液压支架立柱导向套结构的改进.pdf

扫码移动阅读 第 ４１ 卷 第 ３ 期 ２０２０ 年 ６ 月 煤矿机电 Ｃｏｌｌｉｅｒｙ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ.４１ Ｎｏ. ３ Ｊｕｎ. ２０２０ 丁林海ꎬ邵政杰. 液压支架立柱导向套结构的改进[Ｊ]. 煤矿机电ꎬ２０２０ꎬ４１３９９￣１００. ｄｏｉ１０. １６５４５/ ｊ. ｃｎｋｉ. ｃｍｅｔ. ２０２０. ０３. ０３１ 液压支架立柱导向套结构的改进 丁林海ꎬ邵政杰 西安重装铜川煤矿机械有限公司ꎬ 陕西 铜川 ７２７０００ 摘 要 导向套是液压支架立柱的重要零件ꎬ连接结构形式的选择决定了立柱在加工、装配、使 用、维修过程中具有不同的特性ꎮ 分析了两种导向套连接结构的优缺点ꎬ提出了一种新型的导向套 连接方式ꎬ即把螺纹式导向套的一个零件拆分成导向套与压盘两个具备独立功能并可配合使用的 连接结构ꎮ 改进后的导向套连接方式经现场试用ꎬ取得了较好的效果ꎮ 关键词 液压支架ꎻ 立柱ꎻ 导向套连接方式 中图分类号ＴＤ３５５ ＋ . ４ 文献标志码Ｂ 文章编号１００１ －０８７４２０２００３ －００９９ －０２ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｕｉｄｅ Ｓｌｅｅｖｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｃｏｌｕｍｎ ＤＩＮＧ Ｌｉｎｈａｉꎬ ＳＨＡＯ Ｚｈｅｎｇｊｉｅ Ｘｉ’ａｎ Ｈｅａｖｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｔｏｎｇｃｈｕａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ. ꎬ Ｌｔｄ. ꎬ Ｔｏｎｇｃｈｕａｎ ７２７０００ꎬ Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｌｕｍｎ. Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬ ａｓｓｅｍｂｌｙꎬ ｕｓｅ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ. Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄꎬ ａｎｄ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄꎬ ｗｈｉｃｈ ｄｉｖｉｄｅｓ ｏｎｅ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅａｄｅｄ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｐａｒｔｓꎬ ｔｈｅ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｌａｔｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ. Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｅｓｔｅｄ ｏｎ ｓｉｔｅ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔꎻ ｃｏｌｕｍｎꎻ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ｇｕｉｄｅ ｓｌｅｅｖｅ ０ 引言 液压支架立柱是支撑在液压支架底座和顶梁之 间调节支架高度并承载的液压缸ꎬ要求有较高的抗 压抗弯强度和密封性能ꎮ 导向套是安装在立柱外缸 筒与中缸、活柱或中缸与活柱之间的连接装置ꎬ并承 