徐战军
兖矿集团唐村实业有限公司 山东邹城 273500
摘要:三用阀是与单体液压支柱配合使用，属于矿井下支护产品的一个主要配件，常被称为单体支柱的心脏部分。和单体支柱配合主要应用于矿井下薄煤层的端头支护和超前支护，由于不同规格的单体支柱所需三用阀的额定压力不同，三用阀存在着混用的情况。由于矿井下复杂的环境因素所决定，为确保支护安全要求，三用阀同支柱一起在井下使用八个月后升井维修。
关键词: 三用阀 使用 维修
引言：三用阀是矿用单体液压支柱上的一个主要部件，是支柱的心脏部分，它能完成支柱升柱，初撑和降柱工作，并能使支柱稳定在任一高度上，保持额定工作阻力使之成为恒阻式支柱，它能保证采煤工作面上有一个较安全的工作环境。外注式单体液压支柱的三用阀是指控制外注式单体液压支柱的升柱、承载和降柱三个动作的阀组，是由单向阀、安全阀和卸载阀件组成的。
一、三用阀的结构及作用
1、三用阀顾名思义，它的组成就是三种阀，这三种阀是单向阀、安全阀、卸载阀。
单向阀的主要作用就是注液，单体支柱通过液压系统注液的时候，需要通过三用阀和注液枪连接。单向阀控制液压介质经三用阀流向单体支柱内，而无法溢出，保证单体液压支柱的支撑力。
安全阀作用是控制单体支柱内腔的压力，防止压力过大对单体支柱造成损坏。当注液完毕后，单向阀关闭，单体支柱内开始处于固定状态。当支柱受到较大的压力，内腔压力变大，当压力大于安全阀所承受的开启压力时，安全阀会打开，将单体支柱内腔液体外溢，卸载一部分压力；当压力降低到安全阀的关闭压力时，安全阀关闭，继续保持单体支柱的工作压力。
卸载阀作用就是降柱，卸载单体支柱的内腔压力。降柱时候，需要手动转动单体支柱卸载手把，推动阀套轴向移动，卸载阀开启，单体液压支柱内的介质外流，减轻内腔压力，单体支柱在自身重力以及复位弹簧的拉力作用下使支柱下降。
2、三用阀的组成
外部有左阀筒和右阀筒，内部零部件由注油阀体、连接螺杆和阀套连接，并固定在左、右阀筒上，安全阀包括阀芯、安全阀座、安全阀弹簧、安全阀弹簧座、调压螺丝和阀套，其特征在于安全阀为滑阀式结构，阀芯安装在安全阀座内孔中，阀芯内孔左端与安全阀进液孔相通，右端与阀芯上沿圆周分布的数个溢流孔相通；在安全阀座和阀芯之间有密封圈安全阀关闭时，溢流孔在密封圈左侧，阀芯右端顶在安全阀弹簧座上；连接螺杆上的进液孔为通孔；在阀套上有与泄液能力相适应的个泄液孔；在调压螺丝上有轴向泄液孔。三用阀有防飞装置，
可防止非正常使用或顶板突然来压等原因，造成三用阀个别零件损坏或断裂飞出伤人，防飞装置性能可靠，确保了三用阀的安全使用。
二、三用阀的修复
1、拆解三用阀
对待修的三用阀进行解体，首先拆掉左右阀筒，再拆除左右阀筒上的O型密封圈，依次拆掉安全阀，倒出安全阀座、六角导向套、阀针、阀垫、钢球，拆掉注油阀体和连接螺杆。拆掉的所有密封圈都不可回收利用。
2、清洗三用阀配件
将加热槽里的水加热到50度左右，关闭加热电源，向清洗槽内倒入专用清洗剂，并不断搅动，使专用清洗剂完全融化在水中，把三用阀配件依次放入加热槽中，搅动槽中的水，使水和三用阀配件充分接触，使专用清洗剂彻底和配件融合，这样有助于配件的煤泥和锈蚀的去除，静置半小时后，用钢刷子对配件进行刷洗，除去配件上的油污和煤泥，便于后期对配件的检验，清洗后的配件，竖起来整齐的放在放料加上，便于空出配件的水分。
3、检验
对三用阀的所有配件按照工艺要求进行检验，阀筒内外镀层脱落不超过80%，表面光滑，无明显变形，防飞丝完好，无缺损，所有螺纹无损伤，无撸丝现象，所有密封面处无锈蚀和麻点，所有配件尺寸都符合工艺要求，满足以上要求的视为合格配件。
4、组装
