在綜采工作面，液壓支架頂梁的連接銷軸雖不起眼，卻是維系頂梁、掩護梁與立柱之間可靠傳力的“鋼鐵關(guān)節(jié)”。一旦發(fā)生斷裂，輕則導(dǎo)致頂梁錯位、動作失常，重則可能引發(fā)局部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，嚴重影響支護安全。更換斷裂的銷軸，是一項對安全、技術(shù)與經(jīng)驗要求極高的檢修作業(yè)。本文將系統(tǒng)解析銷軸斷裂的成因，并詳解從準備到驗收的標準化更換流程，為您提供一份安全可靠的操作指南。

一、 銷軸斷裂：不可忽視的“關(guān)節(jié)”重傷

1. 銷軸的核心作用與失效后果
頂梁處的銷軸（如前梁鉸接銷、頂梁與掩護梁連接銷等）主要承受剪切力和彎曲力矩。它的完好確保了支架頂梁部分能形成穩(wěn)定的四連桿機構(gòu)，實現(xiàn)正常的升降和切頂運動。銷軸斷裂的直接后果是：

• 結(jié)構(gòu)松動與異響：斷裂后，連接部位產(chǎn)生曠量，支架動作時發(fā)出異常撞擊聲。

• 動作卡滯或不同步：機構(gòu)運動關(guān)系被破壞，可能導(dǎo)致升降不暢、架間咬架。

• 支護力分布惡化：力的傳遞路徑改變，造成局部應(yīng)力集中，加速其他結(jié)構(gòu)件損壞。

• 嚴重安全隱患：極端情況下，可能發(fā)生頂梁部分脫落，釀成重大事故。

2. 斷裂原因深度剖析
銷軸斷裂極少是偶然，通常是以下一種或多種因素長期作用的結(jié)果：

• 疲勞斷裂（最主要原因）：支架在循環(huán)工作載荷下，銷軸承受交變應(yīng)力。在應(yīng)力集中部位（如開口銷孔邊緣、加工刀痕處）萌生微裂紋，并逐步擴展，最終導(dǎo)致脆性斷裂。斷口常呈現(xiàn)光滑的貝殼狀紋理。

• 過載剪切斷裂：工作面頂板壓力異常，超過銷軸的設(shè)計抗剪強度。斷口相對平齊，常伴隨連接孔變形。

• 材質(zhì)缺陷或熱處理不當(dāng)：銷軸內(nèi)部有雜質(zhì)、氣泡，或淬火硬度不均導(dǎo)致脆性增加。

• 磨損與腐蝕共同作用：長期缺乏潤滑，銷軸與孔之間發(fā)生磨損，直徑變小，同時井下潮濕環(huán)境導(dǎo)致腐蝕坑，二者疊加大幅削弱有效承載截面。

• 安裝不當(dāng)：例如，使用的開口銷規(guī)格過小或未完全張開，導(dǎo)致銷軸在孔內(nèi)發(fā)生微量竄動和沖擊，加速疲勞。

二、 更換前核心準備：安全與方案的基石

1. 全面安全評估與現(xiàn)場準備

• 頂板支護確認：在故障支架及其相鄰支架的頂梁下，使用 “一梁三柱”或“一梁四柱” 的方式架設(shè)可靠的臨時單體支柱或木垛，確保作業(yè)空間頂板絕對安全。

• 液壓系統(tǒng)泄壓：徹底關(guān)閉故障支架的液壓截止閥，并操作所有操縱閥手柄，釋放立柱及千斤頂內(nèi)的全部殘余壓力。

• 作業(yè)空間清理：清理頂梁下方及周圍的浮煤、雜物，確保有足夠的作業(yè)空間和逃生通道。照明必須充足。

2. 工具與備件準備

• 專用工具：重型拔銷器（液壓或機械式）、長短合適的沖桿（銅質(zhì)或軟金屬為佳）、大錘、液壓千斤頂（用于微調(diào)結(jié)構(gòu)對孔）、力矩扳手。

• 關(guān)鍵備件：全新原廠銷軸（確保材質(zhì)、熱處理、尺寸與圖紙一致）、配套的開口銷或彈性擋圈（嚴禁重復(fù)使用舊件）、潤滑脂。

• 檢測工具：游標卡尺、內(nèi)徑百分表，用于檢查新銷軸直徑和連接孔內(nèi)徑，確保配合間隙符合標準（通常為0.1-0.3mm）。

三、 標準化更換六步流程

第一步：故障確認與狀態(tài)固定

• 仔細觀察斷裂位置，判斷是單側(cè)斷裂還是完全斷裂。

• 使用鏈條或鋼絲繩將頂梁等可動部件與穩(wěn)定結(jié)構(gòu)進行軟連接固定，防止在拆卸過程中突然擺動。

第二步：拆卸斷裂銷軸

1. 移除安全裝置：使用尖嘴鉗和手錘，徹底拆除斷裂銷軸兩端的開口銷或彈性擋圈。

2. 嘗試沖擊退出：將沖桿對準銷軸一端，用大錘沿軸向敲擊。若因變形或銹蝕無法敲出，則進入下一步。

3. 使用拔銷器：將拔銷器的拉爪扣住銷軸端部，中心螺桿頂住連接耳板，通過擰緊螺桿產(chǎn)生巨大的靜拉力將銷軸平穩(wěn)拉出。這是最推薦的專業(yè)方法，可避免對耳板的沖擊損傷。

