（安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232000）
摘要：对升井立柱进行拆解、对比，了解立柱缸体内壁锈蚀原因。
关键词：立柱；缸体内壁；锈蚀；原因分析
引言：
液压支架立柱在井下工作时，起着支撑顶板，空留人行通道的作用，是液压支架的主要支撑部件。但是在支架升井维修时，经常出现立柱缸筒内壁锈蚀情况，给支架维修带来困难，增加维修成本。
一、缸筒内壁锈蚀带来的危害
立柱缸缸筒壁锈蚀容易造成以下问题：（一）内壁锈蚀造成密封不严实，出现內窜液现象；（二）在立柱升降过程中，损伤密封件；（三）锈蚀内壁需要珩磨，珩磨后内壁超差的，需熔覆、熔铜等手段进行处理，增加维修成本；（四）失效立柱需更换或维修，增加工作量（五）损坏密封件需更换，增加维修成本。
二、缸筒内壁锈蚀情况
状况一：淮南某矿ZZ13000/28/65型液压支架在井下使用32个月，升井后，在地面仓库存放约12个月。维修时发现约四分之一的立柱存在缸体内壁锈蚀严重的情况。在立柱拆解过程中，我们分三次对立柱内残留乳化液进行取样，检测乳化液浓度为0～0.9%，其值小于3%要求。
状况二：淮南同一矿区，ZZ13000/24/50型液压支架在井下使用15个月，升井后，在地面仓库存放约9个月。对立柱进行拆解，缸体内壁基本无锈蚀或锈蚀不明显情况。在立柱拆解过程中，我们分2次对立柱内残留乳化液进行取样，检测乳化液浓度为1～3%，其平均值也小于3%要求。
立柱缸体内壁锈蚀情况比较常见，但是液压支架在工作环境相差不大，乳化液浓度均不足的条件下，立柱缸体内壁锈蚀情况却差异较大的情况并不常见，也促使我们对立柱缸体内壁锈蚀原因进行深入了解。
三、原因分析：
（一）乳化液浓度对金属缓蚀性是有影响的。
某研究院采用铸铁点滴试验，检测乳化液防锈能力。配液浓度低于标准准要求，会快速出现锈蚀的现象。如不加乳化液，直接用清水，1小时内5个点会全部锈蚀，配液浓度1%情况下，相对清水略好，但5个小时内5点也会全部锈蚀，2%的配液浓度长时间下会有4点锈蚀。若达到规定的使用浓度后，铸铁不会出现锈蚀情况。
（二）乳化液浓度不足，必会造成立柱、千斤顶缸筒内壁锈蚀。
某研究院做的第二个试验，就是不同浓度乳化液，不同时间、不同状态对金属腐蚀的影响。
我们使用的液压支架立柱、千斤顶缸筒主材均为27SiMn材料，研究院从缸筒取材，加工成非标准件，进行了乳化液与27SiMn钢（图1）的测试：
图127SiMn材料加工成的非标准测试件
1.将27SiMn钢完全浸泡在配置好的乳化液中，观测其腐蚀情况，试验观察了1年。
5%的配液浓度下，27SiMn钢浸泡1年后，未出现锈蚀情况；
3%的配液浓度下，27SiMn钢浸泡1年后，也未出现锈蚀情况；
1%的配液浓度下，1个月左右27SiMn钢表面就会出现锈蚀情况。
2.将27硅锰钢，半浸在乳化液中。
试验了不同品牌的乳化油和浓缩液产品，在气液交界的部位，1周之内都会出现锈蚀情况。所以乳化液只能对与其直接接触的金属部位起到防锈作用。这也是ZZ9200/24/50支架立柱缸筒内壁有两条水渍线，且有轻微锈蚀痕迹的原因。
（三）ZZ13000/28/65支架立柱与ZZ9200/24/50支架立柱在乳化液均不达标的情况下，为什么会出现较大差异的情况呢？
经过现场分析，认为有以下几方面：
1.立柱千斤顶内部环境不同。ZZ9200/24/50支架立柱拆解后，发现活塞杆活塞部位存在较多的油泥，而且缸筒内壁全部被油泥覆盖（图3）。油泥，是由立柱千斤顶组装时活塞上涂抹的黄油，进入液压系统的煤粉以及乳化液三者相互作用、吸附、沉积而成的混合物。油泥含有油的成分，在立柱千斤顶内附着在缸筒内壁，能起到较好的防锈作用。即使在乳化液浓度不足的情况下，有油泥的防护作用，也可有效的避免缸筒内壁的锈蚀。ZZ13000/28/65支架在比淮机械公司拆解时，缸筒内基本上没有油泥，均为黄色锈水。这是两种千斤顶锈蚀情况不同的根本原因。
图3ZZ9200/24/50支架立柱油泥附着情况
图4ZZ13000/28/65支架立柱缸筒内壁情况
2.液压支架井下使用时长不同。ZZ9200/24/50支架井下使用32个月，而ZZ13000/28/65支架井下使用15个月。前者使用时间是后者的2倍还多。金属的锈蚀与时间是成正比的，时间越长锈蚀的越严重。
3.乳化液浓度的影响。ZZ13000/28/65支架从立柱残留乳化液中取样、检测，其乳化液浓度在0～0.9%，整体偏向0。ZZ9200/24/50支架从立柱残留乳化液中取样、检测，其乳化液浓度平均在1.5%左右，最高的达到3%，相对于ZZ13000/28/65支架整体偏高。
四、结论：
通过以上分析，我们认为导致缸筒内壁锈蚀的主要原因是工作面回采、拆除以及保存期间乳化液浓度过低，不能对液压元件起到较好的防锈保护作用。