煤礦綜采液壓支架操作閥閉鎖裝置改進

白寶國，孟國勝

(大同煤礦集團有限責任公司馬脊梁礦，山西 大同 037027)

液壓支架是現代大型自動化煤礦工作面所采用的主要支護設備，它在工作面為作業人員及采煤機、刮板輸送機提供一個安全的工作空間。液壓支架的每個動作由安裝在支架上的操縱閥控制，現在各種型號的液壓支架操縱閥普遍采用手把裸露在外，沒有任何保護方式，存在操縱閥手把誤動作情況，嚴重威脅到煤礦工作面安全生產。

1 基本情況

針對馬脊梁礦14－3#層305盤區8507工作面及8505工作面所使用ZZS5600/14/28型液壓支架實際情況，由于該型支架操縱閥手把裸露在外，存在由操縱閥手把誤動作而引發的安全隱患，該架型內部通道空間小，支架工在支架內行走及作業時很容易蹭到支架的操作閥，造成支架誤操作，易發生操作手把因意外被刮、擠壓等形式產生誤動作而損壞設備及造成傷害事故，存在較大的安全隱患。

因此，對ZZS5600/14/28支架操作閥閉鎖裝置進行改進，以達到解決作業現場安全隱患及實現作業現場精細化管理的目的，保證綜采工作面安全高效生產。

2 初始設計插銷式閉鎖裝置

2.1 現場調研

主要對ZZS5600/14/28型液壓支架操作閥存在的誤操作情況、設備損壞情況及人身傷害情況進行調研分析，經調研發現:操作閥誤操作率45%(除去不正規操作)，操作閥損壞率36%，輕微人身傷害5起。

2.2 初始設計

2.2.1 設計原則

經調研觀察，ZZS5600/14/28型液壓支架操縱閥組由多個帶手把的單片閥用4條螺栓串聯固定，組成閥組，安裝在液壓支架閥座上。所以，本次液壓支架操縱閥閉鎖裝置設計要結合操作閥組的結構特點進行設計安裝，同時還要求方便支架工操作，性能安全，并適合井下狹窄的作業空間環境，而且要安裝在合理的位置上，便于支架管理，即從結構簡潔、方便實用、安全等方面制定方案，以解決此閉鎖裝置設計存在的技術問題。

2.2.2 插銷式閉鎖設計

根據實際情況及設備原理，初始設計采用插銷式閉鎖。該裝置包括兩個部件:1)支撐固定架(圖1).

2)限位插銷(圖2).

圖1 支撐固定架樣圖

圖2 插銷樣圖

該裝置通過安裝孔將支撐架固定在操作閥上，將插銷插入，起到對操作閥手把的固定限位作用，安裝示意圖見圖3.

圖3 限位裝置安裝示意圖

2.3 現場驗證

將插銷式閉鎖定量加工制作后，按要求進行安裝，經1個月現場使用，觀察驗證發現，該設計起到了安全閉鎖作用，但存在以下缺陷:

1)使用不方便。每次使用需要取出和插入插銷，工序復雜，導致支架工操作費時，工作效率低。

2)整體性不好。插銷取出后沒有一個固定位置存放，容易丟失，根據現場統計，插銷丟失率達47%.

3 改進擋板合頁式閉鎖

3.1 改進制作

針對插銷式閉鎖存在的缺陷及閉鎖裝置設計原則進行改進，將插銷改為擋板形式，并用合頁與支撐架連接在一起，擋板合頁式閉鎖裝置主要由固定板、鎖板、2英寸合頁、支撐桿組成。固定板將該裝置固定在操作閥上方，通過鎖板的開啟實現操作閥操作桿的閉鎖。將固定板固定在操作閥組上，當需要對操作閥進行操作時，將鎖板通過合頁掀起，才能對操作手把進行操作，當操作完畢后，再將鎖板放下，將操作閥手把閉鎖住。同時，在鎖板上對應操作手把的位置貼上操作手把的作用，以防止操作人員對液壓支架進行誤操作，見圖4.

圖4 擋板合頁閉鎖裝置樣圖

合頁式閉鎖裝置有以下優點:

1)改進合頁式閉鎖結構簡單實用，制作方便，安裝簡便，安全可靠。

2)通過擋板的翻下翻上實現操作閥手把的閉鎖與解鎖，起到安全閉鎖的作用，既使用方便，又不容易丟失，完全符合設計要求。

3)制作材料簡單，來源及加工方便，經濟成本低。

4)在改進合頁式閉鎖鎖板上貼上操作手把的作用標識，不僅減少誤操作，同時美觀大方，便于現場精細化管理。

3.2 安裝情況

通過安裝孔將改進限位閉鎖裝置固定在支架操作閥上，支架操作閥起到了對操作閥手把的固定限位作用，安裝示意圖見圖5.

圖5 合頁式閉鎖安裝示意圖

3.3 應用評價

將改進閉鎖裝置按圖4所給尺寸定量加工，并在工作面現場安裝，經現場應用發現:改進合頁式閉鎖裝置簡便實用，易于工人操作，操作閥誤操作率5%(除去不正規操作)，操作閥損壞率12%，無輕微人身傷害，安全可靠，便于精細化管理。

安裝擋板合頁式閉鎖裝置后，可避免因支架誤操作造成的液管、操作閥、聯接頭等液壓系統及連接件的損壞;可避免因誤操作造成的人身傷害，消除了現場作業安全隱患。但是，合頁式閉鎖壽命較低，一旦合頁損壞此裝置就失去了閉鎖的作用，必須重新更換閉鎖裝置。

因此，在加工時需要使用高強度的合頁。改進合頁式閉鎖裝置已經在馬脊梁礦3個綜采工作面實際應用，效果良好。

4 結論

經現場調研得出，初始設計插銷式閉鎖能夠有效起到操作閥手把的安全閉鎖作用，但存在使用不方便及整體性不好的缺陷。經優化設計，改進后的合頁式閉鎖在起到閉鎖作用的同時簡便實用，安全可靠，整體性好，便于管理。改進合頁式閉鎖裝置已經在馬脊梁礦3個綜采工作面實際應用，效果良好，值得廣泛推廣應用。

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