无活动侧护板顶梁结构设计.pdf

第 2 7卷第 l O期 2 0 0 6年 1 O月 煤矿机械 Co a l Mi n e Ma c h i n e V0 】 ． 2 7 N o． 1 O Oe t ． 2 0 06 文章编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 { 2 0 0 6 1 0 ． 0 0 1 7 0 2 无活动侧护板顶梁结构 设计 李秋生 ．尹冬晨 ．崔汉涛 ．董润滋 河北 工程大学 ，河北 邯郸 0 5 6 0 3 8 摘 要阐述 了几种常见液压支架侧护板存在的问题和不足， 提 出了一种切 实可行 的解决措 施 ， 即设计 了一种无活动侧护板的顶梁。该无活动侧护板顶梁的结构简单， 加工制造方便 ， 具有 广 泛 的应 用前景 。 关键 词 液压 支 架 ；侧 护板 ；顶 梁 中图号 T D 3 5 5 文献标 识码 A De s i g n o f No Ac t i v i t y S i d e Fl a p Ca n o p y L I Qi us h e n g -YI N Do n gc h e n，C UI Ha nt a o ，DONG Ru n一五 H e b e i U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g ，H a n d a n 0 5 6 0 3 8 - C h i n a Ab s t r a c t De t a i l e d t h e p r o b l e ms a n d d i s a d v a n t a g e s o f t h e c o mmo n h y d r a u l i c s u p p o r t ’s i d e fla p，a n d p u t f 0 r ． wa r d t o a f e a s i b l e me t h o d ，d e s i g n e d t h e me c ha n i s m o f n o s i d e fl a p c a n o p y．T h i s me c h a n i s m i s s i mp l e，e a s y t o ma c h i n e a nd h a s g r e a t a p p l i e d f o r e g rou n d． Ke y wo r d s h y d r a u l i c s u p p o r t ；s i d e fl a p；c a n o p y 0前 言 侧 护板是液压支架顶梁的重要组成部分 ， 主要 安装在顶梁和掩护梁上， 在大采高支架的后连杆上 也可以装有侧 护板 。侧护板 的作用 主要有 以下几 个 i 防止架间漏矸对支架零部件及操作工人带来 危害 ， 同时有支撑顶板的作用 ； 2 支架在升架、 降架 或移架时起导向的作用 ， 避免发生咬架的现象 ； 3 防倒、 调架和保持支架横向稳定性的作用。 侧护板安装 布置于梁体的两侧 ， 一般有 2种方 式 1 一侧与梁体焊接为一整体， 另一侧为活动的 侧护板 ， 这种形式只能用于煤层赋存条件较好 、 倾角 不大的综采工作 面； 2 两侧均为活动侧护板， 使用 时一侧用销轴或螺栓临时固定 ， 另一侧活动 。随着 工作面开采方向的改变 ， 可 以相应地改变活动侧护 板的方向， 灵活性较强 ， 有利于调架和 防倒 ， 增大支 架稳定性 ， 是 目前使用最广泛的形式。 1 活动侧护板的主要结构形式及存在的问题 液压支架侧护板的作用主要是通过活动侧护板 合精度的主要 因素有分度圆节距 、 齿宽 、 齿沟圆弧半 径、 齿根圆径向跳 动和端面圆跳动等。这里 只介绍 分度圆节距的检查 在测得齿根圆直径偏差后 ， 可按 式 2 求得节距偏差。 