掩护支架（精选8篇）
掩护支架 篇1
掩护式液压支架已经被证明是目前深层采煤最有效和最安全的井下支撑技术。这一方法在世界各地的煤矿中得到了广泛的应用。同其他类型的液压支架比较, 掩护式液压支架有断裂处的密封较好、支腿受力水平低、坑顶和空岩间的连接稳定等优点。现在掩护式液压支架的控制技术有了革命性的发展, 从地表控制中心直接控制采掘面的工作已经成为可能, 并且通过防腐蚀技术的改进, 液压支架的使用周期也更长了。
中国煤机装备工业近年来有很强的发展势头。几年前, 中国企业生产主要还是国外制造厂产品的复制品, 但是在2009年“中国2009煤炭交易会”上, 展示了许多中国自主研发的产品。在设计方面, 中国制造厂的掩护式液压支架在高端区能够同欧洲公司的产品相媲美, 但其质量水平还必须通过煤矿企业较长时间的使用评估和比较才能得到验证。
掩护支架 篇2
PC7I转子式混凝土喷射机技术规格书
编 制 人：
机电部长：
机电矿长：
贵州能发高山矿业有限公司
2018年9月17日
贵州能发高山矿业有限公司 PC7I转子式混凝土喷射机技术规格书
一、适用条件
1、海拔不超过1500m：
2、环境温度：-10 ～ +40℃
3、空气相对湿度不超过95%（+25℃时）。
4、在有甲烷混合气体和煤尘，且有爆炸危险的环境中。
5、无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽。
6、无滴水的地方。
7、电源电压的波形近似于正弦波。
8、三相电源电压近似对称。
二、设备项目
1、设备名称：转子式混凝土喷射机
2、设备型号：PC7I
3、设备数量：贰台
三、主要技术参数
1、生产能力：7m3/h
2、输送距离（潮喷）：水平200m、垂直50m
3、最大骨料粒径：φ20mm
4、输送管内径：φ63mm
5、工作压力：0.4～0.6MPa
6、耗风量：10～15m3/min
7、上料高度：1180m
8、转子转速：12r/min
9、适合混合料水灰比：＞0.2
10、速凝粉剂掺量：3-8%。
11、电机功率：7.5KW
12、电机电压等级:0.66/1.14KV
13、机器轨距：600mm 注：以上技术参数仅供厂家参考，厂商设备与上述参数不符，应标出双方进行商讨，满足我矿使用要求。
四、主要技术要求
1、订货设备设计、制造、验收、安装等要符合国家、机械行业有关标准和规定。
2、设备出卖方应提供技术成熟先进，质量稳定，保护齐全，且使用安全可靠的产品。
3、喷浆机采用独特的直通式转子，每个圆孔中部内衬，用不粘结材料合成的橡胶料腔，确保机器处理湿料的能力。
4、转子衬板采用高耐磨合金工具钢材料制造。
5、喷浆机结构应合理，各运行部件要设有防护装置，使用寿命长，效率高，检修方便。设备及其组件应具有足够的强度和刚度。
6、配套电机采用南阳防爆或佳木斯或西北骏马厂家。
五、产品应遵循的标准
5.1应遵循的主要现行标准 《煤矿安全规程》 2016
GB3836.1 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 5.2 如有最新版本的规范标准，则应按最新版本执行
5.3 设备出卖方可采用高于或等同于上述标准的国家及行业标准
六、技术资料的提供
6.1 设备出卖方在设备交货时提交下述与产品完全一致产品运行及使用有关的图纸及技术文件一式二份: 全套的安装使用说明书、产品合格证明书、防爆合格证、煤安标志证、生产许可证、产品外形尺寸图、运输尺寸图、产品拆卸一览表、装箱单、铭牌图或铭牌标志图及备件一览表等。
6.2 出厂试验记录:详细记录相关规范书所规定出厂试验项目中的全部试验结果，产品的检验和试验报告,质量保证书。
七、安装、调试、试运行
1、待设备出卖方中标后，在签订合同或技术协议时在确定具体的交货日期。
2、设备产品抵达现场，开箱前由设备使用方提前3天通知设备出卖方，设备出卖方应届时派人参加开箱验收，并进行安装、调试、人员培训等技术指导。
3、设备运抵调试现场以后，设备出卖方应派能胜任的安装技术人员进行组织指导安装工作。安装时，设备出卖方派人免费指导安装、调试。
4、安装、调试完成并具备试运行条件以后，设备出卖方技术人员先进行现场运行演示，同时对设备使用方人员进行现场培训。
八、质量保证及售后服务
8.1 质量保证
8.1.1 设备出卖方应保证制造中所有工艺、材料等（包括设备出卖
方的外购件在内）均应符合现行相关标准的规定。若设备使用方根据运行经验指定设备出卖方提供某种外购件，设备出卖方应积极配合，如有异议应在1周内以书面形式通知设备使用方。
8.1.2 附属及配套设备必须满足本协议的有关规定及厂标和行业标准的要求，并提供试验报告和产品合格证。
8.2 售后服务
