煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設計與分析

張小會

開灤錢家營礦業分公司機采科，河北唐山 063301

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設計與分析

張小會

開灤錢家營礦業分公司機采科，河北唐山 063301

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，安裝使用在井下綜采工作面液壓支架操縱閥上，是為有效防止操縱閥手把誤動作而設計的安全限位裝置。本文針對煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的設計制造，從方便、安全、實用3個角度進行了設計與分析的論述。

.液壓支架；操縱閥手把；安全限位裝置；實施

1 設計分析

1.1 技術領域

煤礦綜采工作面液壓支架上使用的操縱閥組，無任何限制手把扳動裝置。由于煤礦綜采工作面操作空間環境狹窄，操縱閥組功能又要求它安裝的位置要利于人員操作，不能太隱蔽。于是就存在發生手把因被意外刮到、擠壓等形式而產生誤動作而造成事故的可能，從而損壞設備影響生產，甚至發生人身傷害事故。因此，提出加設煤礦液壓支架操縱閥手把安全限位裝置這一課題進行分析研究。

此裝置的設計填補了該項技術領域的空白。屬于煤礦井下液壓支架設備安全使用技術領域。

1.2 技術分析

煤礦用各型液壓支架操縱閥組均由多個帶手把的單片閥用四條螺栓串聯固定，組成閥組安裝在液壓支架閥座上。液壓支架操縱閥手把安全限位裝置，結合閥組的結構特點進行設計安裝，同時還要求方便井下工作人員操作，并適合井下狹窄的作業空間環境。也就是要從結構簡潔、方便實用、安全等方面制定方案，來解決此裝置設計的技術問題。

2 設計方案

2.1 方案圖示

圖中標記如下：安裝板1、連接板2、固定軸3、開口銷4、擋圈5、固定軸套6、螺栓7、限位桿8、閥組9。

2.2 具體方案

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，設計主結構如圖示：安裝板[1]與固定軸套[6]、連接板[2]焊接為一體。安裝板[1]上設計的安裝孔，其定位尺寸與閥組上側的兩個定位連接孔相同，將原設計液壓支架操縱閥組的兩條螺栓加長，與閥組[9]串聯固定，如此安全限位裝置便可與閥組形成一體，方便可靠的安裝在液壓支架閥座上。固定軸[3]貫穿在固定軸套[6]內，下方安裝擋圈[5]后，再用開口銷[4]固定，上方設計的鉸接孔與限位結構件鉸接孔用螺栓[7]貫穿連接。

2.3 方案特征

1）煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置，設計成鉸接旋轉結構。主結構包括安裝板[1]、固定軸[3]、固定軸套[6]、限位結構桿[8]（“U”形狀）。其中限位結構桿[8]即為有效防止操縱閥手把誤動作，直接發揮安全防護作用的部件；

2）作為適用于煤礦井下液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置。它的設計結構適用于各型液壓支架使用，只需根據支架操縱閥片的多少來選擇不同尺寸加工所需要的限位桿[8]；

3）本方案裝置結構設計顯著特點：使用簡便。操縱閥組[9]不工作時，手把均置于零位，將限位桿[8]向下轉動到鎖住操縱閥組手把位置，相當于“套”住所有手把。需進行液壓支架手把操作工作時，將限位桿[8]掀起，再隨固定軸[3]一起旋轉到不妨礙作業一側即可，像使用旋轉開關一樣簡單；

4）此裝置的設計方案最初有多種，主結構最直接的不同就體現在限位桿[8]的固定方式上，未定型前還有鏈連接及插銷型兩種方式。最終通過小范圍實踐，確定了這種旋轉開關型。這種旋轉開關型的限位桿[8]不會丟失且不易損壞，同時這種連接固定方式，最有效的實現了限位安全裝置操作方便、快捷、安全，適于井下作業環境的設計理念。

3 設計特點

1）液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設計特點，結合了閥組的結構特點，設計結構簡潔，方便實用且利于安全操作。其結構適用于各型液壓支架使用。各型液壓支架操縱閥組，如圖示中[9]示意均由多個帶手把的單片閥組成用四條螺栓串聯固定，構成閥組安裝在液壓支架閥座上，有橫向和縱向兩種安裝方式；

2）液壓支架操縱閥手把安全限位裝置，所設計限位桿[8]為U形長桿，為保證限位桿[8]能根據工作操作需求，在安全有效范圍內靈活轉動，安裝板[1]前部設計了限制限位桿[8]旋轉的限位面，當限位桿[8]處于垂直于固定軸[3]位置時，限位面的前端邊緣頂在限位桿[8]的側面，使限位桿[8]不能繼續旋轉，以保證限位桿[8]在安全位置懸掛，不會妨礙安全操縱液壓支架。

4 方案實施

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置于2008年10月正式批量加工制作，投入到井下采煤工作面使用。首先應用在ZY3600-11/28型液壓支架，之后又推廣到ZY4800-19/40型液壓支架。現在開灤錢家營礦業分公司已經全面推廣使用到各型號液壓支架，共7種規格。在幾年的實踐與不斷改進后，形成了本文所論述的最優化結構。此煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置已申請了國家專利，并準備在全局范圍內推廣使用。

5 結論

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的推廣應用，有效防止了操縱閥手把誤動作，避免出現人為錯誤扳動或其它意外錯誤扳動而造成的事故，效果顯著。排除了煤礦井下生產中重大安全隱患，起到安全防范作用。

據統計，未設計安裝此安全限位裝置之前，各煤礦每年都有因液壓支架操縱閥手把誤動作而引發的事故，導致設備損壞影響生產，甚至發生人身傷害事故。此技術研究成功推廣實施后，降低了液壓支架部件維修率，提高了生產效率。每年可直接降低檢修成本達10～20萬元以上；避免一起人身傷害事故，則相當于間接創造經濟效益，價值可達2～25萬元以上。

[1]李秋生，崔漢濤，尹冬晨.新型液壓支架結構型式構想[J].礦山機械，2006(5).

[2]張萬喜.煤礦綜采液壓支架操縱閥閉鎖裝置設計與應用[J].科技資訊，2010(12).

[3]賈春強，于洋，丁少華，常鏑，姜仁坤.液壓支架雙伸縮立柱初撐力控制研究[J].煤礦機械，2010(4).

TD3

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.1674-6708（2011）52-0137-02