李 巖

(西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司 機(jī)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(yùn)而生的，綜合機(jī)械化開采運(yùn)用到放頂煤開采工作面后，使放頂煤開采技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段[1]. 低位放頂煤液壓支架在掩護(hù)梁后部鉸接一個(gè)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(yùn)輸機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，達(dá)到高產(chǎn)高效。

插板通過液壓油缸與尾梁相連，當(dāng)插板處于收回狀態(tài)時(shí)，由于液壓油缸未帶鎖，插板在自重作用下，會(huì)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(jìn)行機(jī)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(duì)稱位置加工A、B兩孔，并各焊接一個(gè)擋銷座，同時(shí)在插板相應(yīng)的位置，即當(dāng)插板千斤頂處于收回狀態(tài)時(shí)，A、B兩孔所對(duì)應(yīng)的位置加工A1、B1兩孔。當(dāng)插板處于收回狀態(tài)時(shí)，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(jìn)行機(jī)械鎖固，從而達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

圖1 常用尾梁與插板鎖固圖

1.2 存在的問題

上述機(jī)械鎖固方式主要是支架在運(yùn)輸過程中使用，當(dāng)支架在井下工作時(shí)，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內(nèi)滑動(dòng)，達(dá)到放煤、破煤的作用，此時(shí)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(dǎo)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(dǎo)致插板掉落采空區(qū)，嚴(yán)重影響了井下的安全生產(chǎn)。針對(duì)此情況，設(shè)計(jì)了 一種新型的，既可在運(yùn)輸時(shí)保證插板不掉出，又可在井下使用時(shí)，當(dāng)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(jì)思路

新型插板與尾梁的鎖固方式需要具有以下特點(diǎn)：

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(qiáng)度。

3) 具有良好的推廣性、通用性。

新設(shè)計(jì)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(zhǎng)孔，插板兩側(cè)的長(zhǎng)孔與尾梁的4個(gè)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(dāng)插板處于收回狀態(tài)時(shí)，將鎖銷插于A、B兩孔，此時(shí)尾梁上A、B兩孔需對(duì)應(yīng)插板長(zhǎng)孔的左端，達(dá)到機(jī)械鎖固作用。b) 當(dāng)井下使用時(shí)，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內(nèi)滑動(dòng)，此時(shí)，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(zhǎng)孔內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)保證了插板在尾梁腔體內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)液壓油缸發(fā)生斷裂后，鎖銷會(huì)通過C、D兩孔與插板的長(zhǎng)孔左端形成一個(gè)機(jī)械鎖固方式，保證了插板的不掉落。

圖2 新設(shè)計(jì)尾梁與插板鎖固圖

2.2 設(shè)計(jì)原則

2.2.1尾梁上鎖孔的設(shè)計(jì)

1) 插板的相對(duì)銷孔位置可以開長(zhǎng)孔。

2) 在插板運(yùn)動(dòng)方向，尾梁兩個(gè)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(zhǎng)孔的設(shè)計(jì)

1) 插板處于收回狀態(tài)時(shí)，插板長(zhǎng)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(zhǎng)孔的中心距略大于插板千斤頂?shù)男谐獭?/p>

3) 長(zhǎng)孔的寬度略大于鎖銷的直徑。

3 實(shí)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(jì)方案，將尾梁上鎖孔的大小設(shè)計(jì)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(zhǎng)孔的尺寸見圖3，中心長(zhǎng)度略大于插板千斤頂?shù)男谐?，長(zhǎng)孔寬度為34 mm，略大于鎖銷的d30 mm.

圖3 插板長(zhǎng)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(yùn)輸狀態(tài)時(shí)插板的不掉出，同時(shí)保證了在井下生產(chǎn)過程中當(dāng)液壓油缸聯(lián)接銷軸斷裂后插板的不掉落，操作簡(jiǎn)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(jì)時(shí)使用，同時(shí)也可以對(duì)舊式的尾梁及插板進(jìn)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(jì)損失。

參 考 文 獻(xiàn)

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