8.2.1 产品质保期一年，一年内因产品质量出现问题，设备出卖方应在接到通知2小时内作出明确答复，24小时内派熟练的技术人员赶到使用现场，免费更换配件和维修。终生为使用人提供产品大修的技术指导，必要时亲临现场。
8.2.2 设备出卖方派技术人员免费到设备使用方现场指导安装、调试、现场试验等，三个月内的试生产服务，并对维修和操作人员进行技术培训。
8.2.3 设备出厂前，设备出卖方为设备使用方有关人员在出卖方工厂免费进行技术培训，免费提供食宿和技术资料，保证矿方人员达到熟练操作和能够独立维护、维修。
九、其它要求
1、设备出卖方按设备总价格的3%提供免费随机配件，随机配件明细由设备使用方与设备出卖方商定。
2、设备出卖方负责把设备运送到贵州能发高山矿业有限公司工业场地，出卖方承担所有费用。
掩护式液压支架的优化设计 篇3
关键词：液压支架,四连杆,粒子群算法,优化设计
引言
液压支架是综采工作面的支护设备, 主要作用是支护采场顶板, 维护安全作业空间。掩护式液压支架的掩护梁、底座和前后连杆构成了四杆机构, 它决定了支架在升降过程中顶梁前端的运动轨迹。对其四杆机构进行优化设计, 可以有效的控制轨迹变化的宽度, 有利于支架对顶板的支控和管理。
1 液压支架运动学模型
如图1所示, O点是底座与后连杆的铰点, A点是底座与前连杆的铰点, B点是掩护梁与前连杆的铰点, C点是掩护梁与后连杆的铰点, E是顶梁与掩护梁的铰点。L1是后连杆的长度, L2为前后连杆与掩护梁铰点B和C之间的长度, L4是前连杆的长度, L3为前连杆与掩护梁的铰点B到掩护梁与顶梁的铰点E之间的长度, L5是前连杆与底座铰点A的高度, L6是前连杆与底座铰点A与后连杆与底座铰点B的水平距离, d是铰点A与铰点C之间的距离, α为掩护梁与水平方向的夹角, β为后连杆与水平方向的夹角, ε是前连杆与AO之间的夹角, e是铰点E轨迹变化的长度, H是支架的高度。以O点为坐标原点, 根据几何关系得到下式:
2 混沌粒子群优化算法
混沌粒子群算法是一种集群智能优化算法, 其主要思想是:当粒子陷入局部最优点时, 首先产生一初始混沌变量, 然后利用混沌映射函数产生混沌序列, 并把每维变量变换到优化变量的取值区间, 替代原粒子, 然后继续进行混沌搜索, 直到满足迭代条件为止[1]。根据对环境的适应度将群体中的个体移动到好的区域。在每一次迭代中, 粒子通过跟踪两个“极值”来更新自己。第一就是粒子本身所找到的最优解, 即个体极值pbest;另一个极值是整个种群中所找到的最优解, 即全局极值gbest。在找到这两个最优值时, 粒子根据如下公式来更新自己的速度和位置:
式中:t是当前的迭代次数;c1, c2是加速系数;r1, r2是 (0, 1) 之间的随机数;ω是惯性权值;x (t) , v (t) 是迭代到第t次时微粒的位置和速度;pbest (t) 是微粒的个体极值解;gbest (t) 是整个种群的全局极值解。
采用Logistic映射构造混沌变量, 其迭代式为:
式中:μ为控制参量, 当μ=4, 0≤Zi≤1时, Logistic处于混沌状态, Zi为取介于0-1之间的一组随机数, 由任意初始值Z0可以迭代产生一确定的时间序列Z1, Z2, Z3, ……。
3 液压支架的优化设计
根据上述液压支架的结构尺寸和几何关系, 选取各杆长度参数L1、L2、L3、L4、L5、L6为设计变量, 即:
以铰点E的轨迹变化最小为目标函数, 则有:
支架由高到低运动, 所采用的约束条件为:
(1) 满足式 (1) ~ (8) 的要求;
(2) 支架高度范围满足Hmax≤H≤Hmin;
(3) 顶梁与掩护梁铰点E轨迹呈双纽线应满足e≤30mm;
(4) 支架由高到低运动, 夹角α应满足25°≤α≤52~62°, 夹角β应满25~30°≤β≤75~85°[2];
(5) 长度比应满足:
以ZY6000型号液压支架为例, 运动最高高度3200mm, 最低高度1700mm, 顶梁与掩护梁铰点到顶梁面距离250mm, 底座与后连杆铰点到底面距离660mm, 使顶梁前端在工作范围内水平偏移量最小, 采用混沌粒子群算法, 取c1=0.2, c2=0.3, ω=0.3, 种群规模50, 最大迭代次数200, 在Matlab软件上运行计算, 结果见表1。
4 结论
液压支架对顶板的管理能力由其四连杆结构参数所决定。本文应用混沌智能群算法对四连杆机构进行了优化设计, 提高了承载能力, 并减小了运动偏移量, 优化结果合理可靠, 为液压支架的设计方法提供了一种新的参考。
参考文献
[1]高健, 汪勇.混沌最优化算法在结构优化设计中的应用[J].合肥工业大学学报:自然科学版, 2006, 29 (6) :751-754.
