超前維護(hù)支架側(cè)護(hù)板整形機

摘要：五溝煤礦采煤超前支護(hù)采用的是沈陽天安礦山機械科技有限公司生產(chǎn)的ZT2×3200/18/35型巷道超前支護(hù)支架，用以替代傳統(tǒng)的DZ-25單體液壓支柱。由于五溝礦井下壓力比較大，幫頂?shù)仁艿讲煌较虻膲毫?，這就造成了超前支架的頂梁、掩護(hù)梁以及護(hù)臂板等受到不同方向的扭曲變形。此整形機就是專門為平直該型號支架而設(shè)計。

關(guān)鍵詞：超前支護(hù)支架 整形機 全框架結(jié)構(gòu) 礦用工字鋼 正面彎曲 側(cè)彎曲 工作阻力 工作壓力 有效行程

ZT2×3200/18/35型巷道超前支護(hù)支架，經(jīng)過規(guī)定的型式試驗和嚴(yán)格的出廠驗收，主要構(gòu)件和液壓元件的強度足夠，性能可靠，在正常情況下一般不會發(fā)生大的故障。但是，支架在井下使用過程中，由于五溝礦煤層地質(zhì)條件復(fù)雜多變，結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)局部焊縫開裂和塑性變形。由于我們礦務(wù)局是第一次使用該設(shè)備，沒有專門的整形設(shè)備。用一些傳統(tǒng)的整形設(shè)備，比如壓力機、金火焰等只能平直一般變形不大，而且只向一側(cè)彎曲的護(hù)板。如果遇到變形比較復(fù)雜的，只能報廢或者外委整形，這樣既不效率，也不經(jīng)濟。在這種情況下，根據(jù)我維修站現(xiàn)有條件，由鉚焊組骨干成員帶頭設(shè)計出了符合要求而且又非常實用的超前支架整形機。該整形機采用礦用11#工字為框架，用兩塊650×680的δ20鋼板特制的工作臺，整體焊接而成。具體結(jié)構(gòu)及原理如下圖：

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1、11#礦用工字鋼；2、主油缸（一級護(hù)幫千斤頂）；3、輔助油缸（一級護(hù)幫或者二級護(hù)幫千斤頂；4、頂梁（δ16鋼板）；5、工作臺（δ20鋼板650×680）。

1 動作原理

該整形機是主要是由乳化泵、操縱閥組、主機架以及雙立柱千斤頂構(gòu)成。整形支架的動力源為BRW125/31.5乳化液泵供液，通過操縱閥組使進(jìn)、回液管路的液體進(jìn)入各自獨立的分支系統(tǒng)管路，并通過主機架上的兩個千斤頂?shù)纳炜s而完成整個動作過程。一般的操作流程是首先將待整形的護(hù)板或其它構(gòu)件放在特制的工作臺上，開動乳化液泵，使乳化液進(jìn)入液壓系統(tǒng)，使液壓油進(jìn)入油缸。整個整形系統(tǒng)包括兩個油缸，通過操縱閥組，帶動雙向油缸的搗桿緩慢移動。兩個油缸一直頂?shù)酱蔚臉?gòu)件上，視其護(hù)板或其它構(gòu)件的彎曲程度進(jìn)行操縱。如護(hù)板彎曲程度較大或多處彎曲時，可以適度延長操縱閥的動作時間，從而達(dá)到平直到符合要求的形狀。經(jīng)測定，選用ZY7600/24/50掩護(hù)式液壓支架的一級護(hù)幫千斤頂，工作阻力為749KN，推力為633KN，行程507mm，利用平板彎曲計算公式，設(shè)鋼板邊長為b，厚度為h，在力P作用下產(chǎn)生的撓度為f。以下公式使用條件：h≤0.2b中心點的應(yīng)力為：σ=-c8P/h^2，式中：c8——矩形平板系數(shù)8，查表得c8=0.0611中心點的撓度為：f=c8Pb^2/（Eh^3），式中：E——材料的彈性模量；c8同上。經(jīng)過測試與實驗，最多可形彎曲度不大于82度40mm的鋼板，完全能達(dá)到使用要求。運用二級護(hù)幫，推力為158KN，工作阻力187KN，可起到固定被整形物的作用。

2 架側(cè)護(hù)板整形機的技術(shù)特征

①乳化液泵

公稱壓力：31.5Pa

公稱流量：125L/mm

電機功率：55KW

②結(jié)構(gòu)型式：雙立柱全框架結(jié)構(gòu)

③整形機高度：1800mm

④整形機寬度：900mm

⑤被整形物最大尺寸

⑥最大工作阻力：749KN

⑦操作方式：操縱閥組操作

⑧主千斤頂

缸徑/桿徑：ф160/ф105

行程：507mm

推力P=31.5MPa：633KN

工作阻力P=37.3Pa：749KN

⑨輔助千斤頂

缸徑/桿徑：ф80/ф60

行程：230mm

推力P=31.5MPa：158KN

工作阻力P=37.3Pa：187KN

3 超前維護(hù)支架側(cè)護(hù)板整形機工作特點及經(jīng)濟效益

3.1 結(jié)實耐用 整形機以11#工字鋼為主架，全框架焊接而成。

3.2 簡單高效 僅通過一組操縱閥組就可實現(xiàn)全部動作；普通的GZH200X型整形機，工作壓力為25MPa，有效行程325mm，回經(jīng)速度40.75mm/s，且整形空間受平臺限制。支架側(cè)護(hù)板整形機，工作壓力為31.5MPa（泵壓），有效行程507mm，回經(jīng)速度65mm/s。

3.3 經(jīng)濟效益 以整形超前支架護(hù)板為例：①每整形一塊超前支架護(hù)板，平均用時為20分鐘（3塊/h）；②每整形一塊超前支架掩梁，平均用時為30分鐘（2塊/h）；③超前支架護(hù)板價格為1134元/塊，16架共計88塊。④掩護(hù)梁價格為17000元/塊，共計16塊。

如全按外委計算，為1134×88×0.3+17000×16×0.3=111537.6元，如全換新件，價格為1134×88+17000×16=371792元?？梢姡烤S修一個工作面的超前支架（全部整形為8個工作日），最低節(jié)約成本為111537.6元，最高為371792元。

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