节 距偏差 APAd ， s i n 1 8 0 。 ／ z 2 式中 A d 齿根圆直径偏差。 A d 必须小 于零 ， 否则齿根 圆直径 d 将 出现 正偏差， 链条不能在链轮上正 确啮合。 这样便将节 距的检查改成齿 根圆直径检查 ， 而在链轮标 准中没 有规定链轮节距偏差 ， 只规定了齿根圆直径偏差。 的运动来实现的， 因此活动侧护板的结构形式对其 能否起到应有的作用影响很大。活动侧护板 的结构 形式主要有 3 种 1 潜人 式侧 护板 见图 1 其起支撑 和导 向 作用的导向梁伸人梁体 内部 ， 侧板焊接在导 向梁上 并 由侧推千斤顶控制其伸缩 。这种侧护板承载能力 大， 但结构复杂， 加工难度大 ， 对梁体 的强度有很大 影 响 。 图 1潜 入 式 活 动 侧 护 板 Fi g． 1 I n s e t a c tiv i t y s i de fla p 2 折页式侧护板 见 图 2 主要是 由活动上 侧板、 活动下侧板 折 页 、 顶 杆及侧推千斤顶组成 。 折页式侧护板结构不 是很复 杂， 侧推千斤顶布置在 梁体外 ， 安装、 拆卸都 比较方便 ， 便于维修 ， 但不足之 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．‘ - L 6结语 本装载机链轮系统不仅能够完全符合装载机整 体设计要求 ，而且具有结构简单 ， 生产制造成本低 ， 工艺性好 ， 维修保养方便等优点。 参考文献 ‘ [ 1 ] 程居 山． 矿山机械[ M] ． 徐州 中国矿业大学 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 2 ] 吴宗泽 ． 机械设计师手册[ K ] ． 北 京 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 3 ] 毛平淮 ． 煤矿水仓 Y M Z Z J型淤煤装载机[ J ] ． 矿 山机械 ， 2 O O 5 3 3 4 ． 作者简介 毛平淮 1 9 5 6一 ， 湖 南平 江人 ， 副教 授 ， 现在安 徽理 工大学 机械系任教 ． 收稿 日期 2 0 0 6 ． 0 6 ． 0 2 1 7 维普资讯 v 0 1 ． 2 7 N o ． 1 0 无活动侧护板顶梁结构设计李秋生， 等 第 2 7卷第 l O期 处是相邻两侧护板问有三角带存在 ， 易夹滞煤或矸 石 ， 影响架问密封效果 ， 而且移架时的导向性和防倒 性比较差。 。 1 图 2 折页式活动侧护板 Fi g． 2 Fo l do ut ac t i v i t y s i d e fla p 1 ． 活动上侧板2 ． 活动下侧板3 ． 顶 杆4 ． 侧推千斤顶 3 直角式活动侧护板 它是 目前使用最为广 泛的液压支架 侧护板形式 见图 3 ， 主要是 由焊成 整体的上板、 下板、 导向杆耳座 、 控制其功能的侧推 千斤顶、 弹簧装置和导向杆组成 。它结构相对简单 ， 加工制造比较容易 ， 适应性强 ， 但由于本身的刚度和 强度都比较弱 ， 使用 中容易损坏。而且侧护板在使 用时还会带来很 多的不便因素， 如 ①在移架、 升架 或降架时， 侧护板要起到导向的作用 ， 此时， 侧板必 须与邻架侧帮接触 ， 由于接触的面积大， 可能会引起 较大的摩擦力 ， 影响整个支架的受力和稳定性。② 由于前后侧推千斤顶要 同时动作 ， 改变导向的方 向 很困难。③侧护板还要作为调架的装 置来使用， 调 架通常是在支架的移动方向发生偏斜时才需要。由 于侧护板是一个整体 的结构， 而调架 时一般只是一 端作用 ， 所以会使侧护板和导向杆上受到偏向载荷， 引起其变形 ， 影 响侧护板的正常使用。④ 由于侧护 板的体积大、 重 量大 ， 而且支架 只有一侧装有侧护 板 ， 起作用时要伸 出一段距离 ， 支架整体呈现出不对 称的现象， 对支架的稳定性也会有一定的影 响。