隨著當(dāng)前材料科學(xué)的發(fā)展和加工技術(shù)的提高，具有良好環(huán)保、清潔等優(yōu)點(diǎn)的純水安全閥在冶金、食品等工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí)，在能源節(jié)約與環(huán)保的主題日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展前提，并受到各國(guó)人民的廣泛重視之下，純水液壓技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)成為液壓界的探索研究熱點(diǎn)。本文著重對(duì)純水液壓安全閥在煤礦液壓支架的應(yīng)用展開(kāi)對(duì)純水安全閥深入、系統(tǒng)的研究分析。本文由上海五岳泵閥制造有限公司轉(zhuǎn)載分享，上海五岳專業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)彈簧式安全閥，先導(dǎo)式安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。 ?

隨著社會(huì)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在各國(guó)的制定，綠色環(huán)保、安全衛(wèi)生逐漸成為人們關(guān)注的話題。而煤礦綠色環(huán)保開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為純水液壓技術(shù)在煤礦液壓支護(hù)系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用開(kāi)發(fā)了良好的市場(chǎng)前景。本文針對(duì)純水安全閥在技術(shù)方面的關(guān)鍵問(wèn)題，提出具體的解決措施，并在材質(zhì)選擇和設(shè)計(jì)制造方面，對(duì)純水安全閥的應(yīng)用深入探討和研究。?
　　1關(guān)于煤礦液壓支架的安全閥?
　　液壓支架，是綜采工作面中必不可少的設(shè)備，它對(duì)于工作空間和工作人員的安全以及管理頂板的控制都有重要意義。伴隨煤炭工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于大工作阻力的液壓支架的需求也在隨之增大。在井下設(shè)備中，液壓支架是應(yīng)用最為廣泛的設(shè)備裝置。其中，閥類(lèi)機(jī)械器件有安全閥、操縱閥、過(guò)濾器、液控單雙向閥、進(jìn)回液截止閥等，而安全閥是用來(lái)獲取額定的工作阻力，保護(hù)和過(guò)載液壓元件與結(jié)構(gòu)件的，為了維持立柱、各種千斤頂恒阻和液壓支架不會(huì)因?yàn)轫敯寮眲《焖俚南鲁炼艿綋p壞，隨著對(duì)煤礦高產(chǎn)高效的需求不斷增高，安全閥也在不斷的更新發(fā)展，安全閥的流量從上世紀(jì)七十年代的4L/min，經(jīng)32 L/min、100 L/min、160 L/min發(fā)展到400 L/min。?
　　因?yàn)榈V井地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)于液壓支架上的安全閥的要求也很高。首先，安全閥在關(guān)閉時(shí)，液路系統(tǒng)也必須隨之完全閉合；其次，為了使得液壓支架承載均勻，關(guān)閉壓力、釋放壓力之間壓差要很?。辉僬?，在頂板緩慢或者激烈的下沉?xí)r，能將立柱、各種千斤頂內(nèi)壓力控制在安全的數(shù)值之內(nèi)；最后，要壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整壓力保持準(zhǔn)確。從目前來(lái)看，液壓支架的安全閥有兩種，一種是結(jié)構(gòu)復(fù)雜但性能優(yōu)越的充氣式結(jié)構(gòu)，然其缺點(diǎn)是內(nèi)部氣體壓力難以檢測(cè)；另外一種是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且性能可靠的彈簧式結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是容易污染環(huán)境。?
　　在液壓支架安全閥中，純水這一工作介質(zhì)具有著清潔、環(huán)保、廉價(jià)和抗燃的性質(zhì)。這不僅除去了煤礦生產(chǎn)過(guò)程中可能引發(fā)的火災(zāi)，還大大的降低了包括儲(chǔ)運(yùn)、處理、清潔維護(hù)等的資金成本，經(jīng)濟(jì)性效益很高，最重要的是，純水不同于油液，對(duì)礦井下的環(huán)境不會(huì)造成任何污染。純水液壓安全閥這抗燃、廉價(jià)和清潔環(huán)保的特質(zhì)大大滿足了工業(yè)技術(shù)安全和環(huán)保的要求，因而被人們廣泛關(guān)注。純水安全閥在液壓支架中的應(yīng)用技術(shù)起步于18世紀(jì)，然而受當(dāng)時(shí)科技水平所限，其技術(shù)應(yīng)用也未能發(fā)展。但在進(jìn)入十二世紀(jì)九十年代以來(lái)，環(huán)保戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢(shì)給純水安全閥在液壓支架中的應(yīng)用發(fā)展帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。目前，隨著精密加工技術(shù)和計(jì)算技術(shù)及摩擦學(xué)的發(fā)展，純水作為工作介質(zhì)的一些缺點(diǎn)得到了克服，水壓傳動(dòng)技術(shù)的工程應(yīng)用，即純水安全閥的應(yīng)用范圍逐漸廣泛，某些純水介質(zhì)的傳動(dòng)設(shè)備如清洗水泵、單體水壓支柱等設(shè)備已經(jīng)在煤礦生產(chǎn)得到廣泛應(yīng)用。?
