煤礦立柱式壓力機的設(shè)計及應(yīng)用

趙 奇 丁愛國

（1.大同煤礦集團朔州煤電小峪煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036000；2.大同煤礦集團朔州煤電機電裝備制造有限公司，山西 朔州 036000）

隨著煤礦設(shè)備檢修量的不斷增大，在日常修理工作中被檢修的設(shè)備局部結(jié)構(gòu)件變形量在不斷地增多，尤其是對各類設(shè)備的軸承、聯(lián)軸器以及緊配合零件進行拆卸過程中，總是會出現(xiàn)局部件變形的情況[1]，小峪煤業(yè)綜修廠由于沒有大型的壓力機，在拆卸設(shè)備的緊配合零件時需經(jīng)常外委，不僅耽誤大量的時間，而且需花費一筆不小的費用。因此，該礦相關(guān)技術(shù)人員通過論證，應(yīng)用廢舊的材料，設(shè)計并加工出了立柱式壓力機，該壓力機結(jié)構(gòu)簡單，操作較為方便，不僅可以提高勞動生產(chǎn)效率，還可以大大降低工人的勞動強度，實現(xiàn)提質(zhì)增效的目的[2-3]。

1 立柱式壓力機設(shè)計方案

由于近年來煤礦市場相對疲軟，效益低，在日常維修過程中，“節(jié)能降支、增產(chǎn)增效”成為技術(shù)人員必須考慮的一部分。因此，為了進一步提高設(shè)備材料的利用率，在保證檢修質(zhì)量的前提下，本文因地制宜，變廢為寶，采用廢舊的液壓支架千斤、工字鋼、鋼板等材料制造出了立柱式壓力機，并在小峪煤業(yè)綜修廠投入使用，效果顯著。

1.1 材料選用及加工方法

該壓力機使用ZF10000/19/35型號液壓支架立柱1根，拉伸千斤2根，立柱千斤直徑260mm。長3000mm、寬2000mm、厚20mm的鋼板作為壓力機的底板，頂板采用長2000mm、寬2000mm、厚20mm的鋼板，工字鋼100m作為壓力機的4根柱子和移動載物臺使用材料。動力來源于液壓泵站，主要由泵站、管路、控制元件等組成，液壓泵站型號為BRW/315/31.5，最大輸出壓強為31.5MPa。

為了增加底座和頂板的承重力和穩(wěn)定性，使用長3000mm、寬2000mm的11#工字鋼并排焊接于底板下，使用長2000mm、寬2000mm的11#工字鋼并排焊接于兩層頂板之間。每根柱子均采用4根11#工字鋼相互焊接并與上下板相連，增加了支柱承載能力和抗沖擊性。立柱一端固定于壓力機的頂板中間，另一端通過銷與活動平板聯(lián)接，在日常使用過程中，由于所壓物體與千斤不一定處于同一直線，故千斤和活動平板不完全固定，具有活動的余地。兩根拉伸千斤一端通過銷固定于底板上，另一端通過耳套、銷連接于移動架載物臺上，最終成型的壓力機高3500mm、長3000mm、寬2000mm，能夠拆卸大型設(shè)備緊配合零件[4-6]。

1.2 工作原理

根據(jù)泵站提供最大壓強P=31.5MPa；立柱千斤直徑D=260mm；由此可得壓力機最大壓力為：

圖1 壓力機主體結(jié)構(gòu)

本文使用三維軟件Solidworks設(shè)計并裝配起來的壓力機，如圖1所示，該壓力機主體結(jié)構(gòu)包括底板、頂板、立柱千斤、活動平板、銷、4根柱子、拉伸千斤、耳套、軌道、移動架載物臺等零部件。

圖1所示的移動架載物臺完全采用工字鋼材料焊接而成，每一根橫梁均由兩根工字鋼并列焊接而成，從而使該載物臺結(jié)實而且質(zhì)量輕，在實際使用過程中得到了良好的驗證。

壓力機動力來源于泵站提供的乳化液或者清水，壓力機在使用過程中將被壓零部件以及互鎖架放置于移動架載物臺上，通過拉伸千斤將移動架載物臺沿著軌道移動到壓力平板下，進而通過立柱千斤將壓力施加到被壓的物體上，由于使用廢舊的拉伸千斤活動行程有限，無法一次性將移動載物臺推移出來，故在移動載物臺側(cè)面設(shè)計了固定耳套和可移動的耳套，可移動耳套可以利用拉伸千斤二次將移動載物臺推移出來。

圖2 互鎖架

為了便于卡住軸套類等緊配合零件，且放置方便，故設(shè)計了互鎖架，如上圖2所示。互鎖架設(shè)計為兩半，為了使軸套類等緊配合零件放置于互鎖架的平面中心孔位置處，互鎖架可以牢牢地鎖住被壓零部件，這樣避免了在壓的過程中，被壓零部件出現(xiàn)受力不均狀況而損傷。

圖3 被壓零件放置于移動架載物臺

該壓力機在使用過程中四周設(shè)置安全防護網(wǎng)，防止其他零部件飛濺出來造成人員傷亡，如圖3所示，帶著互鎖架的被壓零件正在放置于移動架載物臺上。

2 應(yīng)用效果

自行設(shè)計的該立柱式壓力機已應(yīng)用到實際工作當中，對軸套類等緊配合零件的拆卸起到了重要的作用，解決了以往拆卸緊配合零件容易出現(xiàn)局部零件變形的現(xiàn)象。該壓力機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，實際操作方便，造價低廉，日常維護和保養(yǎng)簡單方便，設(shè)計制造方法值得在煤礦修理車間推廣應(yīng)用，通過使用該壓力機，不僅可以提高勞動生產(chǎn)效率，而且大大降低了工人的勞動強度，進而達到提質(zhì)增效的效果。