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。
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
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。
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
2.2.1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。
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。
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.