综采液压支架专用非直线性坡口机的研制.pdf

第 3期 2 0 1 0年 9月 水 力采煤 与管 道运 输 | l YDRAU L I C COAL MI NI NG P I P EL I NE T RANS P 0RTAT I ON NO ．3 Se p． 2 01 0 综采液压支架专用非直线性坡 口机的研制 武志珍张连宝 山 东夭晟煤 矿装 备有 限公 司 山 东 淄博 2 5 51 2 9 摘要 阐述 了一种 用于综采液压 支架结构件钢板非直 线性坡 12加 工火焰切割 设备研制 的技 术 关键和工作原理， 分析了该设备在钢板非直线性坡 口加工中的应用效果和推广意义， 为钢板 非直线性坡 口加 工的机械化和标 准化提供 了一种新 型的工艺装备 。 关键词 综采 支架 非 直线性 坡 口机 中图分类号 T G 4 4 1 ． 1 文献标识码 B文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 1 0 0 3 0 0 2 2 0 3 1 引言 综采液压支架 结构 件用各 种不 规 则 、 多尺 寸 的钢板组合拼装焊接， 其中钢板坡 口制作多采用 人工操作切割机进行 ， 加 工质 量差 ， 效率 低 ， 工人 的劳动强度大 ， 不利 于提 高焊接 质量 。专用 非直 线性坡 口的研制应用， 彻底解决了不规则金属板 材坡口切割技术难题， 对提高综采液压支架结构 整体制造水平具有非 常重 要的意义。 2 非直 线性坡 口机的技术关键 非 直线性 坡 口机 主要 由机 架 、 半 自动火焰 切 水时首先将乳化泵压力调至 3 MP a ， 观察数分钟 ， 检查各 部位有无渗漏 现象 ， 无 漏液现 象后逐 渐调 大压力 ， 使 乳化泵流量达 到预 定 的单孑 L 注水 流量 q即 7 4 ． 2 5 I 2mi n ， 并记 录下 开始 注水 的时 间 、 乳 化泵压 力表 读 数及 高 压水 表 的初 始 读数 。注 水 过程 中 ， 如 流 量 发 生 变 化 则适 当调 节乳 化 泵 压 力 ， 使注 水 流量 始 终 稳 定在 7 4 ． 2 5 L ／ r u i n左 右 。 注水时 ， 若注水孔附 近顶板 及煤壁 出现异 常情况 或者 出现注水压 力急速下 降 、 流量 急速增 加 的现 象 ， 注水人 员 应该 立 县 p 停 止 注水 ， 查 明原 因。当 注水量达 到设 计要 求 或者 钻孔 周 围煤 壁 出现渗 水时 ， 可结束对该钻孔 的注水 。 4注水效 果 注水效 果 主要 表 现 为 注水 煤层 的水 分 增 量 和降尘率。1 3 0 5工作面注水试验成功后， 在工作 面范围内每隔 2 0个支架设一个采样点， 在距注 水孔不 同距 离的放 煤 口取 煤样 进行全 水分测定 ， 并与注水前煤 的全水 分进行 对 比。结 果表 明 ， 煤 层水分从注水孔处 开始在 注水 半径 内递减 ， 最高 含水量 比原水分增加 6 ．2 ％ ， 最低 比原水 分增加 0 ． 8 ％。为了考察煤层注水的降尘率 ， 在不采取 任何 降尘措 施 的情 况 下分 别 测定 注 水前 后综 放 工作 面 3个 主要 工序 作业 时 的产尘 量 。测 定 结 果 如表 1 。 表 1 注 水 降尘效 果 表 1数 据显 示 ， 煤 层 注水 的效果 较 为理 想 ， 各个工序作业时的降尘率都达到 7 6 ％以上 ， 加上 唢雾系统后 ， 基本能 够把综 放工作 面 3大工序 的 产尘量控制 1 5 0 m g ／ m 以下 。 5 结束语 随着采煤工作面机械化程度的不断提高， 吨 煤产尘量 也 随之增 加 。在 高产 高效 的综 放 工作 面 ， 减 少煤 尘产生量 是防 治煤尘工 作 的根本 。煤 2 2 层注水 作为 采煤 工作 面一项 预 防性 的治本 防 尘 措施， 具有良好的减尘效果， 值得推广应用。 作者简介 田兆龙 1 9 8 3一 ， 男 ， 2 0 0 5年 7月毕 业 于 山 东科 技 大 学采 矿工程专业， 学士学位， 助理工程师， 现就职 于山东济矿鲁 能煤 电股份 有 限公 司阳城 煤矿 收稿 日期 2 0 1 o Ol一1 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0年 9月 武 志珍 等 综 采液 压 支架 专用 非直 线性坡 口机 的研制 第 3期 l 一 机架； 2一蜗轮蜗杆减速器 ； 3一 传动轴； 4一联轴器； 5一摆线针轮减速器及电机； 6一电气控制箱 ； 7一切 割机 轨道 ； 8一割炬 连接 杆 ； 9一半 自动火焰 切割 机 ； 1 0一工件 托 板 ； 1 1一轴 承 图 1 非直线性坡 口机 割机 、 自动旋 转 机构 、 传 动机构 和 电控 系统 等构 成 ， 是用 于综 采液压支架 结构 件不规 则板 材坡 口 加工的专门切割机床， 属于火焰切割设备。