[2]LINKS H, WEUSTER-BOTZ D.Genetic algorithm for multi-objective experimental optimization[J].Bioprocess and Bio-systems Engineering, 2006, 29 (6) :385-390.
伪斜柔性掩护支架采矿技术探讨 篇4
伪斜柔性掩护支架采矿法在某矿已经有几十年的历史, 在顶板支护上我们曾先后使用过平板“一”字型和“7”字型单体架子及平板“一”字型组合架子。根据矿层倾角和矿厚采用过单沟伪斜柔性掩护支架采法 (单沟) 和双沟伪斜柔性掩护支架采煤法及阶梯伪斜柔性掩护支架采法 (双沟) 。在工作面遇断层或煤层倾角及走向发生变化时将工作面由单沟变双沟通常都是采用先将单沟收尾, 再重新开边眼, 重新摆架子、亮面, 造成采区生产停产, 影响工作面产量又加大生产成本, 而且不利于安全管理。如何在工作面遇断层, 条件合适的情况下采用直接将单析, 并在该矿下面进行了尝试, 取得了成功, 创造了较好的经济效益和安全效益。
2 工作面基本状况
该矿西下面设计走向350米, 阶段垂高:24米, 矿层平均厚度11.2米, 倾角58°~85°平均倾角73°, 矿层沉积稳定, 结构简单, 属急倾斜特厚层。2137西下面回风道、运输道在掘进过程中分别揭露F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12断层, 见表1。受断层的影响, 工作面回风道150米-350米只能布置单沟 (板沟) , 0米~140米可以布置双沟。经过对单沟和双沟架子下放轨迹的分析和论证决定采用直接由单沟变成双沟, 即在原工作面 (板沟) 连续开采的条件下沟变双沟实现连续生产, 我们对此进行了论证和可行性分析, 将单沟直接变为双沟采法。
3 工作面巷道设计
3.1 运输道布置:运输道由上山开口位置沿底向西掘平顺槽330米至停采线位置。工作面底、板沟共用一条运输道。
3.2 回风道、板切眼巷道布置:
板沟回风道由上山开口位置沿板向西掘平顺槽350米至停采线位置。板边眼由运输道358米处向外按中至中5米改台棚4个, 然后由运输道南帮向南掘30米, 矿门3米, 再向上掘切眼与板回风道贯通, 切眼设计两起三节立眼, 眼高依次为6米, 7米, 7米。
3.3 底沟回风道、底切眼巷道布置:
底回风道由板回风道开口以西10米位置改台棚向南掘矿门见底, 见底后退该台棚, 然后向西掘沿底底沟回风道90米。底沟切眼在运输道137米处向外按中至中5米改台棚4个, 然后沿底掘底切眼, 切眼设计掘2节眼, 每节眼高7米。然后在立眼上口掘25。爬坡25米与底回风道迎头贯通。
4 工作面单沟改双沟开采设计
4.1 板沟亮面:
板沟支护采用平板“一”字型4米组合架体。架体摆好后进行拆眼压沟亮面。板沟在回采到150米时将工作面4米组合架体改为2.8米单体架子。
4.2 板沟超前眼掘进:
板沟亮面完成即可投入正常回采。板沟回采其超前眼距底沟第1个立眼20米后向外每开一个超前眼要比其前一个超前眼多掘1米的矿门, 到矿门长度达到5米, 再往外板沟超前眼矿门长度保持5米。
4.3 板沟沟面调架子:
在走向160米时板沟沟面架体要逐渐向南甩。沟面随着超前眼向南掘煤门开立眼及时凋架子追眼。根据地沟架子下放最小极限规迹及架子最大仰角的要求保持架体在倾向上南梁头高、北梁头低, 架子仰角最小15°, 架子仰角最大不超过30O。在板沟超前眼距底沟137米边眼10米之前将板沟沟面调到双沟要求的矿层层位。既底、板沟的矿层界墙不少于2米, 确保板沟到位后, 两沟在矿层层位上达到双沟的要求。
4.4 底沟亮面:
采用平板“一”字型4米组合架子支护, 要求在板沟沟头到达160米位置之前亮面完成, 以免底沟亮面与板沟回采之间互相影响 (涉及相互截人、压力相互波及) 。
4.5 工作面单沟改双沟开采:
板沟达到双沟要求的位置关系标准:即工作面在走向上板沟超前底沟0~5米, 在倾向上板沟超前底沟0~2米, 底沟与板沟的矿层界墙2~4米。在工作面板沟达到双沟要求的两沟位置关系标准后, 底、板沟可同时开采, 在底、板沟同时开采的过程中要保持底、板沟位置关系标准。
4.6 回采工艺:
沟头推茬 (扩棚子) 摆架子一崩沟一超前掘进一沟尾展帮、回架子一机尾出矿一机尾回棚子, 以上工序循环进行。
5 具体措施
5.1 板沟在走向150米时, 沟头造顶由推茬 (4.0米组合架体) 改为扩摆 (2.8米单体架子) , 摆架子时架体南梁头要紧靠顶板。