⑤ 侧护板本身的强度较弱 ， 是一个易损坏的部件 ， 井下 的工作条件恶劣， 一旦侧护板 出现故障， 在井下更换 也是非常困难 的事情。 图 3 直角式活动侧护板 F i g ． 3 Re c t a n g u l a r a c t i vity s i d e fl a p 1 ． 上板2 ． 下板3 ． 导向杆耳座4 ． 侧推千斤顶5 ． 弹簧装 置 6 ． 导向杆 这 3种活动侧护板除 自身特有的缺陷外 ， 均存 在结构复杂、 改变侧护板导向方向比较麻烦、 不易操 作 及不 利于调 架 的缺 点 。 l 8 - 2 无活动侧护板顶梁设计 理想的液压支架侧推装置应做到体积小、 重量 轻、 便于更换 ， 在使用过程 中应 尽量避免起 支撑作 用 ， 而主要侧重于导向和调架的作用 。根据 以上要 求 ， 对顶梁及侧护板进行改进设计 见 图 4 ， 它主要 包括梁体部分和侧推装置部分 ， 其中梁体由钢板、 导 向筒焊接而成 ， 导向筒用于放置侧推千斤顶和推杆 ， 并起导向作用； 侧推装置包括侧推千斤顶、 推杆 ， 侧 推千斤顶的缸底和活塞杆分别通过销轴与推杆和梁 体铰接。在正常工作条件下， 由于增 加了梁体 的相 对宽度 ， 相邻无活动侧护板型液压支架顶梁之 间仅 留很 小的 间隙 ， 一 般 1 5 2 0 1 T I I T I ， 加 之矸 石或 煤 层 有 自成拱效应 ， 不可能有大块的矸石或煤块从此 间隙 漏下 ， 不会影响人员和设备安全 ， 即起 到了防止漏 矸、 漏煤的作用。在移架时， 侧推装置起作用 ， 使侧 推千斤顶推动推杆伸出， 抵住邻架顶梁 的侧帮 ， 起到 在降架、 移架 、 升架 时的导向和防倒作用 ； 移架完成 后 ， 将推杆收回到梁体之 内。当支架移动方 向发生 偏斜需要调整时， 可在该液压支架处于降架状 态时 ， 操纵其前端或后端侧推千斤顶， 将推杆推 出并抵住 邻架顶梁侧帮， 然后操纵另一相邻支架后端 或前端 侧推千斤顶工作 ， 使推杆推动要调整的液压支架 的 顶梁侧帮 ， 直到调整到位为止； 当相邻液压支架顶梁 之间间隙过大或过小时， 可将处于降架状 态的液压 支架 自身或上部相邻液压支架 的前后推 杆一 并推 出， 达到调整间隙的目的。 图 4无活动侧护板顶梁 Fi g． 4 No ac t i v i t y s i de fla p c ano p y 1 ． 粱体2 ． 侧推千斤顶3 ． 推杆4 , 5 ．销轴 3无活动侧 护板 顶梁 的特点 改进之后 的顶梁虽然取消 了侧护板 ， 但仍能完 成侧护板的所有功能 ， 其主要特点 ①顶梁的设计完 全对称， 去除活动侧护板的同时也省去 了弹簧装置 ， 使梁体的结构得到了大大的简化 ， 加工更容易 ， 重量 更轻 ， 成本更低 ； ②增 加了梁体的相对 宽度 ， 也使梁 体的强度及支护面积有 了相应 的提高； ③前后侧 推 千斤顶可单独操作 ， 调架更容易 ； ④由于侧推千斤顶 或导向杆体积小重量轻 ， 即便在井下也能方便 快捷 地更换。 参考文献 [ 1 ] 李传 明， 张守祥 ． 液压支架侧护板结 构与实 用性研究 [ J ] ． 矿山机 械， 2 0 0 1 2 1 51 6 ． [ 2 ] 丁绍南． 液压支架设计[ M] ． 北京 世界图书出版社 ， 1 9 9 2 ． [ 3 ] 王国法． 液压 支架技术[ M] ． 北京 煤炭工业 出版社 ， 1 9 9 9 ． 作者简介李秋生 1 9 5 9 一 ， 河北武邑人 ， 教授 ， 硕 士， 1 9 8 3年 以 来一 直从事矿山机械研究与开发工作 ， 承担省市级科 研课题 多项 ， 拥 有 国家专利 3项 ， 发表学术论 文 3 O 余篇 ． 收稿 日期 2 0 0 6 0 5 0 3 维普资讯