低位放頂煤液壓支架插板與尾梁鎖固方式設(shè)計

李 巖

(西山煤電(集團)有限責任公司 機電廠，山西 太原 030053)

放頂煤液壓支架是隨著放頂煤開采方法應(yīng)運而生的，綜合機械化開采運用到放頂煤開采工作面后，使放頂煤開采技術(shù)進入一個新的發(fā)展階段[1]. 低位放頂煤液壓支架在掩護梁后部鉸接一個帶有插板的尾梁，插板通過液壓油缸控制，在尾梁箱體內(nèi)伸出、收回，用以放煤和破碎大的煤塊，低位放頂煤液壓支架可以在支架前部、后部各布置一條運輸機，實現(xiàn)雙運輸機運煤，達到高產(chǎn)高效。

插板通過液壓油缸與尾梁相連，當插板處于收回狀態(tài)時，由于液壓油缸未帶鎖，插板在自重作用下，會從尾梁腔體內(nèi)伸出，為了保證插板的不伸出，通常將插板與尾梁通過鎖銷的形式進行機械鎖固。

1 常用的鎖固方式

1.1 鎖固方式

目前常用的鎖固方式見圖1.

從圖1中可以看出，常用的鎖固方式中，主要是在尾梁蓋板兩側(cè)對稱位置加工A、B兩孔，并各焊接一個擋銷座，同時在插板相應(yīng)的位置，即當插板千斤頂處于收回狀態(tài)時，A、B兩孔所對應(yīng)的位置加工A1、B1兩孔。當插板處于收回狀態(tài)時，為了防止插板由于自重從尾梁腔體內(nèi)滑出，用鎖銷通過A與A1孔、B與B1孔將插板與尾梁進行機械鎖固，從而達到設(shè)計目標。

圖1 常用尾梁與插板鎖固圖

1.2 存在的問題

上述機械鎖固方式主要是支架在運輸過程中使用，當支架在井下工作時，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內(nèi)滑動，達到放煤、破煤的作用，此時就必須去除鎖銷，但在井下放煤過程中，由于插板受力大且存在受力不均勻，導致液壓油缸的聯(lián)接銷軸發(fā)生斷裂，插板掉出尾梁腔體，導致插板掉落采空區(qū)，嚴重影響了井下的安全生產(chǎn)。針對此情況，設(shè)計了 一種新型的，既可在運輸時保證插板不掉出，又可在井下使用時，當液壓油缸聯(lián)接銷軸斷裂后可有效阻止插板掉落的插板與尾梁鎖固方式。

2 新型鎖固方式

2.1 設(shè)計思路

新型插板與尾梁的鎖固方式需要具有以下特點：

1) 不能隨意改變插板與尾梁的結(jié)構(gòu)，不能影響到插板與尾梁的聯(lián)接方式，以及與其他結(jié)構(gòu)件之間的聯(lián)接方式。

2) 不能降低插板與尾梁的結(jié)構(gòu)強度。

3) 具有良好的推廣性、通用性。

新設(shè)計尾梁與插板鎖固圖見圖2. 從圖2 a)中可以看出，相比于圖1中的尾梁，此尾梁多開了C、D兩孔。圖2b)的插板相比于圖1b)中的插板，在插板兩側(cè)開有長孔，插板兩側(cè)的長孔與尾梁的4個孔之間存在相應(yīng)的位置關(guān)系，其關(guān)系可從圖2c)、圖2 d)中可以看出：a) 當插板處于收回狀態(tài)時，將鎖銷插于A、B兩孔，此時尾梁上A、B兩孔需對應(yīng)插板長孔的左端，達到機械鎖固作用。b) 當井下使用時，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內(nèi)滑動，此時，將鎖銷從A、B兩孔內(nèi)拔出，插入C、D兩孔，隨著液壓油缸的伸縮，鎖銷在插板長孔內(nèi)滑動，同時保證了插板在尾梁腔體內(nèi)滑動，當液壓油缸發(fā)生斷裂后，鎖銷會通過C、D兩孔與插板的長孔左端形成一個機械鎖固方式，保證了插板的不掉落。

圖2 新設(shè)計尾梁與插板鎖固圖

2.2 設(shè)計原則

2.2.1尾梁上鎖孔的設(shè)計

1) 插板的相對銷孔位置可以開長孔。

2) 在插板運動方向，尾梁兩個鎖孔位置的距離應(yīng)與液壓油缸的行程相等。

2.2.2插板上長孔的設(shè)計

1) 插板處于收回狀態(tài)時，插板長孔一端的中心必須與尾梁上A、B鎖孔的中心重合。

2) 插板上長孔的中心距略大于插板千斤頂?shù)男谐獭?/p>

3) 長孔的寬度略大于鎖銷的直徑。

3 實例分析

以ZF5800/17/32型放頂煤液壓支架為例，此支架的尾梁及插板的鎖固方式選用新型的鎖固方式，此支架插板千斤頂?shù)男谐虨?00 mm，鎖銷為d30 mm，按照設(shè)計方案，將尾梁上鎖孔的大小設(shè)計為d32 mm，A孔與C孔之間的中心距與插板千斤頂?shù)男谐滔嗟?，?00 mm，而插板上長孔的尺寸見圖3，中心長度略大于插板千斤頂?shù)男谐?，長孔寬度為34 mm，略大于鎖銷的d30 mm.

圖3 插板長孔圖

ZF5800/17/32型放頂煤液壓支架已在汾西水峪礦井下使用，效果良好。

4 結(jié) 論

新型插板與尾梁的鎖固方式不僅可以保證支架在運輸狀態(tài)時插板的不掉出，同時保證了在井下生產(chǎn)過程中當液壓油缸聯(lián)接銷軸斷裂后插板的不掉落，操作簡單，此種鎖固方式不僅可以在新型低位放頂煤液壓支架設(shè)計時使用，同時也可以對舊式的尾梁及插板進行改造，有效地保證了插板的不掉落，保證了井下的安全生產(chǎn)，減小了經(jīng)濟損失。

參 考 文 獻

[1] 王國法.液壓支架技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.1999:246.