5.2加强工作面的工程质量:工作面上出口摆架子时钢丝绳搭接不少于4米并用4个刹勾上紧, 4个刹勾要均匀摆布, 卡缆紧固力符合要求, 并及时二次紧固。崩沟时严禁出现一个以上的坎子, 并且坎子高度不大于1米。以防止沟面扯架子。
5.3 板沟崩沟时, 每组架子打好2棵, 并背好背板, 防止坦冒和保持架体仰角。
5.4 沟面随着超前眼逐渐向南甩要及时调架子追眼, 严禁撇眼、丢眼。
5.5 板沟在125米时, 要用长接杆探透底沟, 掌握两沟的关系, 底沟开始压沟时要协调好板沟进度, 使底、板沟保持正常的关系。
6 效果分析
掩护支架 篇5
随着我国煤矿综合机械化生产程度提高和普及, 矿用掩护式液压支架的数量逐年上升。神华集团神东煤炭分公司掩护式液压支架, 在使用过程中连杆损坏数量较多, 给生产带来一定制约。文章以美国JOY生产制造2/8670型液压支架为例, 对液压支架连杆损坏原因进行了受力分析和计算, 以便为液压支架连杆设计改进提供相关理论依据。
一
神华神东煤炭分公司所使用的引进美国JOY 5.5m支架过煤量达到1600万吨时, 升井检修发现其连杆结构件多有销孔变形, 中心移位及结构变形的情况出现。现以JOY 2/8670型液压支架为例就其成因进行解析:
图 (1) 即为JOY2/8670型液压支架。
其主要技术特征和参数为:
支护形式为双柱支掩式
支护高度h1=2.55～5.5 (m)
支架中心距A=1.75 (m)
工作阻力N8=8670 (kN)
初撑力Pc=6060 (kN)
主控外径及伸长Φ420×7900 (mm)
顶梁承载面积S=7.47 (m2)
二
为了分析计算方便简捷, 就以支架在工作支护高度为4.5m时做参考简图如下:
图 (2) 中:
H=4500 (mm) L=4075 (mm)
L1=2800 (mm) L2=3170 (mm)
t1=480 (mm) t2=1430 (mm)
t3=960 (mm)
X=300 (mm) X1=1600 (mm)
X2=1990 (mm)
T=3950 (mm) A1=2230 (mm)
A2=2080 (mm)
支架在此工作高度且视工作面顶板与底板水平时, 由于短柱为定长、定压工况, 对所要进行分析的连杆而言, 其实际为一连接顶梁和掩护梁的刚性元件, 亦可视顶梁和掩护梁为一整体构件, 这样做其受力图如下:图 (3) 中:
Ny为顶梁所受载荷的集中作用力, L为集中作用力与立柱作用顶点的距离, 暂取L=200 (mm) (其具体取值待在后面的分析再述) 。
Nx为顶梁与顶板间的摩擦力。
即:Nx=uNy
u为摩擦系数 (取u=0.3)
P为立柱的工作阻力。
R和S分别为连杆上端所承受的顶梁和掩护梁共同作用力, O为立柱与顶梁的铰顶点。
三
综上所述, 以O为顶点列平衡方程式, 并计算出连杆的应力R与S。
将④⑤两式代入③并输入已知参数后得:
R=5510 (kN)
S=3730 (kN)
四
参照受力简图, 经计算后所得数据知:支架在工作中两连杆受力方式不同, 加之两连杆的结构差异 (一为分体件, 一为整体件) , 但其作用点的尺寸一致, 且作用于分体件上的应力远大于作用在整体件上的应力, 即R>S, 只此差异便可造成分体件产生塑性形变, 要先于整体结构件。当支架处于变载情况时, 连杆与掩护梁和底座的连接销孔在变应力下, 分体件会先于整体件沿作用线产生塑性变形的, 随着变形的不断增力及变应力的持续作用, 波及整体件的相随塑变亦会产生。
以上只是载荷集中作用点在距参照点O点为L=200 (mm) 处的特例, 若其作用距离大于或小于200 (mm) 时, 亦可进行进一步的分析和计算。
将平衡方程式进行推导和计算后得出R和S应力增量关系式如下:
R=0.8PL+D
S=0.6R+D
式中:D为本计算专用常数取D=700 (kN) , 当取L分别为100～500 (mm) 时, 作表一如下:
为直观起见绘制增量图如下:
由表一和增量图可看出, 作用于连杆部位的应力R与S是随着载荷集中作用点的位置而变的, 因之导致销轴孔塑变的应力亦随之变化。伴随着销轴孔的变形增加, 终致连杆定位尺寸和定位、位置的形变, 从而引发因变形所产生的局部应力集中, 这样会使支架在掩护梁与连杆间产生适应性偏载, 加之支架的实际工作偏载, 顶梁和底座将会产生横向错位位移, 最终导致连接两者间的连杆扭曲和变形。由此, 引申到其他的两柱支撑掩护式支架亦是如此。
摘要：矿用掩护式液压支架使用数量增加, 掩护式液压支架使用过程中, 连杆损坏非常普遍, 其损坏原因引起关注, 文章作了相关受力分析和计算, 为支架设计提供必要理论依据.
关键词：液压支架,连杆,受理分析,计算
参考文献
[1]鲁忠良等.液压支架设计使用安全辨析[M].煤炭工业出版社, 2006, 8.
