jìn)液閥芯及閥座,由于經(jīng)常開閉,液體流動(dòng)速度大,密封很快就失效。在實(shí)際應(yīng)用中,很難對(duì)支架液壓系統(tǒng)中的液體雜質(zhì)進(jìn)行治理,有人曾設(shè)想在泵站采用高壓過濾器,同時(shí)在每個(gè)支架進(jìn)口處增設(shè)小型過濾器。但是很快就被堵住了,形成了斷流。
同時(shí),隨著液壓支架技術(shù)的發(fā)展。閥門的使用性能和使用壽命都有較高的要求。當(dāng)前,在濾器和磁濾器配置為120目時(shí),通過被測(cè)閥乳化液的總流量及閥開合次數(shù),可以實(shí)現(xiàn)閥門壽命的計(jì)量。但是,室內(nèi)型式試驗(yàn)的結(jié)果與井下的實(shí)際情況有較大的差別。如今,很多國(guó)家的形式試驗(yàn),都要求抗污染,其中有一些是在乳化液中添加合適的煤粉,或者是添加機(jī)械雜質(zhì)。
因此,需要采用新的、抗污性強(qiáng)、適合井下工作環(huán)境的密封副。
2、水力閥門密封材料的歷史與現(xiàn)狀。
由于工作液分子的擠壓,閥芯和閥座接觸表面出現(xiàn)了滲漏。其主要原因是閥芯與閥座的接觸比壓、不平順、壓力差等。在閥芯與閥座結(jié)合面上作p力壓,使工作液體分子受f力擠壓,密封材料會(huì)產(chǎn)生彈性變形。若密封件副的總抗性大于分子斥力,則密封有效,否則將形成泄漏。
初期的液壓支架,活動(dòng)副之間無其它密封措施,是金屬直接接觸密封,即要求密封件副接觸面相吻合,具有較高的加工精度,否則,密封副的接觸面要增大,使接觸面產(chǎn)生塑性形變堵漏通道。