低位放頂煤液壓支架插板與尾梁鎖固方式設計

李 巖

(西山煤電(集團)有限責任公司 機電廠，山西 太原 030053)

放頂煤液壓支架是隨著放頂煤開采方法應運而生的，綜合機械化開采運用到放頂煤開采工作面后，使放頂煤開采技術進入一個新的發展階段[1]. 低位放頂煤液壓支架在掩護梁后部鉸接一個帶有插板的尾梁，插板通過液壓油缸控制，在尾梁箱體內伸出、收回，用以放煤和破碎大的煤塊，低位放頂煤液壓支架可以在支架前部、后部各布置一條運輸機，實現雙運輸機運煤，達到高產高效。

插板通過液壓油缸與尾梁相連，當插板處于收回狀態時，由于液壓油缸未帶鎖，插板在自重作用下，會從尾梁腔體內伸出，為了保證插板的不伸出，通常將插板與尾梁通過鎖銷的形式進行機械鎖固。

1 常用的鎖固方式

1.1 鎖固方式

目前常用的鎖固方式見圖1.

從圖1中可以看出，常用的鎖固方式中，主要是在尾梁蓋板兩側對稱位置加工A、B兩孔，并各焊接一個擋銷座，同時在插板相應的位置，即當插板千斤頂處于收回狀態時，A、B兩孔所對應的位置加工A1、B1兩孔。當插板處于收回狀態時，為了防止插板由于自重從尾梁腔體內滑出，用鎖銷通過A與A1孔、B與B1孔將插板與尾梁進行機械鎖固，從而達到設計目標。

圖1 常用尾梁與插板鎖固圖

1.2 存在的問題

上述機械鎖固方式主要是支架在運輸過程中使用，當支架在井下工作時，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內滑動，達到放煤、破煤的作用，此時就必須去除鎖銷，但在井下放煤過程中，由于插板受力大且存在受力不均勻，導致液壓油缸的聯接銷軸發生斷裂，插板掉出尾梁腔體，導致插板掉落采空區，嚴重影響了井下的安全生產。針對此情況，設計了 一種新型的，既可在運輸時保證插板不掉出，又可在井下使用時，當液壓油缸聯接銷軸斷裂后可有效阻止插板掉落的插板與尾梁鎖固方式。

2 新型鎖固方式

2.1 設計思路

新型插板與尾梁的鎖固方式需要具有以下特點：

1) 不能隨意改變插板與尾梁的結構，不能影響到插板與尾梁的聯接方式，以及與其他結構件之間的聯接方式。

2) 不能降低插板與尾梁的結構強度。

3) 具有良好的推廣性、通用性。

新設計尾梁與插板鎖固圖見圖2. 從圖2 a)中可以看出，相比于圖1中的尾梁，此尾梁多開了C、D兩孔。圖2b)的插板相比于圖1b)中的插板，在插板兩側開有長孔，插板兩側的長孔與尾梁的4個孔之間存在相應的位置關系，其關系可從圖2c)、圖2 d)中可以看出：a) 當插板處于收回狀態時，將鎖銷插于A、B兩孔，此時尾梁上A、B兩孔需對應插板長孔的左端，達到機械鎖固作用。b) 當井下使用時，插板通過液壓油缸在尾梁腔體內滑動，此時，將鎖銷從A、B兩孔內拔出，插入C、D兩孔，隨著液壓油缸的伸縮，鎖銷在插板長孔內滑動，同時保證了插板在尾梁腔體內滑動，當液壓油缸發生斷裂后，鎖銷會通過C、D兩孔與插板的長孔左端形成一個機械鎖固方式，保證了插板的不掉落。

圖2 新設計尾梁與插板鎖固圖

2.2 設計原則

2.2.1尾梁上鎖孔的設計

1) 插板的相對銷孔位置可以開長孔。

2) 在插板運動方向，尾梁兩個鎖孔位置的距離應與液壓油缸的行程相等。

2.2.2插板上長孔的設計

1) 插板處于收回狀態時，插板長孔一端的中心必須與尾梁上A、B鎖孔的中心重合。

2) 插板上長孔的中心距略大于插板千斤頂的行程。

3) 長孔的寬度略大于鎖銷的直徑。

3 實例分析

以ZF5800/17/32型放頂煤液壓支架為例，此支架的尾梁及插板的鎖固方式選用新型的鎖固方式，此支架插板千斤頂的行程為600 mm，鎖銷為d30 mm，按照設計方案，將尾梁上鎖孔的大小設計為d32 mm，A孔與C孔之間的中心距與插板千斤頂的行程相等，為600 mm，而插板上長孔的尺寸見圖3，中心長度略大于插板千斤頂的行程，長孔寬度為34 mm，略大于鎖銷的d30 mm.

圖3 插板長孔圖

ZF5800/17/32型放頂煤液壓支架已在汾西水峪礦井下使用，效果良好。

4 結 論

新型插板與尾梁的鎖固方式不僅可以保證支架在運輸狀態時插板的不掉出，同時保證了在井下生產過程中當液壓油缸聯接銷軸斷裂后插板的不掉落，操作簡單，此種鎖固方式不僅可以在新型低位放頂煤液壓支架設計時使用，同時也可以對舊式的尾梁及插板進行改造，有效地保證了插板的不掉落，保證了井下的安全生產，減小了經濟損失。

參 考 文 獻

[1] 王國法.液壓支架技術[M].北京：煤炭工業出版社.1999:246.