液压支架掩护梁的维护与检修 篇6
关键词：液压支架掩护梁,维护,检修
1 掩护梁的功能主要有4个:
1.1 作为四连杆中的一杆用, 控制顶梁的运动轨迹, 使其在升降过程中做近似于顶板垂直的直线运动。
1.2 传递来自顶梁的水平力和部分垂直外载。在某些情况下, 还可能承受老顶周期来压的冲击载荷, 是支架部件中受力最为复杂的一个部件。
1.3 隔离采空区, 掩护工作面空间, 防止采空区冒落的矸石串入工作面。
1.4 保持支架整体纵横向的稳定性
如图1所示为液压支架的掩护梁, 其结构也是由钢板焊接而成的箱形结构, 对称的4条主筋贯穿梁的全长, 上和整体的背板相连, 下与腹板焊接, 中间相隔一定间隔布置多个加强筋, 使整个梁内部形成了若干小箱体。这样可使梁体既有足够的强度又有很高的刚性。
掩护梁上端由两个左右对称的耳座, 用以与顶梁铰接;下端两组耳座, 用以与前后连杆铰接。在腹板中部没有平衡千斤顶的固定位置, 该固定装置可使平衡千斤顶的缸体通过左右两块弯曲的固定板插装在掩护梁上的支承座内。与常用的销轴耳座式的连接方式比较, 上述连接方式的承载性能好, 连接更可靠。在梁体内部, 横向分布有4个相互平行的圆筒, 用以安装侧护千斤顶导向机构。
2 液压支架掩护梁的操作方式
2.1 移架
在中等稳定的顶板下, 移架工作一般在滞后滚筒处进行, 最大距离通常不超过3-5m。当顶板较破碎时, 移架工作则应在前滚筒切割下顶煤后立即进行, 以及时支护新暴露的顶板, 减少空顶时间, 防止发生顶板抽条和局部冒顶。移架的方式与步骤, 主要根据支架结构来确定, 其次是根据工作面的顶板状况和生产条件。
2.1.1 移架方式。
根据顶板情况和支架所用的操纵阀结构可采用以下两种方式移架:
a.边降柱边移架。主要针对顶板平整、比较坚硬而且支架有降柱位置的情况, 等降移动作完成后, 即可实现升柱。这种方法把降柱、移架放在同一时间内进行, 所用的时间短, 顶板的下沉量小, 有利于顶板管理, 但要求的拉架力加大, 尤其在松底板条件下带压移架的情况下, 拉架力会更大。
b.先降柱再移架。主要针对顶板坚硬、完整而顶、底板起伏不平的情况, 通过降柱、移架, 最后再升柱, 来完成移架工作。这种方法使顶梁脱离顶板一定距离, 故拉架省力, 但移架时间长。
2.1.2 移架布置。
移架的步骤分为降架、移架和升架3个动作。为尽量缩短移架时间, 实现立即支护, 降架时, 当支架顶梁稍离开顶板时, 就应将推移千斤顶的操纵阀扳到移架位置使支架前移 (对于破碎顶板, 甚至可以实现不离开顶板的带压移架) 。当支架移到新的支撑位置时, 应进行憋压, 以保证支架有足够的移动步距, 并调整支架的位置, 使之与刮板输送机垂直且架体平稳。然后, 操作升架操纵阀, 使立柱升起支撑顶板。升架时, 注意顶梁与顶板的接触情况。当顶板凸凹不平时, 应先塞顶后升架, 以求做到全面接触。支架升起撑紧顶板后, 应再次进行憋压, 以保证支架对顶板的支撑力达到初力。
2.2 推溜
当液压支架移过8~9架后, 即可进行推溜, 推溜可根据工作面的具体情况, 采用逐架推溜、间隔推溜或几架支架同时推溜等方式完成。为使工作面刮板输送机保持平直状况, 推溜时应随时注意调整推溜步距, 使刮板输送机除推溜段有弯曲外, 其他部分应保持平直, 并减少刮板输送机的运行阻力, 避免卡链、掉链等事故的发生。在推溜过程中, 如发现输送机卡链现象, 应立即停止推溜, 待查处原因并处理完毕后再进行推溜, 切不可强行推溜, 以免损坏溜槽或推移装置, 从而影响工作面正常生产。
3 掩护梁的维护与检修
3.1 掩护梁的日检
3.1.1 检查各种连接销、轴是否齐全, 有无损坏, 发现严重变形或丢失的应及时更换或补全。
3.1.2 检查掩护梁有无变形或开焊, 对出现的变形、开焊现象的掩护梁应及时更换。
3.1.3 检查各运动部分是否动作灵活, 有无卡阻现象, 如有应立即处理。
3.1.4 检查掩护梁梁与连杆机构的连接是否可靠、牢固。
3.2 掩护梁的周检
3.2.1 进行日检各项检查的内容, 处理日检中难以处理的问题。
3.2.2 检查掩护梁与顶梁的连接销、轴及耳座, 如发现有裂纹或损坏, 应及时更换。
3.2.3 检查掩护梁与前后连杆的连接是否有裂纹, 如出现裂缝应及时更换。
3.2.4 检查掩护梁是否有严重的塑性变形或损坏, 并及时更换损坏的掩护梁。
此外, 在工作面搬家时, 除完成周检的全部内容外, 还应更换或修理变形、开焊的掩护梁。
4 液压支架掩护梁维护与检修注意事项
4.1 液压支架掩护梁的检修
液压支架掩护梁拆卸后, 主要检修内容如下:
4.1.1 检查掩护梁箱顶的平整度, 校正弯曲的箱体, 补焊开缝的焊口。
4.1.2 检查掩护梁上侧护板的平整度, 校正变形的侧护板, 补焊开焊的侧护板。
4.1.3 矫直掩护梁平衡千斤顶的耳座、柱窝。
4.2 注意事项
4.2.1 在进行掩护梁的拆装更换前, 应对工作区的煤壁、顶板及安全出口两帮进行敲帮问顶, 发现问题及时维护, 并将支架防片帮板全部升出, 接好煤帮, 以确保作用安全。
4.2.2 在拆卸支架和沿海梁的过程中, 必须使用合适的工具, 禁止硬打乱敲。
4.2.3 支架检修后应做好检修记录, 记录内容包括检修内容、材料和备件消耗、所用工时、质量检修情况和参加检修人员等, 以便积累资料、总结经验, 为今后的维修创造条件。检修后的支架应该进行整架动作性能试验。
参考文献
[1]郭怀亮, 杨元凯, 黄自炎, 孙红发.液压支架推移机构与关联机构尺寸配合研究[J].煤矿机械, 2010, 1.