第三步：連接孔檢查與處理（關(guān)鍵質(zhì)量控制點）

• 清潔：用清洗劑和棉布徹底清潔兩側(cè)連接孔內(nèi)的鐵銹、油泥。

• 檢查與測量：

• 肉眼檢查：觀察孔內(nèi)壁有無裂紋、壓潰、卷邊。

• 尺寸測量：使用內(nèi)徑百分表，在孔內(nèi)多個位置、多個方向測量直徑，檢查是否因磨損變成橢圓或出現(xiàn)錐度。

• 處理決策：若孔壁僅有輕微銹蝕，可用細砂紙打磨光滑。若出現(xiàn)明顯塑性變形（橢圓度超差>0.5mm）或裂紋，嚴禁強行安裝新銷軸！必須報告并安排對結(jié)構(gòu)件（頂梁或掩護梁耳板）進行修復(fù)（鉸孔、鑲套）或更換。

第四步：新銷軸安裝

1. 清潔與潤滑：清潔新銷軸，在其表面均勻涂抹一層潤滑脂（如鋰基脂）。

2. 對正孔位：使用液壓千斤頂或其他工具，微調(diào)頂梁位置，使兩側(cè)連接孔精確對中。

3. 平穩(wěn)裝入：將銷軸前端對準孔位，用大錘敲擊沖桿，或使用拔銷器反向推入，直至銷軸兩端露出長度基本一致。全程確保銷軸與孔軸線平行，嚴禁歪斜敲擊。

第五步：安裝鎖定裝置

• 安裝全新的、規(guī)格完全匹配的開口銷。開口銷尾端必須沿銷軸中心線上下完全劈開并彎折貼緊，彎折角大于90度，確保不會鉤掛其他物體。若使用彈性擋圈，需確保其完全卡入槽內(nèi)。

第六步：現(xiàn)場清理與功能初檢

• 撤除所有臨時支護和固定工具，清理現(xiàn)場。

• 緩慢打開液壓截止閥，進行單架升降、推移等動作測試，觀察連接部位是否平順、有無異響。確認無誤后，方可投入正常使用。

四、 安全規(guī)范、驗收標準與預(yù)防策略

1. 不可逾越的安全紅線

• 嚴禁無支護作業(yè)：作業(yè)全程，頂板臨時支護必須有效。

• 嚴禁帶壓作業(yè)：液壓系統(tǒng)壓力必須確認完全釋放。

• 協(xié)同作業(yè)，專人監(jiān)護：至少兩人配合，一人操作，一人觀察安全狀態(tài)。

• 工器具檢查：使用前檢查大錘錘頭是否松動，拔銷器絲杠是否完好。

2. 維修質(zhì)量驗收標準

• 安裝到位：銷軸安裝后，應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活（對于需轉(zhuǎn)動的鉸點）或無軸向竄動。

• 鎖定可靠：開口銷或擋圈安裝完全符合規(guī)范，無遺漏。

• 動作測試：支架全行程動作3-5次，連接部位無卡滯、無異常噪音。

• 配合間隙：用塞尺抽查，銷軸與孔的側(cè)向間隙應(yīng)在設(shè)備技術(shù)文件允許范圍內(nèi)。

3. 長效預(yù)防策略

• 定期點檢：將“檢查關(guān)鍵部位銷軸及開口銷狀態(tài)”列入日常點檢表，重點檢查有無彎曲、銹蝕、磨損及開口銷是否完好。

• 定期潤滑：按照維護手冊，定期通過注油嘴對銷軸鉸點進行注油，保持潤滑，減少磨損。

• 力矩監(jiān)控：推廣使用智能支架，關(guān)注支護阻力數(shù)據(jù)，避免長期超載運行。

• 失效分析：對斷裂的銷軸進行收集和分析，判斷斷裂性質(zhì)，從根源上改進操作或維護策略。

結(jié)語
更換一根斷裂的頂梁銷軸，考驗的不僅是維修技術(shù)，更是對安全規(guī)程的恪守、對質(zhì)量標準的一絲不茍。它絕非簡單的“敲出敲入”，而是一個包含安全評估、精密測量、規(guī)范操作和科學(xué)驗收的系統(tǒng)工程。遵循本文所述的標準流程與安全規(guī)范，不僅能高效、安全地完成本次維修，更能通過系統(tǒng)性預(yù)防，大幅降低此類“關(guān)節(jié)”損傷的發(fā)生率，從而保障液壓支架這支“鋼鐵大軍”始終筋骨強健，為井下安全生產(chǎn)提供最穩(wěn)固的支撐。