超前維護支架側(cè)護板整形機

摘要：五溝煤礦采煤超前支護采用的是沈陽天安礦山機械科技有限公司生產(chǎn)的ZT2×3200/18/35型巷道超前支護支架，用以替代傳統(tǒng)的DZ-25單體液壓支柱。由于五溝礦井下壓力比較大，幫頂?shù)仁艿讲煌较虻膲毫Γ@就造成了超前支架的頂梁、掩護梁以及護臂板等受到不同方向的扭曲變形。此整形機就是專門為平直該型號支架而設(shè)計。

關(guān)鍵詞：超前支護支架 整形機 全框架結(jié)構(gòu) 礦用工字鋼 正面彎曲 側(cè)彎曲 工作阻力 工作壓力 有效行程

ZT2×3200/18/35型巷道超前支護支架，經(jīng)過規(guī)定的型式試驗和嚴格的出廠驗收，主要構(gòu)件和液壓元件的強度足夠，性能可靠，在正常情況下一般不會發(fā)生大的故障。但是，支架在井下使用過程中，由于五溝礦煤層地質(zhì)條件復(fù)雜多變，結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)局部焊縫開裂和塑性變形。由于我們礦務(wù)局是第一次使用該設(shè)備，沒有專門的整形設(shè)備。用一些傳統(tǒng)的整形設(shè)備，比如壓力機、金火焰等只能平直一般變形不大，而且只向一側(cè)彎曲的護板。如果遇到變形比較復(fù)雜的，只能報廢或者外委整形，這樣既不效率，也不經(jīng)濟。在這種情況下，根據(jù)我維修站現(xiàn)有條件，由鉚焊組骨干成員帶頭設(shè)計出了符合要求而且又非常實用的超前支架整形機。該整形機采用礦用11#工字為框架，用兩塊650×680的δ20鋼板特制的工作臺，整體焊接而成。具體結(jié)構(gòu)及原理如下圖：

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1、11#礦用工字鋼；2、主油缸（一級護幫千斤頂）；3、輔助油缸（一級護幫或者二級護幫千斤頂；4、頂梁（δ16鋼板）；5、工作臺（δ20鋼板650×680）。

1 動作原理

該整形機是主要是由乳化泵、操縱閥組、主機架以及雙立柱千斤頂構(gòu)成。整形支架的動力源為BRW125/31.5乳化液泵供液，通過操縱閥組使進、回液管路的液體進入各自獨立的分支系統(tǒng)管路，并通過主機架上的兩個千斤頂?shù)纳炜s而完成整個動作過程。一般的操作流程是首先將待整形的護板或其它構(gòu)件放在特制的工作臺上，開動乳化液泵，使乳化液進入液壓系統(tǒng)，使液壓油進入油缸。整個整形系統(tǒng)包括兩個油缸，通過操縱閥組，帶動雙向油缸的搗桿緩慢移動。兩個油缸一直頂?shù)酱蔚臉?gòu)件上，視其護板或其它構(gòu)件的彎曲程度進行操縱。如護板彎曲程度較大或多處彎曲時，可以適度延長操縱閥的動作時間，從而達到平直到符合要求的形狀。經(jīng)測定，選用ZY7600/24/50掩護式液壓支架的一級護幫千斤頂，工作阻力為749KN，推力為633KN，行程507mm，利用平板彎曲計算公式，設(shè)鋼板邊長為b，厚度為h，在力P作用下產(chǎn)生的撓度為f。以下公式使用條件：h≤0.2b中心點的應(yīng)力為：σ=-c8P/h^2，式中：c8——矩形平板系數(shù)8，查表得c8=0.0611中心點的撓度為：f=c8Pb^2/（Eh^3），式中：E——材料的彈性模量；c8同上。經(jīng)過測試與實驗，最多可形彎曲度不大于82度40mm的鋼板，完全能達到使用要求。運用二級護幫，推力為158KN，工作阻力187KN，可起到固定被整形物的作用。

2 架側(cè)護板整形機的技術(shù)特征

①乳化液泵

公稱壓力：31.5Pa

公稱流量：125L/mm

電機功率：55KW

②結(jié)構(gòu)型式：雙立柱全框架結(jié)構(gòu)

③整形機高度：1800mm

④整形機寬度：900mm

⑤被整形物最大尺寸

⑥最大工作阻力：749KN

⑦操作方式：操縱閥組操作

⑧主千斤頂

缸徑/桿徑：ф160/ф105

行程：507mm

推力P=31.5MPa：633KN

工作阻力P=37.3Pa：749KN

⑨輔助千斤頂

缸徑/桿徑：ф80/ф60

行程：230mm

推力P=31.5MPa：158KN

工作阻力P=37.3Pa：187KN

3 超前維護支架側(cè)護板整形機工作特點及經(jīng)濟效益

3.1 結(jié)實耐用 整形機以11#工字鋼為主架，全框架焊接而成。

3.2 簡單高效 僅通過一組操縱閥組就可實現(xiàn)全部動作；普通的GZH200X型整形機，工作壓力為25MPa，有效行程325mm，回經(jīng)速度40.75mm/s，且整形空間受平臺限制。支架側(cè)護板整形機，工作壓力為31.5MPa（泵壓），有效行程507mm，回經(jīng)速度65mm/s。

3.3 經(jīng)濟效益 以整形超前支架護板為例：①每整形一塊超前支架護板，平均用時為20分鐘（3塊/h）；②每整形一塊超前支架掩梁，平均用時為30分鐘（2塊/h）；③超前支架護板價格為1134元/塊，16架共計88塊。④掩護梁價格為17000元/塊，共計16塊。

如全按外委計算，為1134×88×0.3+17000×16×0.3=111537.6元，如全換新件，價格為1134×88+17000×16=371792元。可見，每維修一個工作面的超前支架（全部整形為8個工作日），最低節(jié)約成本為111537.6元，最高為371792元。

參考文獻：

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