煤礦立柱式壓力機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

趙 奇 丁愛國

（1.大同煤礦集團(tuán)朔州煤電小峪煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036000；2.大同煤礦集團(tuán)朔州煤電機(jī)電裝備制造有限公司，山西 朔州 036000）

隨著煤礦設(shè)備檢修量的不斷增大，在日常修理工作中被檢修的設(shè)備局部結(jié)構(gòu)件變形量在不斷地增多，尤其是對(duì)各類設(shè)備的軸承、聯(lián)軸器以及緊配合零件進(jìn)行拆卸過程中，總是會(huì)出現(xiàn)局部件變形的情況[1]，小峪煤業(yè)綜修廠由于沒有大型的壓力機(jī)，在拆卸設(shè)備的緊配合零件時(shí)需經(jīng)常外委，不僅耽誤大量的時(shí)間，而且需花費(fèi)一筆不小的費(fèi)用。因此，該礦相關(guān)技術(shù)人員通過論證，應(yīng)用廢舊的材料，設(shè)計(jì)并加工出了立柱式壓力機(jī)，該壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作較為方便，不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，還可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效的目的[2-3]。

1 立柱式壓力機(jī)設(shè)計(jì)方案

由于近年來煤礦市場(chǎng)相對(duì)疲軟，效益低，在日常維修過程中，“節(jié)能降支、增產(chǎn)增效”成為技術(shù)人員必須考慮的一部分。因此，為了進(jìn)一步提高設(shè)備材料的利用率，在保證檢修質(zhì)量的前提下，本文因地制宜，變廢為寶，采用廢舊的液壓支架千斤、工字鋼、鋼板等材料制造出了立柱式壓力機(jī)，并在小峪煤業(yè)綜修廠投入使用，效果顯著。

1.1 材料選用及加工方法

該壓力機(jī)使用ZF10000/19/35型號(hào)液壓支架立柱1根，拉伸千斤2根，立柱千斤直徑260mm。長3000mm、寬2000mm、厚20mm的鋼板作為壓力機(jī)的底板，頂板采用長2000mm、寬2000mm、厚20mm的鋼板，工字鋼100m作為壓力機(jī)的4根柱子和移動(dòng)載物臺(tái)使用材料。動(dòng)力來源于液壓泵站，主要由泵站、管路、控制元件等組成，液壓泵站型號(hào)為BRW/315/31.5，最大輸出壓強(qiáng)為31.5MPa。

為了增加底座和頂板的承重力和穩(wěn)定性，使用長3000mm、寬2000mm的11#工字鋼并排焊接于底板下，使用長2000mm、寬2000mm的11#工字鋼并排焊接于兩層頂板之間。每根柱子均采用4根11#工字鋼相互焊接并與上下板相連，增加了支柱承載能力和抗沖擊性。立柱一端固定于壓力機(jī)的頂板中間，另一端通過銷與活動(dòng)平板聯(lián)接，在日常使用過程中，由于所壓物體與千斤不一定處于同一直線，故千斤和活動(dòng)平板不完全固定，具有活動(dòng)的余地。兩根拉伸千斤一端通過銷固定于底板上，另一端通過耳套、銷連接于移動(dòng)架載物臺(tái)上，最終成型的壓力機(jī)高3500mm、長3000mm、寬2000mm，能夠拆卸大型設(shè)備緊配合零件[4-6]。

1.2 工作原理

根據(jù)泵站提供最大壓強(qiáng)P=31.5MPa；立柱千斤直徑D=260mm；由此可得壓力機(jī)最大壓力為：

圖1 壓力機(jī)主體結(jié)構(gòu)

本文使用三維軟件Solidworks設(shè)計(jì)并裝配起來的壓力機(jī)，如圖1所示，該壓力機(jī)主體結(jié)構(gòu)包括底板、頂板、立柱千斤、活動(dòng)平板、銷、4根柱子、拉伸千斤、耳套、軌道、移動(dòng)架載物臺(tái)等零部件。

圖1所示的移動(dòng)架載物臺(tái)完全采用工字鋼材料焊接而成，每一根橫梁均由兩根工字鋼并列焊接而成，從而使該載物臺(tái)結(jié)實(shí)而且質(zhì)量輕，在實(shí)際使用過程中得到了良好的驗(yàn)證。

壓力機(jī)動(dòng)力來源于泵站提供的乳化液或者清水，壓力機(jī)在使用過程中將被壓零部件以及互鎖架放置于移動(dòng)架載物臺(tái)上，通過拉伸千斤將移動(dòng)架載物臺(tái)沿著軌道移動(dòng)到壓力平板下，進(jìn)而通過立柱千斤將壓力施加到被壓的物體上，由于使用廢舊的拉伸千斤活動(dòng)行程有限，無法一次性將移動(dòng)載物臺(tái)推移出來，故在移動(dòng)載物臺(tái)側(cè)面設(shè)計(jì)了固定耳套和可移動(dòng)的耳套，可移動(dòng)耳套可以利用拉伸千斤二次將移動(dòng)載物臺(tái)推移出來。

圖2 互鎖架

為了便于卡住軸套類等緊配合零件，且放置方便，故設(shè)計(jì)了互鎖架，如上圖2所示。互鎖架設(shè)計(jì)為兩半，為了使軸套類等緊配合零件放置于互鎖架的平面中心孔位置處，互鎖架可以牢牢地鎖住被壓零部件，這樣避免了在壓的過程中，被壓零部件出現(xiàn)受力不均狀況而損傷。

圖3 被壓零件放置于移動(dòng)架載物臺(tái)

該壓力機(jī)在使用過程中四周設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，防止其他零部件飛濺出來造成人員傷亡，如圖3所示，帶著互鎖架的被壓零件正在放置于移動(dòng)架載物臺(tái)上。

2 應(yīng)用效果

自行設(shè)計(jì)的該立柱式壓力機(jī)已應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中，對(duì)軸套類等緊配合零件的拆卸起到了重要的作用，解決了以往拆卸緊配合零件容易出現(xiàn)局部零件變形的現(xiàn)象。該壓力機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，實(shí)際操作方便，造價(jià)低廉，日常維護(hù)和保養(yǎng)簡單方便，設(shè)計(jì)制造方法值得在煤礦修理車間推廣應(yīng)用，通過使用該壓力機(jī)，不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，而且大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到提質(zhì)增效的效果。