在设 备研制过程中， 针对制约综采液压支架结构件中 各类 主 筋加 强板 、 贴板 坡 口加 工 的技术 难题 ， 重 点解决 了以下关键技术 。 ①通过多级的减速传动实现工件 的旋转运 动。非直线性坡 口机 机架 上设有 切割 机轨道 ， 半 自动火焰切割机置 于切割 机轨道 上 ， 与切 割机相 适应的切割工作位上设有工件旋转机构 ， 旋转机 构与传动机构的传动轴相连。传动机构主要包 括蜗轮 蜗杆 减速器 、 摆 线针 轮减速 器和 电机 。旋 转机构的工件托板工作端设计为圆弧形 ， 方便非 直线性坡 口机 的加 工操 作 。工 件 托 板底 面设 有 支撑轴承 ， 保证工件 托板 的正常转 动 和起 到稳 固 支撑的作用。传动机构 的传动轴输出转矩带动 旋转 机构 实现 工 件旋 转 运动 。 电机 和各 减 速 器 型号的选择 由选型计算来确定 。 ②通过电气控制系统实现工件的无级变速、 旋转方 向转 换 和半 自动 火焰 切 割 机切 割 速度 控 制。按设计要求 ， 机架上配装电气控制箱实现操 作控制 ， 在 电气控制 箱 内设有变 频器 和交流 接触 器 ， 变频器的作用主要 是通 过改变 频率来 调 节工 件的旋转速度 ， 这样 可 以加工 不 同大小 的圆 弧工 件 ， 交 流接触器的作用 是控制 传动机 构动 力 电机 的正转 和反 转 ， 从 而 达到工 件 的正转和 反转 。通 过调整半 自动火 焰切 割 机 电位 器 旋钮 则 可控 制 切割速度 。 ③利用半 自动 火 焰切 割 机 实 现非 直 线 性 坡 口机 的 自动 切割 。半 自动 火焰 切 割 机 主要 包 括 机身 、 割炬部分和 气路 系统等 。切 割机 割炬连 接 杆位于工件托板上方， 割炬切割坡 V I 角度可根据 需要调整 。电 气控 制 系统 对切 割 机 的切 割运 动 和工件的旋转运动做到了有机的组合 ， 通过氧乙 炔火焰 ， 实现金属板材非直线性坡 口的 自动切 割 。 3非直线性 坡 口机的工作原理 把工件放置在 工件 托板 上 ， 调好 割炬 位置及 火焰 ， 启 动 半 自动 火 焰 切 割机 在 轨 道 上 进 行 切 割 ， 开 始切 割工 件 的直 线部 分 ； 当切割 完直 线部 分开始 切 割 圆 弧 部分 时 ， 停 止 半 自动 火 焰 切 割 机 ， 启动传动机构， 传动机构带动传动轴旋转， 并 带 动工 件托板和工件 一起 旋转 ， 开 始切割工 件 的 圆弧部 分 ； 当切割完 圆弧部分 开始切 割直线部 分 时 ， 停止传动机构 ， 再启动半 自动火焰切割机， 开 始切 割工 件 的直 线部分 ， 这样完 成直线一 圆弧一 直线 的一个非直线 的工作轨迹 。 4非直线性坡 口机 的应 用效 果 专用非直 线 性坡 口机 在综 采 液 压 支 架结 构 件制 造 中的成功使用 ， 解决 了制约综 采液压 支架 结构件坡 口制作的技术难题 ， 提高了液压支架制 造 的工 艺 技术 水平 ， 取得 了很 好 的应用 效 果 ， 具 有 良好 的推广前景。 该设备具有 ①结构简单紧凑、 体积小、 重量 轻 、 机动性 强 、 适 应性 好 、 性 能 稳定 可靠 、 使 用操 作方便、 易于维护。②通过简单的机械运动组合 实 现 了较为复杂 的运 动轨 迹 ， 实现 了非直 线性坡 口加工的机械化和标准化。③工人的劳动强度 低 ， 加工 的坡 口大小统一 、 表 面粗糙 高度 ， 坡 口质 量好 ， 方便提 高后 续 焊接 的效率 和质量 。④ 简化 了坡口制造工艺， 提高了生产效率 ， 降低 了生产 成 本 ， 产生 了明显 的经济效益 。 2 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0 r 午 梦爿 水力采煤与管道辽输 I { Y DR AU￡ ． I C 0AL MI Nl G ＆ P I P E[ I NE T RAN S P ORTAT i ON NO ．3 S e p ． 