液壓支架技術(shù)體系的研究與應(yīng)用

【摘要】在進行液壓支架的設(shè)計過程中，從液壓支架技術(shù)體系的研究、支架結(jié)構(gòu)、支架標準體系等進行分析，可以在很大程度提高我國當前的液壓支架技術(shù)發(fā)展狀況，提高對支架的開發(fā)效果，確保液壓支架技術(shù)符合當前各種煤層條件。本文就我國當前的液壓支架技術(shù)體系進行充分研究，對液壓支架架型的理論體系和液壓支架的類型結(jié)構(gòu)進行深入研究，現(xiàn)研究結(jié)果如下。

【關(guān)鍵詞】液壓支架技術(shù)；理論設(shè)計；類型結(jié)構(gòu)

前言

隨著我國當前液壓支架體系的研究和技術(shù)開發(fā)，我國已經(jīng)建設(shè)了完善的液壓支架技術(shù)體系，液壓技術(shù)得到重大發(fā)展。我國當前的頂層液壓支架、大采高液壓支架等環(huán)境較為復(fù)雜，支架體系水平已經(jīng)達到世界領(lǐng)先水平，我國已經(jīng)成為當前最大的液壓支架生產(chǎn)國。在進行液壓支架技術(shù)體系的研究與應(yīng)用的過程中，將液壓支架理論及液壓結(jié)構(gòu)進行完全，確保從本質(zhì)上促進我國的液壓支架技術(shù)發(fā)展。

1、液壓支架設(shè)計理論

當前在進行液壓支架設(shè)計的過程中，液壓支架設(shè)計要保證技術(shù)的適應(yīng)性和可靠性，從根本上提高液壓支架的實用效果。在20世紀80年代，我國的液壓支架技術(shù)體系主要是基于二維力學(xué)支架模型，主要是在工程力學(xué)計算的圖版手工設(shè)計，對四連桿機構(gòu)運動軌跡進行設(shè)計。在20世紀90年代，液壓支架CAD技術(shù)開始完善，實現(xiàn)對CAD的優(yōu)化設(shè)計，保證液壓支架的計算機輔助設(shè)計，保證實現(xiàn)對圖板的液壓支架設(shè)計效果。

在2000年，我國通過消化吸收國際先進技術(shù)，有效對傳統(tǒng)設(shè)計進行改變，實現(xiàn)了將液壓支架技術(shù)理念的創(chuàng)新，將可靠性作為液壓支架技術(shù)的主要目標，完成了對優(yōu)化設(shè)計的開發(fā)理念，從本質(zhì)哈桑實現(xiàn)了三維CAD的動態(tài)設(shè)計及可靠性設(shè)計研究。

高端液壓支架技術(shù)攻關(guān)和十一五科技攻關(guān)有效對液壓支架理論進行研究，有效對液壓支架的耦合劑組合強度進行分析，提出了新的液壓支架理論，實現(xiàn)對支架圍巖耦合模型和有限元液壓支架三維參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，已經(jīng)實現(xiàn)了工作總體的配套數(shù)字仿真，建立了完全的液壓支架設(shè)計理論體系。

2、液壓支架類型結(jié)構(gòu)

當前的液壓支架類型有很多種，液壓支架技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)逐漸呈現(xiàn)多樣化。根據(jù)圍巖的相互作用混合維護回采空間方式，液壓支架結(jié)構(gòu)可以分為支撐式、掩護式；依照移架方式可以將液壓支架分為邁步前移式、整體自移式；根據(jù)液壓支架技術(shù)的使用地點可以將其分為工作面支架及端頭支架。

2.1支撐掩護式液壓支架

支撐掩護式液壓支架主要是將支撐式液壓支架作為支撐的技術(shù)。支撐掩護式液壓支架通過對掩護式液壓支架進行改善和提高，有效發(fā)揮掩護式液壓支架技術(shù)的特色。該體系中的液壓前探梁和頂梁通過箱體焊接結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，實現(xiàn)對工作面頂板的支撐，有效防止出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。該方法可以有效適應(yīng)頂板出現(xiàn)的起伏不平現(xiàn)象，改善平面頂?shù)男阅?，從本質(zhì)上提高對液壓支架技術(shù)體系的研究效果。

在進行支撐掩護式液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，四根立柱要對頂梁和底座進行支撐，保證立柱、頂梁、底座進行改善，提高對主體的受力效果。要對支架的支撐高度進行增大，適當擴大適用范圍。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中要將機械加長桿上進行連接，實現(xiàn)對端體的端加。

