礦用U型鋼支架運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)

朱小克， 楊璐珍

（1.三門峽中意招標(biāo)有限公司，河南義馬472300；2.河南南車重型裝備有限公司，河南義馬472300）

0 引言

U型鋼具有良好的斷面形狀和幾何參數(shù)，采用它加工的U型鋼可縮性支架能很好地適應(yīng)圍巖大變形、大地壓特點(diǎn)，在巷道支護(hù)中具有一些其它支架所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)［1］。U型鋼棚支護(hù)在我國煤礦的煤巷支護(hù)中所占的比例約為10%［2］。目前，U型鋼支架的運(yùn)輸主要依靠材料車，由于U型鋼支架的形狀特殊，在材料車上不容易固定，不但運(yùn)量小，運(yùn)輸過程中還存在極大的安全隱患。針對(duì)這個(gè)問題，設(shè)計(jì)一種專門用于運(yùn)輸U(kuò)型鋼支架的運(yùn)輸車。

礦用U型鋼支架運(yùn)輸車是在材料車的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行改造，使其成為專門運(yùn)輸U(kuò)型鋼支架的特種礦車。

1 整車設(shè)計(jì)

U型鋼支架主要分為車架、底盤和輪軸三部分，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。礦用U型鋼支架運(yùn)輸車一次可以運(yùn)送5套U型鋼支架，其主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 礦用U型鋼支架運(yùn)輸車主要技術(shù)參數(shù)

2 主要功能部分設(shè)計(jì)

2.1 車架

車架主要由U型架和支撐架兩部分組成，車架上共安裝有5個(gè)U型架，每個(gè)U型架均由槽鋼一體彎折而成，5個(gè)U型架上部兩端各用一整根角鋼連接在一起，相鄰的2個(gè)U型架中間部分用圓鋼連接，保證了車架的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性。

U型鋼支架一般由2件支腿和1件頂棚三部分組成，因此，在車架上設(shè)計(jì)了3組支撐架分別用來擺放頂棚和支腿，其中兩側(cè)的支撐架用來擺放支腿，中間的一組支撐架用來擺放頂棚。

圖1 U型鋼支架運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)圖

支腿的弧度比較緩，近似直線，直接將其擺放在車上即可，因此直接將2截U型鋼焊接在第2、第3個(gè)U型架上，作為支腿的支撐架，將支腿托起。

圖2 端部支撐架

頂棚弧度比較大，需要設(shè)計(jì)專門的支撐架。頂棚支撐架由2個(gè)端部支撐架和1段U型鋼三部分組成，端部支撐架用于撐起頂棚的兩端，U型鋼用以托起頂棚的底部。端部支撐架結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

由圖2知，端部支撐架由支撐架和U型鋼焊接而成。支撐架是由2段槽鋼焊接成的一個(gè)頂端有斜度的三角形支架，支撐架頂端的斜度根據(jù)頂棚的弧度設(shè)計(jì)而成。為了保證端部支撐架與頂棚的緊密貼合，在三角形架上端焊接了1段U型鋼。

2個(gè)端部支撐架分別焊接在第1、第5個(gè)U型架的中部，1段U型鋼焊接在第3個(gè)U型架的中部，它們共同組成了頂棚支撐架。

2.2 底盤

底盤及緩沖器主要由緩沖器、車梁和緊繩器三部分組成。緩沖器直接采用3t固定車廂式礦車的緩沖器，車梁由2根無焊縫12號(hào)槽鋼組成，保證車梁的強(qiáng)度。底盤的兩側(cè)安裝4套緊繩器，緊繩器由緊繩鏈環(huán)、緊繩器和鋼絲繩三部分組成，運(yùn)輸車裝滿U型鋼支架后，用緊繩器拉緊鋼絲繩，固定好支架，避免支架在運(yùn)輸過程中滑落，保證運(yùn)輸過程的安全。

2.3 輪軸

由于該運(yùn)輸車的載重量為3t，所以輪軸直接采用3t固定車廂式礦車的輪軸，輪軸主要由車輪和車軸兩部分組成，車輪由ZG310-570鑄造而成，車軸由一整根45圓鋼車成。

3 結(jié)語

礦用U型鋼支架運(yùn)輸車是對(duì)材料車進(jìn)行改造，使其成為專門用于運(yùn)輸U(kuò)型鋼支架的特種運(yùn)輸車，主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）運(yùn)輸量大，一次可以運(yùn)輸5套U型鋼支架。2）運(yùn)輸過程安全可靠。3）性價(jià)比高，堅(jiān)固耐用。對(duì)煤礦安全運(yùn)輸U(kuò)型鋼支架具有重要意義。

［1］ 姚直書.提高U型鋼支架整體承載能力的研究［J］.礦山壓力與頂板管理，2000（1）：41-43.

［2］ 謝文兵，荊升國，等.U型鋼支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及其控制技術(shù)［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010（29）：3743-3748.