掩护支架 篇7
支架升降时顶梁的运动轨迹是由四连杆机构决定的, 即由顶梁与掩护梁交点E的轨迹所决定。根据机构运动学分析, E点的运动轨迹一般为一条S型的双纽线。
2 四连杆机构定位尺寸和极限参数的确定
在设计四连杆机构时, 要根据四连杆机构的几何特性来确定。其四连杆机构的几何特性如下:
2.1 支架从最高高度降到最低高度时, 顶梁端点运动轨迹的最大宽度e最好小于30mm以下。
2.2 掩护梁上铰点到顶梁顶面之距离H和后连杆下铰点至底座底面之距Y0。
对于经济型液压支架此处取H2=100m m, Y0一般根据支架最小高度确定, 薄煤层支架取Y0=150~250mm.
2.3 支架最大和最小高度时掩护梁与水平夹角Amax和Amin。一般掩护式支架取Amax≤52°~62°。
2.4 掩护梁与后连杆长度比的确定:
对两柱掩护式支架一般为0.9~1.2, 对四柱支撑掩护式支架一般为1.2~1.8。掩护梁与前后连杆铰点间的距离可根据支架高度及连杆销子直径确定, 一般取300~500mm, 前后连杆间夹角越大, 连杆力越小。
2.5 分析可知, 为使支架受力合理和工作可靠, 在设计四连机构时曲线运动轨迹应尽量使支架的工作段要取曲线向前突的一段, 所以当掩护梁和后连杆长度已知后, 在设计时只要把掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构, 进行作图就可以了。
3 四杆机构优选设计法
目标函数的确定:支架在某一同高度时的θ角, 恰好是顶梁前端点的双纽线轨迹上的切线与顶梁垂线间的夹角。根据附加力对液压支架受力影响的分析, 为减少附加力, 必须使tgθ有较小值。所以, 只要令支架由高到低变化时, 顶梁前端点运动轨迹近似成直线为目标函数, 这两项要求都能满足。
四杆机构的几何特征如下图1所示
3.1 支架在最高位置时:p1=52°-62°, 即0.91-1.08弧度;Q1=75°-85°, 即:1.31-1.48弧度。
3.2 后连杆与掩护梁的比值, 掩护式支架为I=0.45-0.61;支撑掩护式支架为I=0.61-0.82。
3.3 前、后连杆上铰点之距与掩护梁的比值为I1=0.22-0.3。
3.4 e’点的运动轨迹呈近似双曲线, 支架由高到低双纽线运动轨迹的最大宽度e<70mm最好在30mm以下。
, 3.5 支架在最高位置时的tgθ值应小于0. 3 5, 在优化设计中, 对掩护式支架最好小于0. 1 6, 对于支撑掩护式支架最好小于0.2。
四杆机构各部尺寸的计算
四杆机构各部参数如图2所示, 图中的H1为支架在最高位置时的计算高度。令
3.5.1 后连杆与掩护梁长度的确定
当支架在最高位置时的H1值确定后, 掩护梁长度G为:
后连杆长度A=IG 前后连杆上铰点之距为:B=I1G
前连杆上铰点至掩护梁上铰点之距为:F=G-B
从以上各式, 可求出多组后连杆和掩护梁的尺寸。为了简化计算, 对各变量规定相应的步长如下:P1的步长为0.34弧度;Q1的步让为0.34弧度, I1的步长为0.02;I的步长;掩护式支架为0.032;支撑掩护式支架为0.042。
上述四个变量各向前迈出五步, 经排列组合使得到625组A、B、F、G的参数值。
3.5.2 后连杆下饺点至坐标原点之距为E1, 如上图所示。E1=Fcos P1-Acos Q1
3.5.3 前连杆长度及角度的确定
