一種可拆卸缸底結(jié)構(gòu)在液壓支架推移千斤頂中的應用

錢海峰，孫守田（棗莊通晟實業(yè)有限公司，山東 棗莊 277011）

一種可拆卸缸底結(jié)構(gòu)在液壓支架推移千斤頂中的應用

錢海峰，孫守田
（棗莊通晟實業(yè)有限公司，山東 棗莊 277011）

煤礦綜采工作面支架用液壓缸，由于長期在井下受濕度很大、粉塵濃度高等環(huán)惡劣環(huán)境影響，液壓缸容易腐蝕，從而降低可靠性。為了解決液壓缸耐腐蝕要求，筆者設計出可拆卸缸底，降低了油缸電鍍難度，效果明顯。

可拆卸；液壓缸缸底；應用

液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的主要設備之一，它由金屬構(gòu)件和若干液壓元件組成，以高壓液體為動力，能實現(xiàn)支撐、切頂、自移、推溜等工序，與大功率采煤機、大運量的可彎曲刮板機運輸機組成回采工作面的綜合機械化設備。由于液壓支架具有支護性能好、強度高、移架速度快、安全可靠等優(yōu)點，它的使用能增加采煤產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低開采成本、減輕工人的勞動強度和保證生產(chǎn)安全等，因此，液壓支架是實現(xiàn)采煤綜合機械化和自動化不可缺少的主要設備。

液壓支架在工作過程中，必須具備升、降、推、移四個基本動作。其中推、移動作都是由底座上的推移千斤頂來完成的。當需要支架前移時，先降柱卸載，然后高壓液體進入千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機的為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當需要推輸送機時，支架支撐頂板后，高壓液進入千斤頂?shù)幕钊?，另一腔回液，以支架為支點，使活塞桿伸出，把輸送機推向煤壁。液壓支架每移動一個步距，推移千斤頂都會全行程工作兩次，由此可見，推移千斤頂是液壓支架往復工作較為頻繁的部件之一 ，因此它必須具備更高的可靠性。

1　課題的提出

推移千斤頂是綜采液壓支架實現(xiàn)推溜、移架動作的核心部件，為了提高其可靠性，一般會對推移缸筒內(nèi)壁進行鍍鉻處理，以達到防腐、增加耐磨性的目的。目前推移千斤頂缸底與缸筒連接均采用焊接方式，缸筒焊接缸底后，內(nèi)孔成為盲孔，電鍍時缸筒內(nèi)、外的電鍍液交換變得十分困難，這嚴重影響電鍍層的質(zhì)量。

經(jīng)過分析，解決此問題可有兩種方法：（1）保留目前缸底、缸筒焊接的連接方式，加裝缸筒電鍍液內(nèi)外交換裝置。這種方法無疑使電鍍系統(tǒng)的變得復雜，很大程度提高了電鍍成本，而且此方法雖能使電鍍質(zhì)量得到提高，但仍無法達到通孔電鍍的質(zhì)量水平；（2）改變缸底和缸筒的連接方式，采用連接鋼絲連接，即：可拆卸缸底結(jié)構(gòu)。采用此結(jié)構(gòu)方式，缸筒可先進行電鍍，然后再與缸底連接，在連接處采用雙O形圈密封，以保證密封效果。這種結(jié)構(gòu)在推移千斤頂重復利用方面也有很大優(yōu)勢，在修復時，可直接將缸底拆下，便于觀察和修復缸筒內(nèi)壁損傷，給修復工作減少很多困難。

通過對這兩種方法進行比較，采用可拆卸缸底結(jié)構(gòu)效率更高、成本更低。

圖1　推移千斤頂裝配圖

2　可拆卸缸底結(jié)構(gòu)及原理

改進后千斤頂結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3　強度校核

連接鋼絲強度校核：連接鋼絲為截面規(guī)格為6mm*6mm的方鋼，材質(zhì)45，屈服強度［τ］=355MPa。

圖2　連接鋼絲受力圖

連接鋼絲受力如圖2所示。根據(jù)受力情況，連接鋼絲上、下兩段沿兩個面錯動。由平衡方程容易求出，連接鋼絲橫截面上的剪應力為：

式中：F為油缸壓力；A為方鋼有效受力面積。

此類千斤頂工作壓力P一般為31.5MPa，油缸半徑R為62.5mm，油缸有效截面積S=3.14*R*R=3.14*62.5mm*62.5mm=12265.6mm2。根據(jù)油缸壓力計算公式：F=A*P=12265.6mm2*31.5MPa=386.4KN

連接鋼絲有效受力面積為外徑125mm，內(nèi)徑119mm的環(huán)形，其面積：A=3.14*（62.5*62.5-59.5*59.5）=0.00115m2。

連接鋼絲截面上剪切應力為：

故連接鋼絲滿足剪切強度要求。

4　結(jié)束語

綜上所述，為了保證推移千斤頂油缸內(nèi)鍍質(zhì)量，提出了可拆卸缸底結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不僅解決了目前焊接缸底結(jié)構(gòu)缸筒，電鍍時鍍液內(nèi)外不易交換，造成電鍍質(zhì)量不達標的難題，而且在對千斤頂進行修復再利用時，缸底拆下后，更容易觀察、修補缸筒內(nèi)壁的缺陷，提高修復效率，節(jié)約修復成本，具有廣闊推廣價值。

［1］吳昌林，張衛(wèi)國，姜柳林.機械設計（第三版）［M］.武漢：華中科技大學出版社，2011.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.244

錢海峰（1985-），男，本科，助理工程師。