2 0 1 0 新 型移刮板输送机辅助 器的应 用 滕 尚武 徐 州矿 务 集团庞 庄煤矿 江苏 徐 州 2 2 l 1 4 1 摘 要 介 绍 了移刮 板输送机辅助 器的结构特 点、 工作原理及技 术参数 ， 通过在 庞庄煤 矿炮采放 顶煤工作 面的应 用 ， 解决 了移动后部刮板输送机 的难题 。 关键 词 刮板输送机移溜 辅助装置 单体 支柱 中图分类号 5 2 8 3 文 献标识码 B 文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 1 0 0 3 0 0 2 4 0 2 1 问题的提 出 炮采放顶煤工作 面后 部刮 板输 送机 的移 动 ， 不但时间长、 速度慢 、 安全系数低 ， 而且推移时没 有好的支 点 。另 外 ， 因 移 后 部 刮 板输 送 机 时 间 长 ， 造成 改第 三排 支 柱后 梁下 空柱 时 间长 ， 导 致 了顶板 易松动 。为解决 这些 问题 ， 提 出 了解决 方 案 。 2设计方案 炮采放顶煤 工作 面前后 有两 部刮板 输送 机 ， 使用液 压 千斤 顶推 移 ， 费时 、 费工 。特别 是 推 移 后部刮板输送机 时 ， 由于输 送机 紧靠老塘 侧切顶 线 ， 推移时没有好的支点， 只能使用手拉葫芦牵 引 ， 时间 长费工时 ， 而且推 移时需 改第 三排支 柱 ， 造成改柱后第三排支 柱 梁下 出现 空柱 时间长 、 顶 板易松动等不安 全现象 为 了解 决此 问题 ， 经过 分析论证 ， 在确保安全性 、 可靠性 ， 适 应井下 采煤 面特殊条件使用的前提下 ， 研制出⋯种配合单体 支柱的滑轮组移刮板输送机 的辅助装 置。 设计方案的基本思路 ①滑轮组移刮板输送 机的辅助装 置 作 业动 力 为单体 支 柱 。② 整 套 装 援由单体 支柱 、 滑轮组 和支架 3部分 组成 。③ 考 虑井 下采煤 面特殊 作业 环境 ， 移 刮板输 送机 的辅 助装置 支架 采用钢 板焊 接 ， 为双节 可伸缩 调节结 构 ， 能够满足不同采高的使用。④工艺简单， 抗 变形强度高 ， 操作方便 ， 易于维护。 3 结构 、 原理及技术参数 3 1 结构 可调式移 刮板 输 送 机 的辅 助 牵 引装 置 结 构 形式 如 图 1所示 。该装 置 主要 由滑 轮 、 滑轮组 支 架 、 牵引钢丝绳、 单体支柱 、 单体支柱上下支座、 牵引滑块 、 固定 座等组成 。 3 。 2工作原理 在工作 面一 、 二排 支柱 问每 间隔 1 5 m支 设 l 台移 刮板输送机 辅助器 ， 从 下 向上推移后 部刮板 输送机。推移前， 先改好老塘第三排支柱 ， 选好 支设移 刮板输送机 辅助 器的位 置 ， 使 用单 体支柱 将移刮板输送机辅助器固定牢固， 把动力单体放 入移刮板输送机辅 助器 的支座 内 ， 使用绳 头的一 端拴在 后部刮板输 送机槽 边空 内 ， 一端与 移刮板 输送机辅 助 器 的牵 引钢 丝绳 相 连接 。推 移 刮板 输送机时， 注液升动力单体 ， 通过升单体支柱向 上的力牵 引滑 轮组 钢 丝绳 后 变为 推 移刮 板输 送 机向前 的牵 弓 { 拉 力。为 避免 推 移 刮板 输送 机 弯 曲过大 ， 一 次 升‘ 柱 高度 不大 于 5 0 0 mm， 推 移距 离 不 大 于5 0 0 m i l l ， 分23 次 将 刮板 输 送机 推 移 到 5 结束语 结采液 压支 架 专用 非 直 线性 坡 口机 的 成 功 研制 应用 ， 是钢板非 直线性坡 口从 手工加 工到 自 动切割加工 的突破 ， 是 钢板非 直线性 坡 口加工工 艺装备的创新， 对液压支架结构件制造水平的提 高起到了极大的促进作用 ， 有重要的推广价值。 参考 文献 [ 1 1 徐灏 ． 机械 设 计 手册 f IⅥ] 第 2版 。 j 京 机 械 工 业 出版 2 4 社 。 2 0 0 0 [ 2 ] 唐佥松． 简明机械设计手册 【 M] 第2版 ． 北京 上海科 学技 术 出版 社 ， 2 0 0 0 f 3] 刘光 源． 简明 电 气安 装 工手 册 [ M】第 2版 ．北京 机 械 工 业 出 版 社 ． 2 0 0 1 作 者简 介 武志珍 1 9 7 4一 ， 女， 黑龙江富锦人 ， 工程 师， 1 9 9 8年毕业 于黑龙江科 技 学院机械 设 计及 制造 专业 ， 学士 学 位， 主 要从 事 煤 矿机 械设 计和 开发 收 稿 日期 2 0 1 0 0 41 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m