当支架高度变化时, 掩护梁上铰点e’的运动轨迹为近似双纽线, 为使双纽线最大宽度和θ角尽量小, 可把e’点的运动轨迹视为理想直线, 当然实际并非如此。但是, 我们可以做到当支架高度变化时, 有三点在这条直线上.根据设计经验, 当e’点沿理想垂线由最高向最低运动时, 后连汗与掩护梁的夹角由大于90度到小于90度变化, 在夹角变化过程中, 一定有一位置使后连杆与掩护粱处于垂直状态, 以这一特殊状态为所求的中间某一位置, 来确定直线上中间某一位置的点。
(1) b1点的坐标。当支架在最高位置是的计算高度为H1, 此时b1点的坐标为:
(2) b2点的坐标。支架在最低位置时的计算高度为H2, 此时b2点的坐标为:
根据四连杆机构几何特征要求, 支架降到最低位置时, Q2≥25°-30°, 为计算方便, 令Q2=25°, 即0.436弧度。根据几何关系P2为:
(3) b3点坐标。当支架的掩护梁与后连杆成垂直位置时, 根据几何关系, b3点的坐标为:
式中P3由下式进行计算。
(4) c点坐标。根据图2-6所示, 支架在三个位置时四杆机构几何关系确定后, c点就是过b1、b2、b3这三点的圆弧的圆心。所以, 为前连杆的长度。因此, 可以用圆的方程求得前连杆的长度。即:
上式中x1、yc为c点的坐标, 可以按下列方程联立求得:
联立上式可得:
则由以上各式可得前连杆的长度为:
3.5.4 前连杆下铰点的高度和前连杆下铰点在底座上的投影距离
当前连杆c点的坐标确定后, D和E的长度为:
四杆机构的优选
按上述方法可以求出625组四杆机构尺寸, 并非所有值都可以用, 故要优选。约束条件是根据tgθ值的要求和支架的结构尺寸关系, 对国内外现有支架的调查统计得出来的。约束条件如下: (1) 前后连杆的比值范围。根据现有支架调查统计, 前后连杆的比值C/A=0.9-1.2范围。 (2) 前连杆的高度不宜过大, 一般应使。 (3) E的长度, 一般应使。 (4) 对掩护式支架应使tgθ<0.16, 对支撑掩护式支架。 (5) 四杆机构优化设计程序编写:根据以上约束条件和计算式子, 写出程序流程图3如下所示:
说明:由于采用迭代法进行搜索, 计算方案的多少取决于各优化参数步长的选取, 步长越短, 可能的方案越多, 反之越少, 甚至可能漏掉了一些比较好的结果。但步长过短, 计算量就会变大, 带来复杂的缺点。本次计算以一种经济型掩护式液压支架即ZY2000/12/24型支架四连杆设计为例, 代入设计参数。使用的步长可使有625组数选择, 即有625个方案可选。但是首次运行无结果。后决定在不影响支架工作性能的条件下, 对其中的一个参数P1稍微扩大一下范围 (0.9-1.2变成0.85-1.2) , 运行出一组数据, 具体运行计算结果如下:
(6) 电算法顶梁前端点双钮线轨迹绘制。根据上面四杆机构的优化计算结果用电算法优化参数Q4 (Q4为支架后连杆与水平面之间的夹角, 支架高低变化时, Q4=85度~25度, 即1.48弧度至0.436弧度。) 并计算出多组x, y值。 (x值的变化相当于顶梁前端点与煤壁之距的变化。如果使Q4角按间隔0.087弧度变化, 可以计算30组x、y值。故顶梁端点运动轨迹最大宽度为emax=xmax-xmin。编程不在这里列出。运行结果如下:Ex=0.032。运行结果使顶梁端点运动轨迹最大宽度为emax=xmax-xmin=0.032m=32m m, 这说明四杆机构优化设计结果是可用的。根据以上优化设计程序编程运算, 结果限于篇幅所限不在这里给出。
参考文献
[1]丁绍南.编著.《采煤工作面液压支架设计》世界图书出版公司出版.1992.