受中缸与活柱收回时立柱内压产生的轴向作用力和 外部载荷对中缸、活柱形成的横向力、弯曲力及振动 等ꎮ 导向套上设计有固定导向环和密封圈的沟槽ꎬ 使导向套在立柱升降时起导向作用与密封作用[１￣３]ꎮ １ 导向套常用的两种连接结构 尽管在液压支架立柱导向套连接结构设计的过 程中ꎬ又创造了多种形式的连接结构ꎬ但目前在液压 支架立柱上普遍使用的导向套结构主要有两种一 种是卡键式连接结构ꎬ另一种是螺纹式连接结构ꎮ １. １ 卡键式连接结构 由图 １ 所示ꎬ导向套采用卡键式连接结构ꎮ 其 优点是导向套整体尺寸较小ꎬ变形小ꎬ零件安全可 靠ꎬ零件之间配合精度要求低ꎬ加工方便ꎬ利于立柱 装配及维修时的拆卸ꎮ 卡键式连接的主要缺点是 １ 零件数目多ꎬ给生产组织及维修带来一定的 困难ꎮ ２ 因零件整体尺寸小ꎬ一般布置一个内导向 环ꎬ其导向性差ꎮ 因卡键沟槽较深ꎬ且只有卡键一半 的面积承受立柱的轴向力ꎬ削弱了缸口的连接强度ꎮ ３ 为了把卡键装配进去ꎬ卡键设计成一个圆环 切成三半的形式ꎬ对于卡键的强度、变形和加工精度 要求较高ꎮ ４ 立柱缸径较大时ꎬ弹簧挡圈需采用非标设 计ꎬ且对弹簧挡圈性能要求较高ꎮ １ － 缸筒ꎻ２ － 导向套ꎻ３ － 卡键ꎻ４ － 压盘ꎻ５ － 弹簧挡圈ꎻ ６ － 防尘圈ꎻ７ － 内密封圈ꎻ８ － 内导向环ꎻ９ － 外密封圈ꎮ 图 １ 卡键式连接结构 １. ２ 螺纹式连接结构 由图 ２ 所示ꎬ导向套采用螺纹式连接结构ꎮ 其 优点是 １ 导向套整体尺寸较大ꎬ有充足的空间布置密 封件与导向环ꎮ ２ 采用螺纹连接ꎬ连接强度大ꎮ ３ 零件只有一个导向套ꎬ便于生产组织ꎮ 螺纹式连接的主要缺点是 １ 对导向套和缸筒的零件的同轴度及椭圆度 要求较高ꎬ对于零件加工、转运都提出较高要求ꎬ使 加工困难ꎮ ２ 装配时导向套和缸筒的密封面为旋合进入ꎬ 容易引起密封面损伤ꎬ同时使密封件产生变形ꎬ易损 伤密封件ꎮ ３ 拆装时螺纹容易咬死ꎮ １ － 导向套ꎻ２ － 缸筒ꎻ３ － 外密封圈ꎻ ４ － 内导向环ꎻ５ － 内密封圈ꎻ６ － 防尘圈ꎮ 图 ２ 螺纹式连接结构 ２ 导向套连接方式的改进 通过上述对比分析ꎬ在借鉴卡键式与螺纹式导 向套优点、规避缺点的基础上ꎬ提出了一种新的改进 型导向套连接方式ꎬ如图 ３ 所示ꎮ 即把螺纹式导向 套的一个零件拆分成导向套与压盘两个具有独立功 能且配合使用的连接结构ꎮ 其中导向套具有密封 和导向的作用ꎻ压盘具有连接兼具导向的作用ꎮ １ － 压盘ꎻ２ － 导向套ꎻ３ － 缸筒ꎻ４ － 外密封圈ꎻ ５ － 内导向环ꎻ６ － 内密封圈ꎻ７ － 防尘圈ꎮ 图 ３ 改进后的连接结构 改进后的导向套连接结构ꎬ压盘部分采用螺纹 结构与缸筒相连ꎬ具有螺纹式导向套连接强度大的 优点ꎬ并在其中布置一个内导向环ꎬ增加了立柱的导 向性ꎮ 因导向套与压盘为分体结构ꎬ相比整体式的 螺纹导向套降低了两个零件在加工中的同轴度 要求ꎮ 导向套部分具有卡键式导向套整体尺寸小ꎬ安 全可靠的优点ꎬ且克服了卡键式导向套连接结构零 件数量多、生产组织困难的缺点ꎬ同时又具有卡键式 导向套易于装配及拆卸的优点ꎮ ３ 结论 改进后的导向套连接方式ꎬ通过在井下工作面 的小批量的对比及试用ꎬ验证了其密封性能及可靠 性优于目前普遍使用的两种密封结构ꎮ 同时ꎬ其具 有较好的经济和社会效益ꎬ值得推广应用ꎮ 参考文献 [１] 姜仁坤ꎬ贾春强ꎬ丁少华ꎬ等. 液压支架立柱及千斤顶内螺纹导 向套结构优化[Ｊ]. 煤矿机械ꎬ２０１０ꎬ３１８４８￣４９. [２] 杨春生ꎬ韦有军. 液压支架立柱、千斤顶导向套的结构分析及 选择[Ｊ]. 黑龙江科技信息ꎬ２００４３１４０. [３] 王国法ꎬ史元伟ꎬ陈忠恕ꎬ等. 液压支架技术[Ｍ]. 北京煤炭工 业出版社ꎬ１９９９. 作者简介丁林海１９８１ꎬ男ꎬ工程师ꎮ ２００５ 年毕业于河南南阳 理工学院ꎮ 现从事液压支架产品设计与制造工作ꎮ 收稿日期２０１９ －０６ －２４ꎻ责任编辑贺琪 􀅱００１􀅱煤矿机电２０２０ 年第 ４１ 卷