大采高液压支架推移机构设计研究.pdf

解决方案 譬臣窭圈雹口工艺，工装／壤胄／i _l i／蝠蔫／维偿／改造 大采高液压支架推移机 构设计研究 李琳 安徽省矿业机电装备有限责任公司技术中心 ，安徽 淮北235000 1引言 大采高支架即最大采高大于3 ．8m的 一 次采全高液 压支架。支架的主要动作有升柱、降柱 、推溜、移架，采煤 工作面推进起主要作用的就是推移机构。推移机构包括 推移千斤顶、推杆、连接头以及 连接销轴。连接头损坏后 更换比较方便，而推杆损坏后井下更换非常不便，因此推 杆的强度是影响工作面推进速度的重要因素。 通过 对推 移杆的设计改进，在使用中未出现问题，效果较好。 2改造措施 推移机构中受力最复杂的是推杆。在推溜和拉架的 过程中推杆除了受拉伸和挤压力之外，还由于_[作面高 低 的不平要受到垂直方向上的弯矩；在工作面有倾角时 由于刮板机 的下滑推杆还要受到水平方向的弯矩 ，如此 复杂的受力状况使得推杆成为支架上较易损坏的部件之 一 。对大采高液压支架推移机构进行 了较大的改进。 I考虑大采高支架较重，约40t，采用了推移千斤顶 倒装结构，选用180m m缸径 120m m柱径，此时拉架力可 达8 0t，推溜力也有4 4t多，有较大的拉力储备，保证 了在 各种条件下移架的顺利进行； 2 选用整体长推杆。以往使用铰接推杆较多，在铰 接处经常损坏，主要表现在前、后推杆的连接耳损坏 。整 体推杆相对于铰接推杆结构简单，减少了薄弱环节 ，而且 刚度较大，可保证结构的强度； 3在推杆结构设计选材中，为了减轻结构重 量 ，选 用了Q690高强度钢板，钢板厚度可以选小 一 些。Q690高 强度钢板可焊性低于Q550，因此采用了焊前预热 、焊后 保温、人工时效的焊接1二艺，保证了结构件的焊接质量； 4采用等断面箱形推杆结构，因推杆 中部底板和盖 板所受弯矩最大，我们增加了上下补强板，使受力分配更 加合理，箱体的刚度也大大提高； 5推杆前部与连接头连接处端部采用整体窗口板 设计，大大减小了因结构件焊接质量引起 的应力集中，以 前推杆前部均采用上下左右四块板通过焊接组成框型 ， 由于焊缝熔合区金属属于铸态组织，加之焊缝区容易 出 现各种焊接缺陷，如弧坑、内部气孑L、未焊透 、未熔合，在 推杆受水平方向或垂直方向的弯矩时四个角容易出现应 158 l机械工程师20l o年第8期 力集中撕裂。改进后为 一 整体结构，在方框四角采用圆弧 过渡，减小了应 力集中度，而且母材缺陷相对较少 ，因此 大大延长了推杆的使用寿命； 6推杆前部与连接 头 连接处 连接销轴改 用 螺销结构，有效抵消了因 工作面高低不平而产生 于推杆前部耳 板 的上下 弯矩。以前的推杆都采用 销轴加方挡销，推杆前部张口后销轴易脱开 ，造成推杆单 耳受力后撕开损坏，改进后上下弯矩由螺销的螺纹承担 一 部分，受力状况得到较大改善。 7连接头由锻件改为铸件，大大节省了制造成本。 铸件容易产生铸造缺陷，使强度降低。我们通过对铸造连 接头的结构进行改进，使受力分布比较合理 。在连接头双 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 暖决方案 工芝，T装，簟目，诌断，蛆囊，维俺，改董目墨雹圆 刘永杰 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨15004 6 1 引言 进口的八边形硬质合金铣刀片是粗、精铣削汽轮机 叶片的通用刀具，每年使用量很大，价格昂贵 。该刀片磨 损后便报废处理，如能将磨损报废的硬质合金铣刀片进 行修磨，可节约大量刀具成本。由于该刀片安装在4 5 。面 铣刀 刀体上，尺寸精度要求很高，要求跳动在0．03mm以 内，所以需要研制 一 套高精度的专用夹具来保证其修磨 精度，满足继续使用的要求。 2 修磨实施方案 八边形硬质合金铣 刀片外形如图1所示 后角15 。 ，由于该刀 片在铣削时主要磨损部 位为后刀面，因此设计 了 一 套夹具，专门用于 修磨其后刀面，保证其 尺寸精度，满足使用要求。 下面将修磨夹具各个部件的结构及作用说明如下 1底座外形结构如图2所示。两个9ram腰孔用于 与工具磨床连接，底座 的斜面设计为15 。2’ ，与刀片后角 15 。 相 一 致，可将刀片后刀面定位到与砂轮平行位置来 进行修磨。两个M8螺纹孔用于与定位座连接，M6螺纹 孔用于夹紧压板。 2定位座外形结构如图3所示。两个9ra m腰孔用 于与底座连接，八方孔与夹具体相配合，其等分精度保证 了铣刀片的修磨精度。 3夹具体外形结构如图4所示。八方轴与定位座 相配合，其等分精度保证 了铣刀片的修磨精度。 M4螺纹 孔用于安装、夹紧刀片。 4压板外形结构如图5所示。压板通过6．5ram腰 耳 内侧增加圆 凸台，这样就增加了连接头与销轴的接触 面积，我们又在连接头双耳内侧根部 内凹后加大圆角，使 得铸件减少了内部缩孔、缩松．而且减小了双耳根部的应 力集 中，使连接头受力状况大大改善。通过使用 观察，连 接头并未出现 根部断裂，改进较好地满足 了连接头的使 用要求，而且制造成本降低。 3结语 通过对大采高液压支架近两年的使用，只发现有立柱 与顶梁的连接耳座和销轴部分损坏，说明该设计是成功的。 编辑启迪 作者 简介李1972 - ，女，工程师，主要从事煤矿机械设计与制造工作。 收 稿日期2010 05 27 机械工程师 2010年第8期i159 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m