ZTZ20000/27.5/42端頭液壓支架的技術革新改造

張輝

（大同煤礦集團機電裝備力泰有限責任公司 山西大同 037003）

0 引言

在對ZTZ20000/27.5/42 端頭液壓支架予以大修時，由于此部端頭液壓支架是我公司修理較大液壓支架之一，其結構較為復雜，在修理過程中發現原設計液壓系統的閥架位置布置不合理，導致有液壓系統管路斷開的危險，同時綜合考慮多種因素，決定加裝支架側護裝置，保障在使用中的安全，所以利用這次大修的機會，對這部端頭支架不合理處、易損處予以了技術改造，解決了在生產中遇到的實際問題及設計中的缺陷和不足，取得到了良好的效果，達到了延長支架的使用壽命、安全、高效生產的目的。

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控制，總重量為85 000 kg。

1 研究內容

端頭支架是用于維護采煤工作面端頭巷道的液壓支架（其結構如圖1所示），通常與排頭支架緊靠，使工作面有足夠的無立柱空間，供推移轉載機尾和輸送機頭，也可防止工作面支架歪斜，所以端頭支架在整個支護上起到了非常重要的作用，防護有效面積提高在井下操作來說是必要的。所以ZTZ20000/27.5/42端頭液壓支架在修理前，要進行一系列的修理準備前工作，其中對舊結構在使用中的安全性、焊接強度、結構合理性、制造成本這四個方面予以多次分析、考證、設計，對存在的不足進行多次反復討論、試驗，最后對液壓支架的液壓系統管路和結構重新設計布局。

圖1 ZTZ20000端頭支架示意圖

主要改造內容有以下幾個方面：

1.1 液壓系統管路布置

液壓管路布置是液壓支架的一項重要工程，液壓系統是整個液壓支架的動力系統、操作系統，在整個液壓支架中起至關重要的作用。液壓系統中使用的管路種類很多，使用的數量也較多，所以在管路的排列上是比較復雜的，根據液壓系統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程中，現場實際發現原設計液壓系統的閥架位置布置不合理，從而導致液壓系統的管路比較雜亂，在井下使用中液壓系統的管路有斷開的危險，對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，確保員工的生命安全，在原設計的基礎上，經過反復試驗、研究，最后對原端頭液壓支架的液壓系統進行優化升級，增設了反沖洗過濾器及回液斷路閥，保證了支架管路系統的液體清潔度，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入端頭架液壓系統，引起誤動作（見圖2），事實證明，改造后的液壓支架在實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 設計并增加外側護裝置

由于端頭支架在維護采煤工作面端頭巷道的頂板支護中起至關重要的作用，在保障人身、財產安全上也是非常重要的環節，所以不論是在支架大小上，還是在支架材料強度制造上，都應該非常重視，把影響安全性能的因素都應該加以考慮，在實際修理ZTZ2000/27.5/42端頭支架時，綜合考慮了安全性能、實際使用、支護面積等方面的因素，經過多次研究、試驗，結合實際使用情況，決定加裝支架側護裝置。

端頭支架側護裝置是在支架側面加裝外側護板，主要由外側護板、千斤頂組成，外側護板的一端通過銷軸與頂梁鉸接，中部用銷軸與千斤頂的活塞桿鉸接，千斤頂缸體端部與頂梁上和耳板鉸接，通過千斤頂的伸縮實現側護幫板的支護（見圖3），這樣的鉸接方式，不僅實際增大了支護的有效面積，而且也確保了連接方式的可靠性，也更加對端頭支架的安全使用起到了保證，減小出現因煤粒、矸石掉落砸傷人的概率，更好的起到支護作用。

在端頭支架外側加裝側護裝置，是對巷道側幫和頂板進行支護，加強防護措施，防止由于采動影響使巷道片幫和冒頂，增大了端頭支架有效支護范圍，從而避免砸傷人員和損壞設備，提高了綜采工作面生產的安全性和可靠性，更進一步加強了井下的支護防范措施，防范安全，更合理、更有效地保證了井下作業人員的生命安全。

圖3 外側護裝置示意圖

2 結束語

ZTZ2000/27.5/42 端頭支架的技術革新改造，優化了端頭支架的部分結構設計，提高了生產效率，增加了經濟效益，在井下使用過程中效果明顯，支護面積更大，安全性能更高。

此外，對端頭支架液壓系統予以了優化、標準化，包括管路的布置、閥架的結構及位置、閥的選擇使用等，都予以了標準化設計，為在今后的生產、設計中創造了更加便捷的條件，而且大大方便了配件的更換，使設計、制造的過程中也更進一步的規范化，使得今后設計制造同類型液壓支架提供了一個良好的參考基礎及技術資料。