基于煤矿用液压支架设计的分析

2016-05-14王志华

中国新技术新产品 2016年6期

关键词：液压支架煤矿生产设计要点

王志华

摘要：最近几年来，液压支架因其具有较高的生产效率，能改善工作环境，减少劳动力等特点，在煤炭行业的应用日益比较广泛。本文结合实际对煤矿用液压支架做了总体概述，在此基础上分析了煤矿用液压支架的组成及工作原理，及它的设计要点。供参考。

关键词：液压支架；设计要点；煤矿生产；技术设计

中图分类号：TD355.41 文献标识码：A

1 煤矿用液压支架概述

现在的煤矿开采中，大部分都会用到液压支架。那么什么是液压支架？简单概括为它就是一种利用液体压力产生支撑力支护采场顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备，同时在应用中实现自动移设和管理的一种液压动力装置，是目前我们国家进行综合机械化采煤时不可缺少的一种配套设备。它能在最极端的条件下具有稳定性强，防护性能好，移架速度快及对顶板适应性强等特点。

在应用中，煤矿用液压支架可以满足于水平面和小于等于10度的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面，也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。

1.1 煤矿用液压支架的组成

现在的大型煤矿开采中的液压支架的组成一般分为以下几个部分：1为前立柱，2为后立柱，3为顶梁，4为掩护梁，5为前连杆，6为后连杆，7为底座，8为操纵阀，9为推移装置。

1.2 煤矿用液压支架工作原理

所谓的煤矿用液压支架工作原理，它是以液压为动力实现升降、前移等运动功能的，在工作过程中能够可靠地支承顶板而且随着回采工作面的推进向前移动，逐步实现升、降、推、移四个基本动作，然后这些动作由乳化液泵站供给的高压液体，通过各种阀控制立柱、千斤顶的伸缩来实现，最终完成液压支架的整个工作使命。具体如图2所示。

鉴于目前我们国家在煤炭开采行业液压支架的使用比较晚，从已经研制的支架系统来看，目前还处于初级阶段，而且液压支架和采煤机和输送机联动的整个工作方面的自动化控制还依然处在研究分析层面上，煤矿用液压支架的未来发展方向是很可观的，这也是煤炭生产技术发展出现的必然结果。

2 煤矿用液压支架设计分析

2.1 支架结构选择。结构的选择对于整个支架的设计来说是很重要的。在选择时我们可以根据支架和液部件的各个功能和作用，把它分为如下几个部分：首先是液压油缸，整个包括立柱和千斤顶，它的主要功能和作用是实现支架的动作，并产生液压动力。其次是控制元部件，这个包括单向阀、安全阀等，它的功能和作用是操作控制支架各个液压缸的动作和保障工作所需要的工作特质。第三个是承载的结构件。像连杆、掩护梁等，它是承受和传递顶板的载荷的。最后一个是辅助方面的装置比如伸缩量装置、推移装置等，是有效地实现支架各个动作的必要装置。

2.2 顶梁选择。它的选择要选择那些结构简单，可靠性较好的材料，顶梁对顶板的载荷平衡力较强的，同时前端支撑力要大。在设计的时候要设置全长的侧护板。

2.3 侧护板的选择。要选用直角单侧活动的侧护板，直角式单侧活动侧护板的一侧应该是固定的，另一侧是活动的。

2.4 底座的选择。要选用刚性的底座，同时底座面积要足够大，有利于减小对底座的比压等。

2.5 液控單向阀的选择。要选用灵敏度较高的，密封性要高，使用的寿命也要长。

2.6 立柱的选择。立柱的选择要有工作阻力和可靠的特性，还有足够的抗压力和抗弯度，密封也要好，结构简单对支架有适应性的工作环境要求。

2.7 操纵阀的选择。要求密封性要好，工作可靠，操作方面比较方面快捷。

2.8 安全阀的选择。要求安全阀的动作要灵敏，阀的开启压力和关闭压力差值要很小，有较长的使用寿命，结构也较简单，最起码拆卸要方面。

2.9 泵站的选择。在选择的时候要本着能承受足够大的压力和千斤顶的压力，使用寿命要长的特点。

3 煤矿用液压支架设计要点

液压支架在设计时要做好高度方面的控制。文章结合实际对部分部件的设计高度做一重点分析。

3.1 支架的高度、宽度控制。根据具体的实际情况我们可以选定支架的最低和最高的高度，这样有利于液压支架在操作时容易与顶板垮落的厚度及周期进行调整下沉量和支架的移动。所以液压支架的最高高度可以设置为4700mm，最低高度是3200mm。

而它的宽度来说，要根据设备等的具体情况设置。一般是最小宽度是1430mm，最大宽度是1600mm。这样的宽度基本是可以满足生产需要的。