放顶煤液压支架尾梁装置设计改进.pdf

第 2 0卷 第 3期 总第 1 2 4期 2 0 1 5年 6月 煤 矿 开 采 COAL MI NI NG TECHNOL0GY V o 1 ． 2 0 N o ． 3 S e ri e s N o ． 1 2 4 J u n e 2 0 1 5 放 顶煤液压支架尾梁 装置设计 改进 商献伟 三一重 型装备有 限公 司，辽宁 沈 阳 1 1 0 0 2 7 [ 摘要] 通过对现有放顶煤液压支架一种典型的尾梁机构进行分析，研究 了其缺点，并在此 基础上对其结构进行了改进，设计出一种新型的尾梁装置，制造工艺更简单，且不易发生蹩卡，有较 大的推广使用价值 。 [ 关键词] 放顶煤液压支架；尾梁；插板；贴板 [ 中图分类号]T D 3 5 5 ． 4 1 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 6 2 2 5 2 0 1 5 0 3 0 0 4 6 0 2 Ta i l - be a m De s i g n a n d I mpr o v e me nt o f Po we r e d S up po r t f o r To p c o a l Ca v i n g 液压支架是综合机械化采煤的支护设备 ，其主 要功能是支护采场顶板，维护采煤机以及刮板输送 机等设备 的作业空间 ，并随同工作面采运设备向前 移动 J 。尾梁是低位放顶煤液压支架 中的一个部 件，其作用是通过插板在尾梁体内的往复运动，控 制放煤 、破碎大块煤 、档杆等 。 现有尾梁结构工艺性差 ，制造成本高 ，容易产 生蹩卡 ，可靠性差 ，本文探寻一种新的尾梁装置 。 1 现有 尾梁 装置 结构分 析 图 1为现有结构中一种典型的液压支架尾梁的 结构示意 图。它包括 水平设置 的箱体结 构的尾梁 体 、置于尾梁内腔中的插板 ，以及控制插板 由尾梁 内腔中伸出的千斤顶 。千斤顶通过销轴分别与尾梁 体和插板相结合 ，尾梁和插板通过导轨和导条滑动 配合实现插板 的往复运动。尾梁通常都设有 4条纵 向主筋 ，形成尾梁和插板主体的三箱结构形式 J 。 B 图1 现有技术尾梁结构示意 现有结构存在如下问题 1 导轨和导条均为铸件 ，要保证梯形槽中心 面对称 ，要求调质处理 ，四面均需刀检 ，梯形槽和 导条 的导 向面要求粗糙度 高，须精加工 ，工 艺性 差 ，制造成本高。 2 焊接装配时要保证两侧 导轨对称 ，梯形 槽和导条的导向面之间留有较小的间隙 ，制造精度 要求高 。2个千斤顶工作时常常不能保持 同步 ，造 成插板在伸缩过程中产生偏斜 ，易产生蹩卡 ，影响 设备的正常使用。 3 安装导轨 和导条造成插板 的两侧不能形 成箱体结构 ，插板 的整体强度低 ，可靠性差。 因此 ，设计一种不易发生歪斜蹩卡、工艺性好 且使用可靠性高的液压支架尾梁装置是 目前需要解 决 的技术难题。 2 改进后尾梁装置结构 针对现有结构的不足 ，改进后的尾梁装置如图 2所示 ，尾梁装置 的断面 、伸 出状态如 图 3～图 5 所示。改进后尾梁装置从结构设计上解决插板在缩 回过程 中易发生歪斜蹩卡 、工艺性不好 、成本高和 使用可靠性差 、易损坏等 问题 。 图2 改进后尾梁装置的结构示意 [ 收稿日 期]2 0 1 4 - 0 9 - 1 5 [ D O I ]1 0 ． 1 3 5 3 2 ／ j ． c n k i ． e n l l 一 3 6 7 7 ／ t d ． 2 0 1 5 ． 0 3 ． 0 1 5 [ 作者简介]商献伟 1 9 8 6 - ，男，河南上蔡人，工程师，主要从事液压支架研究工作。 [ 引用格式 ] 商献伟 ．