掩护支架 篇8
近年来, 我国的煤炭事业得到了较大程度的发展, 而掩护式液压支架则在我国得到了非常广泛的应用。对于这项技术来说, 其可以说是世界目前最为安全、有效的一种井下支撑技术, 并且同其它的液压支架相比来说能够具有连接稳定、受力水平低等一系列特点。对此, 就更需要我们能够对该技术的结构以及应用等特点进行细致的研究, 从而在掌握其特点的基础上更好的对其进行应用。
2 掩护式液压支架的结构
同现有的液压支架不同, 在我国较早出现的液压支架仅仅是一种框架简单的垛式结构, 而由于在这种结构中并没有四杆机构, 所以其对于水平作用力进行承受的能力相对较差, 在水平力下很容易就会出现不稳定的情况。而掩护式支架的出现, 则无论是在稳定性方面还是水平承受力方面都得到了较大的提升。通常来说, 液压支架自身所具有的类型是较为多样的, 根据同围岩的相互作用情况会分为掩护式、支撑掩护式以及支撑式这三种, 而根据使用地点以及煤层厚度的不同也会分为多种不同的类型。而在本文中, 则主要对掩护式液压支架进行研究。
在该结构中, 液压之间的顶梁以及前探梁都是箱体焊接结构, 在整个结构中具有着支撑顶板、防止冒顶的作用。其中, 前探梁中的千斤顶则会对前探梁上、下两个方向的摆动情况进行操纵。而为了能够使支架自身的工作范围得到提升, 在该结构中的油缸位置处也加装了加强杆, 在必要的情况下则可以进行伸展使用。在掩护梁方面, 则使用了钢板材料的箱形结构, 并且其在下端也会同连杆进行连接而形成一种四杆机构, 能够有效的对支架整体重心的稳定性进行加强, 并避免采空区岩石在系统运作过程中进入到工作面, 通过这种形式, 则能够在有效保证支架顶端同煤壁之间距离保持恒定的同时也使支架的稳定性得到了增强。而在底座方面, 其也同连杆进行了铰接, 从而能够通过对千斤顶的使用使其能够同另一端的工作面进行连接, 进而在千斤顶的伸缩作用力下来更好的实现支架的移动动作。
3 掩护式液压支架的特点
根据液压支架自身所具有的特点, 其所具有支柱数量的不同也会对地层具有不同的作用关系。在掩护式液压支架中, 其具有两个支柱在运用的过程中能够同煤壁存在一定的倾斜角度, 并且能够通过支柱的支撑来对顶梁中的力量进行分化, 并且通过这个力的作用在支架前端一直保持在稳定的压紧状态, 再通过这种方式保证直接顶始终处在一个相对稳定的状态中。同时, 这种支架方式也具有一定的缺点, 即其同顶、底板之间具有较大的接触压力, 且这种压力会随着支架承压力的增大而增大, 并会对支架自身造成一定的损害。对此, 就需要我们在掩护支架设计的过程中对底座以及顶梁位置处可能施加的接触压力进行一定的限定, 并当压力过高时结合实际情况对其进行适当的优化。
4 掩护式液压支架的应用方式
在实际应用的过程中, 我们首先就需要保证液压支架能够一直保持在一个良好的工作状态, 从而以此来对支架自身的载荷情况进行支撑, 从而更好的提升支架的使用效率。对于掩护式液压支架来说, 其主要作用就是掩护, 并能够起到一定的支撑作用, 从而对采场中顶板冒落以及下沉等情况进行控制, 进而能够更好的使顶距中能够具有充分的回采空间和完整的顶板。对此, 就需要我们能够以正确的方式对其工作状态进行控制, 从而更好的发挥其所具有的掩护以及支撑作用。而最为合理的方式, 就是要保证掩护式液压支架能够同煤层顶板位置的倾斜度保持一致, 从而在实际支护的过程中能够保证前探梁同顶梁之间能够完全的接触, 且顶部不会存在悬露顶板。而为了能够在实际运行的过程中能够达到此种条件, 就需要我们能够努力的克服以下几种不合理的工作状态:
第一, 支架的前端同顶板之间存在一定的距离, 且其只能够在顶板以及顶线位置处形成一种非常狭窄的接触。此时, 直接顶易与老顶离层而可能出现垮落的情况, 且会直接对放顶线之前的顶距范围中产生影响。
第二, 如果支架自身具有前探梁, 那么就仅仅需要在其同主顶梁铰接的位置处使用顶板进行支撑, 并且要保证顶板能够同其前后部位之间的脱离, 而这就会使顶板会根据接触线的分割而形成了两个部分, 并且其也可能在此过程中出现冒落、离层的情况。
第三, 在掩护式支撑方式中, 如果仅仅顶板线同支架的前端位置存在接触, 而其余的部分都同顶板之间存在脱离, 那么就会由于支架前端具有较小的支撑力而不能够良好的起到一个对顶板的支撑的作用。而如果在此过程中出现老顶下沉的情况, 则更会使现场的矿压出现瞬间增大的现象。
总之, 为了能够使液压支架能够在实际运行过程中更好的起到作用, 就应当在避免上述几种情况的前提下良好的保持支架自身的工作状态, 并通过科学、合理的操作方式来缩短降架的时间, 从而一直使支架能够具有充足的支撑力。与此同时, 作为工作人员也应当在系统运行的全过程中做好系统的维护, 从而真正的保证支架作用能够得到正常的发挥。
5 结语
总的来说, 这种掩护式液压支架由于自身所具有的良好稳定性而在我国目前的煤矿产业中得到了大量的应用。而为了能够使支架在运用中能够具有更好的效果, 就需要我们能够结合实际情况对支架自身的结构进行不断的优化, 从而使其更好的发挥作用。
摘要：随着我国社会水平的提升, 经济步伐的推进, 我国的煤炭事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。其中, 掩护式液压支架是我们在实际煤矿工作当中经常会用到的一种技术, 能够有效的控制采场顶板下沉断裂及冒落, 保证控顶距内顶板完整和必要的回采空间。在本文中, 将就掩护式液压支架在实际生产中的应用进行一定的分析与探讨。
关键词：掩护式液压支架,实际生产,应用
参考文献