ZTZ20000/27.5/42端頭液壓支架的技術(shù)革新改造

張輝

（大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備力泰有限責(zé)任公司 山西大同 037003）

0 引言

在對(duì)ZTZ20000/27.5/42 端頭液壓支架予以大修時(shí)，由于此部端頭液壓支架是我公司修理較大液壓支架之一，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在修理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的閥架位置布置不合理，導(dǎo)致有液壓系統(tǒng)管路斷開(kāi)的危險(xiǎn)，同時(shí)綜合考慮多種因素，決定加裝支架側(cè)護(hù)裝置，保障在使用中的安全，所以利用這次大修的機(jī)會(huì)，對(duì)這部端頭支架不合理處、易損處予以了技術(shù)改造，解決了在生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題及設(shè)計(jì)中的缺陷和不足，取得到了良好的效果，達(dá)到了延長(zhǎng)支架的使用壽命、安全、高效生產(chǎn)的目的。

ZTZ20000/27.5/42 端頭液壓支架最大高度為2.75 m，最大高度為4.2 m，單架寬度為920 mm，初撐力為15 520 kN，工作阻力為20 000 kN，泵站壓力為31.5 MPa，移架步距為800 mm，操縱方式是本架手動(dòng)控制，總重量為85 000 kg。

1 研究?jī)?nèi)容

端頭支架是用于維護(hù)采煤工作面端頭巷道的液壓支架（其結(jié)構(gòu)如圖1所示），通常與排頭支架緊靠，使工作面有足夠的無(wú)立柱空間，供推移轉(zhuǎn)載機(jī)尾和輸送機(jī)頭，也可防止工作面支架歪斜，所以端頭支架在整個(gè)支護(hù)上起到了非常重要的作用，防護(hù)有效面積提高在井下操作來(lái)說(shuō)是必要的。所以ZTZ20000/27.5/42端頭液壓支架在修理前，要進(jìn)行一系列的修理準(zhǔn)備前工作，其中對(duì)舊結(jié)構(gòu)在使用中的安全性、焊接強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)合理性、制造成本這四個(gè)方面予以多次分析、考證、設(shè)計(jì)，對(duì)存在的不足進(jìn)行多次反復(fù)討論、試驗(yàn)，最后對(duì)液壓支架的液壓系統(tǒng)管路和結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)布局。

圖1 ZTZ20000端頭支架示意圖

主要改造內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：

1.1 液壓系統(tǒng)管路布置

液壓管路布置是液壓支架的一項(xiàng)重要工程，液壓系統(tǒng)是整個(gè)液壓支架的動(dòng)力系統(tǒng)、操作系統(tǒng)，在整個(gè)液壓支架中起至關(guān)重要的作用。液壓系統(tǒng)中使用的管路種類(lèi)很多，使用的數(shù)量也較多，所以在管路的排列上是比較復(fù)雜的，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力及安裝位置的不同，選擇合適的管路是非常重要的，在大修端頭支架的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的閥架位置布置不合理，從而導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的管路比較雜亂，在井下使用中液壓系統(tǒng)的管路有斷開(kāi)的危險(xiǎn)，對(duì)井下員工的生命存在著安全隱患，所以為了確保井下安全生產(chǎn)，確保員工的生命安全，在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、研究，最后對(duì)原端頭液壓支架的液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，增設(shè)了反沖洗過(guò)濾器及回液斷路閥，保證了支架管路系統(tǒng)的液體清潔度，防止沉淀物、廢渣的累積，另外增加回液斷路閥，目的是防止主回路管的工作液進(jìn)入端頭架液壓系統(tǒng)，引起誤動(dòng)作（見(jiàn)圖2），事實(shí)證明，改造后的液壓支架在實(shí)踐中取得了良好的效果。

圖2 頂梁、底座閥架焊接示意圖

1.2 設(shè)計(jì)并增加外側(cè)護(hù)裝置

由于端頭支架在維護(hù)采煤工作面端頭巷道的頂板支護(hù)中起至關(guān)重要的作用，在保障人身、財(cái)產(chǎn)安全上也是非常重要的環(huán)節(jié)，所以不論是在支架大小上，還是在支架材料強(qiáng)度制造上，都應(yīng)該非常重視，把影響安全性能的因素都應(yīng)該加以考慮，在實(shí)際修理ZTZ2000/27.5/42端頭支架時(shí)，綜合考慮了安全性能、實(shí)際使用、支護(hù)面積等方面的因素，經(jīng)過(guò)多次研究、試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際使用情況，決定加裝支架側(cè)護(hù)裝置。

端頭支架側(cè)護(hù)裝置是在支架側(cè)面加裝外側(cè)護(hù)板，主要由外側(cè)護(hù)板、千斤頂組成，外側(cè)護(hù)板的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與頂梁鉸接，中部用銷(xiāo)軸與千斤頂?shù)幕钊麠U鉸接，千斤頂缸體端部與頂梁上和耳板鉸接，通過(guò)千斤頂?shù)纳炜s實(shí)現(xiàn)側(cè)護(hù)幫板的支護(hù)（見(jiàn)圖3），這樣的鉸接方式，不僅實(shí)際增大了支護(hù)的有效面積，而且也確保了連接方式的可靠性，也更加對(duì)端頭支架的安全使用起到了保證，減小出現(xiàn)因煤粒、矸石掉落砸傷人的概率，更好的起到支護(hù)作用。

在端頭支架外側(cè)加裝側(cè)護(hù)裝置，是對(duì)巷道側(cè)幫和頂板進(jìn)行支護(hù)，加強(qiáng)防護(hù)措施，防止由于采動(dòng)影響使巷道片幫和冒頂，增大了端頭支架有效支護(hù)范圍，從而避免砸傷人員和損壞設(shè)備，提高了綜采工作面生產(chǎn)的安全性和可靠性，更進(jìn)一步加強(qiáng)了井下的支護(hù)防范措施，防范安全，更合理、更有效地保證了井下作業(yè)人員的生命安全。

圖3 外側(cè)護(hù)裝置示意圖

2 結(jié)束語(yǔ)

ZTZ2000/27.5/42 端頭支架的技術(shù)革新改造，優(yōu)化了端頭支架的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了生產(chǎn)效率，增加了經(jīng)濟(jì)效益，在井下使用過(guò)程中效果明顯，支護(hù)面積更大，安全性能更高。

此外，對(duì)端頭支架液壓系統(tǒng)予以了優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化，包括管路的布置、閥架的結(jié)構(gòu)及位置、閥的選擇使用等，都予以了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，為在今后的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)中創(chuàng)造了更加便捷的條件，而且大大方便了配件的更換，使設(shè)計(jì)、制造的過(guò)程中也更進(jìn)一步的規(guī)范化，使得今后設(shè)計(jì)制造同類(lèi)型液壓支架提供了一個(gè)良好的參考基礎(chǔ)及技術(shù)資料。