放顶煤液压支架尾梁装 置设计 改进 [ J ]．煤矿 开采 ，2 0 1 5 ，2 0 3 4 6 4 7 ． 4 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 商献伟放顶煤液压支架尾梁装置设计改进 2 0 1 5年第3期 图 3 尾梁装置 断面 示意 图4 尾梁伸出状态示意 插 板千斤顶 尾梁 插 板 口 ／o II 毛 0 ； ] 1 0 0 }1 口 占F o o 销轴 图5 尾梁伸 出状态仰视 改进后的尾梁装置主要由 2个插板千斤顶、尾 梁 、插板和销轴组成 。尾梁为具有不少于 4条纵 向 主筋分隔而成的不少于 3个腔室的箱形体结构。插 板整体呈梳形 ，梳齿插人尾梁 的各个腔室之 中，2 个插板千斤顶分别设置在尾梁的中间箱体内部或两 侧箱体 内部 ，两端通过销轴分 别与插板 和尾梁连 接。尾梁与插板之间的左右一对纵向滑动导向面设 置在两侧箱体的两内侧处。尾梁与插板之间的左右 一 对纵 向滑动导向面处配合间隙小于其他各对非导 向面纵 向配合间隙。 3 改进后尾梁装置的优点 改进后 的装置中尾梁和插板的滑动导 向配合是 在尾梁 中间主筋板的内侧贴一个导向板与插板主筋 板配合滑动，精度要求较低，导向性好 ，制造工艺 更简单， 且不易发生蹩卡。非导向面纵向配合间隙 可放开 ，易于装配 ，降低制造成本。 在现有插板结构型式下 ，滑动导 向面设置在两 侧箱体的两内侧处或中间箱体两侧 ，最大程度地增 大了插板导向体的长宽比，减小了插板千斤顶合力 产生蹩卡时的力臂 ，从而减小了扭转力矩 ，减小了 蹩卡点的摩擦力 ，更利于导向。 改进后的液压支架尾梁装置 ，从结构设计上极 好地解决了插板在缩 回过程中易发生歪斜蹩卡后无 法收回问题，因而不必考虑尽量使 2 个伸缩千斤顶 向梁体 中心靠拢 ，大大改善了结构设计的灵活性 。 插板两侧梳齿 为箱型结构 插板千斤顶 位于 中间时或插 板中间梳齿为箱型结构 插板千斤 顶位于两侧时 ，焊接变形小 ，整体强度高。在插 板运动过程 中，上下面都可作为导向面，整体导 向 性好。 4结束语 尾梁与插板之间滑动导向通过尾梁腔室导向板 与插板主筋 自然面作为配合导向面 ，滑动导向面设 置在两侧箱体的两内侧处或中间箱体两侧。 通过在尾梁腔室内主筋焊接导向板调整导 向面 和非导向面的配合间隙，可以进一步降低制造精度 要求 ，并使插板在尾梁 内的伸缩更加顺畅 。 [ 参考文献] [ 1 ]王国法．放顶煤液压支架与综采放顶煤技术 [ M]． 北京煤 炭工业出版社 ，2 O l O ． [ 2 ]丁绍南 ．采煤工作 面液压 支架设计 [ M]．北京 世界 图书出 版社 ，1 9 9 2 ． [ 3] 洪 建 云 ，李 炳 文，刘 红 国 ，等 ．基 于 P a t r a n ／ N a s t r a n 的 C Y L 9 8 0 0型链接 式超静定液压支 架后顶梁 结构优化设 计 [ J ]．矿 山机械 ，2 0 1 0 1 6 3 5 - 3 7 ． [ 4 ]宁桂峰 ．液 压支架 三维 动态设 计与 力学 仿真 研究 [ D]．北 京 煤炭科学研究总院 ，2 0 0 4 ． [ 5 ]岳文辉 ． 大采高强力液压支架的参数确定及结构设计 [ J ]． 矿 山压力与顶板管理 ，2 0 0 2 3 7 2 - 7 4，1 1 8 ． [ 6 ]焦承尧 ，高有进 ，刘九丰 ，等 ．用 于液压支 架的尾 梁 [ P]． 中国专利 C N 2 8 0 2 0 8 8 ，2 0 0 6 一 O 8 0 2 ． [ 责任编辑 徐亚 军] 47 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m