首先将限位套带凸台的一面扣在单向阀阀座未带倒角的一面，配合好后用专用工具放到注油阀体中，将钢球放入注油阀体中，压紧螺套端面带有凹槽的一面朝外放入注油阀体中，用专用扳手，顺时针旋转压紧螺套。组装阀套和链接螺杆，将调压落实平面朝下放在工作台上，上面套上安全阀弹簧，弹簧座的凸台扣在弹簧上面，安全阀内孔大的一面朝下，扣住弹簧座、弹簧、调压螺丝，然后一齐翻转180度，弹簧、弹簧座、调压螺丝进入阀套内，用平口螺丝刀抵住调压螺丝的开口，顺时针旋转，使调压螺丝与阀套外口平齐即可。用专用工具将安全阀垫放入六角导向套内，钢球放在六角导向套凹坑上，将装好弹簧座、安全阀弹簧和调压螺丝的安全阀阀套的小孔端套住工具台上的钢球、六角导向套、阀针等，一齐翻转。将注油阀体大头朝下从左阀筒的防飞丝处旋转进入左阀筒，把组装好的安全阀放在专用工具台上，连接螺杆放好卸载弹簧，放在连接螺杆的槽中，左右阀筒上装上密封圈，三用阀组装完成。
5、三用阀的调试
根据MT/T112.1-2006要求，100mm缸径的油缸常用的三用阀有38.2兆帕、31.8兆帕、25.5兆帕的额定工作阻力。将三用阀左右阀筒拆开，把左阀筒放入试压机上的专用套里然后再装好右阀筒，开启试压机，向三用阀注液，用专用扳手插在右阀筒孔内垂直按压阀体进行排气，待压力升至2兆帕时，停止试压机，保压2分钟，无压降，低压保压合格，开启试压机继续向三用阀注液，待三用阀溢流观察压力表是否在额定工作压力的±1兆帕，并观察不溢流时压力表指示是否在额定工作压力的90%以上，如果低于额定压力用平口螺丝刀抵住调压螺丝顺时针转动并观看压力表指数，到达所需压力时，停止转动，反之逆时针转动，当压力表指示在额定工作压力时停止试压机。再次开启试压机直接给三用阀注液，知道溢流阀溢流观查压力表的开启压力，开启压力在额定工作压力的1到1.1倍，符合要求，停止对三用阀注液，溢流阀关闭，同时观察压力表指示压力，指示压力在额定工作压力的0.9倍到1倍符合要求。反之在用平口螺丝刀调整调压螺丝，直至压力符合要求。然后达到额定工作压力进行保压2分钟，无压降为合格。最后从试压机的阀套上拆下左右阀筒，并上好左右阀筒调压完成。
三、三用阀的使用
1、由于三用阀靠橡胶密封件进行密封，对使用条件要求高，三用阀使用时注意事项：
（1）、单体液压支柱安装三用阀时必须保持干净，无煤泥等异物。
（2）三用阀的工作压力和单体支柱的工作压力一致时使用。
（3）单体支柱注液或补液时，注液枪和三用阀上的注液阀体必须保持干净。
（4）所注液体按照95：5的水和乳化液进行配比最为理想，增加阀的使用周期。
2、三用阀使用存在的问题
调试好的三用阀20个一箱进行包装，箱子上标注阀的工作压力，由于井下环境查、采煤工作面的差异，三用阀存在混放的情况，因此三用阀的使用存在着错用的情况，如果三用阀的额定压力低，被用在额定压力高的单体支柱上，支护强度达不到要求，反之额定压力高的三用阀被用在额定压力低的单体支柱上，顶板来压，三用阀不溢流，导致单体支柱弯曲，严重的出现断裂，容易出现安全事故。
3、解决方法
根据MT/T112.1-2006矿用单体支柱的标准要求，外注式单体液压支柱内径为100mm，0.6米到2.2米的，额定工作阻力为38.2兆帕，2.5米和2.8米的单体液压支柱的额定工作阻力为31.8兆帕，3.15米和3.5米的单体支柱的额定工作阻力为25.5兆帕。为了便于同种规格的三用阀和支柱配套使用，调压后将38.2兆帕的三用阀在右阀筒端刷上红旗，将31.8兆帕的三用阀在右阀筒端刷上绿旗，将25.5兆帕的三用阀在右阀筒端刷上黄旗，并和使用单位沟通好，什么颜色的三用阀，额定工作压力是多少，这样有效的避免了三用阀的混用情况。
参考文献：
1、MT/T112.1-2006矿用单体支柱
2、李炳文、王启广的《矿山机械》
3、中华人民共和国煤炭行业标准MT/T1097-2008