2.2掩護梁液壓支架

掩護梁液壓設(shè)計主要是通過鋼板焊接保證對箱型結(jié)構(gòu)的主體設(shè)計，保證鋼板焊接連接形成統(tǒng)一整體。掩護梁液壓支架將下端通過前、后連桿與底座進行交接，保證對四連桿的整體機構(gòu)設(shè)計，完成對設(shè)計的整體方法和結(jié)構(gòu)。在該液壓支架技術(shù)結(jié)構(gòu)的方式中，要通過將掩護梁和鋼板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證支架結(jié)構(gòu)工作的穩(wěn)定性。底座前后將千斤頂?shù)耐埔七M行運輸，實現(xiàn)對千斤頂?shù)纳炜s，在很大程度上實現(xiàn)了對千斤頂運輸機的連接、行走動作。

進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，相關(guān)人員要對乳化液泵站進行管理，實現(xiàn)液壓膠管結(jié)構(gòu)支架的動靜轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對采煤技術(shù)的綜合控制和管理，滿足機械化采煤的需求。

3、液壓支架的當前應(yīng)用

我國是世界的產(chǎn)煤大國，是世界上煤礦最多的國家之一。當前我國的液壓支架技術(shù)已經(jīng)得到飛速發(fā)展，在煤礦行業(yè)已經(jīng)取得顯著成效。當前我國研制了十一軸聯(lián)動柔性焊接機器人。十一軸聯(lián)動柔性焊接機器人主要焊接系統(tǒng)由單絲焊接系統(tǒng)和雙絲焊接系統(tǒng)組成，在進行焊接的過程中，可以有效通過測溫一自動補熱系統(tǒng)對焊接工件進行補熱，降低在進行焊接過程中出現(xiàn)的不良現(xiàn)象，提高對焊接的焊接效果。在該過程中，液壓支架大結(jié)構(gòu)件十一軸聯(lián)動柔性焊接機器人可以有效減少在焊接過程中由于熱量不足導(dǎo)致的焊接工件冷卻問題，保證焊接過程中的穩(wěn)定性。液壓支架大結(jié)構(gòu)件十一軸聯(lián)動柔性焊接機器人同時開發(fā)了焊接機器人的離線編程系統(tǒng)，實現(xiàn)了對工件三位數(shù)字模型的離線編程軟件導(dǎo)入，有效通過電腦對外部軸系統(tǒng)進行模擬，有效縮短了停機時間。

3.1大幅度地提高了井下生產(chǎn)效益，改善了井下工人的勞動條件

電液控制系統(tǒng)的采用，取消了人工控制過程中的輔助時間，反應(yīng)速度快，可以通過計算機來合理地安排采煤工序，最大限度地發(fā)揮機械設(shè)備的最大能力?？梢詫χЪ苓M行編組運行，同時對多個支架進行操作。因此，可大幅度提高采煤機械的利用率和生產(chǎn)效率。在薄煤層刨煤機工作面，電液控制系統(tǒng)可實現(xiàn)跟機定量推溜和自動移架。在工作面順槽的遠程控制，使井下無人工作面成為現(xiàn)實，成功地解決了薄煤層自動化開采問題，井下工人的勞動條件得到根本的改善。

3.2改善了工作面頂板支護狀況，有利于生產(chǎn)安全

保證工作面液壓支架的初撐力、帶壓擦頂移架都是效措施。電液控制系統(tǒng)集監(jiān)測與控制于一體，合理地解決了在工作面支護中，液壓支架初撐力達不到額定阻力和帶壓移架問題，為改善工作面頂板的維護提供了有利條件，可減少頂板事故的發(fā)生。同時，由于操作人員可鄰架控制、遠離工作面控制，故可避免遭受沖擊地壓、粉塵等礦井災(zāi)害的襲擾，保證人員的安全，同時，電液控制系統(tǒng)的使用為實現(xiàn)井下無人工作面提供了可能性，使我國煤礦生產(chǎn)的自動化提高到一個新的水平，進一步保證了人員的安全。

4、總結(jié)

經(jīng)過不斷的實踐和技術(shù)開發(fā)研究，我國已經(jīng)建立了完善的液壓支架技術(shù)體系研究，在當前的煤炭工業(yè)中已經(jīng)取得了重大貢獻。在進行液壓支架技術(shù)體系研究的過程中，相關(guān)人員要嚴格依照設(shè)計理念，對設(shè)計結(jié)構(gòu)進行有效選取，確保從本質(zhì)上提高液壓支架技術(shù)體系的實際應(yīng)用效果。要將液壓支架技術(shù)體系進行實際應(yīng)用，在應(yīng)用中對其進行改進和完善，完成十二五發(fā)展目標。

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