　　2在液壓支架中純水安全閥的關(guān)鍵問(wèn)題?
　　純水自身的特殊理化性能，決定了純水安全閥要在液壓支架中得到應(yīng)用需解決一些關(guān)鍵技術(shù)難題。其一，是氣蝕問(wèn)題。在使用純水液壓安全發(fā)工作之時(shí)，水的氣化壓力會(huì)高于管道內(nèi)的壓力，如此將導(dǎo)致嚴(yán)重氣蝕，減短安全閥的壽命；其二，水壓安全閥較之油壓安全閥泄漏量偏大，因此必須加強(qiáng)密封與減少泄漏；其三，水的密度比油大10%，彈性模量比油大50%，純水安全閥的應(yīng)用容易引發(fā)噪音和震動(dòng)問(wèn)題；其四，水的粘度和潤(rùn)滑度低，容易對(duì)零件造成沖蝕損害，因而需要使用耐磨材料的同時(shí)，還要提高對(duì)水的過(guò)濾精度、降低水速；其五，水的腐蝕性很強(qiáng)，尤其是海水。因此材料不僅要有防電能力，還要有強(qiáng)大的抗腐蝕性能；最后，因?yàn)榧兯橘|(zhì)特殊的理化性能，在設(shè)計(jì)純水安全閥之時(shí)，必須根據(jù)水介質(zhì)的自身特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行研究分析。?
　　3在液壓支架中純水安全閥的應(yīng)用措施?
　　針對(duì)純水液壓安全閥在液壓支架中應(yīng)用所呈現(xiàn)的問(wèn)題，最好的解決方法就是更新所用的工程材料和結(jié)構(gòu)形式。在工程材料上，主要有耐蝕合金、工程陶瓷、工程塑料和不銹鋼材料適宜選擇。耐蝕合金中鈦合金等的性能最好，在純水介質(zhì)中不易被腐蝕，但價(jià)格很高。而耐蝕銅、銅合金等耐蝕性能不及鈦合金，但是價(jià)格相對(duì)便宜。陶瓷是純水液壓原件材料耐高溫、耐氣濁中性能最好的。?
　　關(guān)于結(jié)構(gòu)形式的更新，要針對(duì)純水安全閥的技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題。首先，是純水安全閥在應(yīng)用過(guò)程中最為明顯的振動(dòng)問(wèn)題。振動(dòng)源于水的密度和彈性模量大，導(dǎo)致的后果是加速安全閥磨損和失靈。因此，在對(duì)錐閥式安全閥進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，安全閥的閥座可使用二級(jí)孔方式消除振動(dòng)；還可以增加消振塞和消振墊來(lái)消除噪聲和振動(dòng)。另外，添加蓄能器等也可以消除振動(dòng)與噪聲。其次，在泄漏和拉絲侵蝕的問(wèn)題上，純水安全閥的設(shè)計(jì)要盡量防止使用滑閥式結(jié)構(gòu)的安全閥，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的安全閥的泄漏問(wèn)題十分嚴(yán)重。關(guān)于拉絲侵蝕問(wèn)題，可在安全閥的主閥芯和主閥套之間添加組合密封件，提高主閥芯材料的硬度，都是良好的解決辦法。至于純水壓安全閥中的氣濁問(wèn)題，可以將主閥芯的結(jié)構(gòu)改變成二級(jí)節(jié)流形式，可以在相同流量和開(kāi)啟情況下，增大過(guò)流面積，提高通流能力，以此減少純水安全閥應(yīng)用中衍生的氣濁的程度，以減少對(duì)材料元件的耗損。?
　　結(jié)語(yǔ)?
　　面對(duì)人們節(jié)能環(huán)保價(jià)值觀的確立和對(duì)環(huán)境要求程度的增強(qiáng)，煤礦這種能源開(kāi)發(fā)行業(yè)對(duì)液壓設(shè)備提出更高要求。純水液壓支架在煤礦生產(chǎn)中具有清潔、廉價(jià)、防燃和安全等的特質(zhì)，適合當(dāng)前能源與環(huán)境的雙重需求。純水安全閥在煤礦液壓支架應(yīng)用上，純水安全閥是關(guān)鍵元件。因而，將來(lái)對(duì)于純水安全閥的研究會(huì)越來(lái)越多且不斷深入，其設(shè)備也會(huì)受到普遍的推廣使用，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。（完）?