煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設(shè)計(jì)與分析

張小會

開灤錢家營礦業(yè)分公司機(jī)采科，河北唐山 063301

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設(shè)計(jì)與分析

張小會

開灤錢家營礦業(yè)分公司機(jī)采科，河北唐山 063301

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，安裝使用在井下綜采工作面液壓支架操縱閥上，是為有效防止操縱閥手把誤動作而設(shè)計(jì)的安全限位裝置。本文針對煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的設(shè)計(jì)制造，從方便、安全、實(shí)用3個角度進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析的論述。

.液壓支架；操縱閥手把；安全限位裝置；實(shí)施

1 設(shè)計(jì)分析

1.1 技術(shù)領(lǐng)域

煤礦綜采工作面液壓支架上使用的操縱閥組，無任何限制手把扳動裝置。由于煤礦綜采工作面操作空間環(huán)境狹窄，操縱閥組功能又要求它安裝的位置要利于人員操作，不能太隱蔽。于是就存在發(fā)生手把因被意外刮到、擠壓等形式而產(chǎn)生誤動作而造成事故的可能，從而損壞設(shè)備影響生產(chǎn)，甚至發(fā)生人身傷害事故。因此，提出加設(shè)煤礦液壓支架操縱閥手把安全限位裝置這一課題進(jìn)行分析研究。

此裝置的設(shè)計(jì)填補(bǔ)了該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的空白。屬于煤礦井下液壓支架設(shè)備安全使用技術(shù)領(lǐng)域。

1.2 技術(shù)分析

煤礦用各型液壓支架操縱閥組均由多個帶手把的單片閥用四條螺栓串聯(lián)固定，組成閥組安裝在液壓支架閥座上。液壓支架操縱閥手把安全限位裝置，結(jié)合閥組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，同時還要求方便井下工作人員操作，并適合井下狹窄的作業(yè)空間環(huán)境。也就是要從結(jié)構(gòu)簡潔、方便實(shí)用、安全等方面制定方案，來解決此裝置設(shè)計(jì)的技術(shù)問題。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 方案圖示

圖中標(biāo)記如下：安裝板1、連接板2、固定軸3、開口銷4、擋圈5、固定軸套6、螺栓7、限位桿8、閥組9。

2.2 具體方案

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，設(shè)計(jì)主結(jié)構(gòu)如圖示：安裝板[1]與固定軸套[6]、連接板[2]焊接為一體。安裝板[1]上設(shè)計(jì)的安裝孔，其定位尺寸與閥組上側(cè)的兩個定位連接孔相同，將原設(shè)計(jì)液壓支架操縱閥組的兩條螺栓加長，與閥組[9]串聯(lián)固定，如此安全限位裝置便可與閥組形成一體，方便可靠的安裝在液壓支架閥座上。固定軸[3]貫穿在固定軸套[6]內(nèi)，下方安裝擋圈[5]后，再用開口銷[4]固定，上方設(shè)計(jì)的鉸接孔與限位結(jié)構(gòu)件鉸接孔用螺栓[7]貫穿連接。

2.3 方案特征

1）煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，設(shè)計(jì)成鉸接旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)包括安裝板[1]、固定軸[3]、固定軸套[6]、限位結(jié)構(gòu)桿[8]（“U”形狀）。其中限位結(jié)構(gòu)桿[8]即為有效防止操縱閥手把誤動作，直接發(fā)揮安全防護(hù)作用的部件；

2）作為適用于煤礦井下液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置。它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)適用于各型液壓支架使用，只需根據(jù)支架操縱閥片的多少來選擇不同尺寸加工所需要的限位桿[8]；

3）本方案裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯著特點(diǎn)：使用簡便。操縱閥組[9]不工作時，手把均置于零位，將限位桿[8]向下轉(zhuǎn)動到鎖住操縱閥組手把位置，相當(dāng)于“套”住所有手把。需進(jìn)行液壓支架手把操作工作時，將限位桿[8]掀起，再隨固定軸[3]一起旋轉(zhuǎn)到不妨礙作業(yè)一側(cè)即可，像使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)一樣簡單；

4）此裝置的設(shè)計(jì)方案最初有多種，主結(jié)構(gòu)最直接的不同就體現(xiàn)在限位桿[8]的固定方式上，未定型前還有鏈連接及插銷型兩種方式。最終通過小范圍實(shí)踐，確定了這種旋轉(zhuǎn)開關(guān)型。這種旋轉(zhuǎn)開關(guān)型的限位桿[8]不會丟失且不易損壞，同時這種連接固定方式，最有效的實(shí)現(xiàn)了限位安全裝置操作方便、快捷、安全，適于井下作業(yè)環(huán)境的設(shè)計(jì)理念。

3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1）液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)，結(jié)合了閥組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡潔，方便實(shí)用且利于安全操作。其結(jié)構(gòu)適用于各型液壓支架使用。各型液壓支架操縱閥組，如圖示中[9]示意均由多個帶手把的單片閥組成用四條螺栓串聯(lián)固定，構(gòu)成閥組安裝在液壓支架閥座上，有橫向和縱向兩種安裝方式；

2）液壓支架操縱閥手把安全限位裝置，所設(shè)計(jì)限位桿[8]為U形長桿，為保證限位桿[8]能根據(jù)工作操作需求，在安全有效范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，安裝板[1]前部設(shè)計(jì)了限制限位桿[8]旋轉(zhuǎn)的限位面，當(dāng)限位桿[8]處于垂直于固定軸[3]位置時，限位面的前端邊緣頂在限位桿[8]的側(cè)面，使限位桿[8]不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，以保證限位桿[8]在安全位置懸掛，不會妨礙安全操縱液壓支架。

4 方案實(shí)施

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置于2008年10月正式批量加工制作，投入到井下采煤工作面使用。首先應(yīng)用在ZY3600-11/28型液壓支架，之后又推廣到ZY4800-19/40型液壓支架。現(xiàn)在開灤錢家營礦業(yè)分公司已經(jīng)全面推廣使用到各型號液壓支架，共7種規(guī)格。在幾年的實(shí)踐與不斷改進(jìn)后，形成了本文所論述的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)。此煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置已申請了國家專利，并準(zhǔn)備在全局范圍內(nèi)推廣使用。

5 結(jié)論

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的推廣應(yīng)用，有效防止了操縱閥手把誤動作，避免出現(xiàn)人為錯誤扳動或其它意外錯誤扳動而造成的事故，效果顯著。排除了煤礦井下生產(chǎn)中重大安全隱患，起到安全防范作用。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，未設(shè)計(jì)安裝此安全限位裝置之前，各煤礦每年都有因液壓支架操縱閥手把誤動作而引發(fā)的事故，導(dǎo)致設(shè)備損壞影響生產(chǎn)，甚至發(fā)生人身傷害事故。此技術(shù)研究成功推廣實(shí)施后，降低了液壓支架部件維修率，提高了生產(chǎn)效率。每年可直接降低檢修成本達(dá)10～20萬元以上；避免一起人身傷害事故，則相當(dāng)于間接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，價值可達(dá)2～25萬元以上。

[1]李秋生，崔漢濤，尹冬晨.新型液壓支架結(jié)構(gòu)型式構(gòu)想[J].礦山機(jī)械，2006(5).

[2]張萬喜.煤礦綜采液壓支架操縱閥閉鎖裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技資訊，2010(12).

[3]賈春強(qiáng)，于洋，丁少華，常鏑，姜仁坤.液壓支架雙伸縮立柱初撐力控制研究[J].煤礦機(jī)械，2010(4).

TD3

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.1674-6708（2011）52-0137-02