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DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计

DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计
DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计

DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计

摘要

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备,广泛用在煤矿回采用工作面顶板支护、煤矿综采工作面支护端头。DWX型单体液压支柱为柱塞悬浮式单体液压支柱,是一种新型外部供液的恒阻式单体液压支柱,采用柱塞悬浮式技术原理,悬浮力达到工作阻力的五分之四,立柱受力仅为五分之一,其强度高、行程大、耐使用、重量轻、易维修,解决了传统支柱存在的一系列安全隐患问题,在煤层支撑防护上的应用日益广泛,发展前景广阔。

DW-X型悬浮式单体液压支柱DWX型支柱三用阀设于手把体上,注液时,三用阀不随支柱的活柱升高而升高,操作方便,安全可靠。适用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头顶板支护,多应用于薄煤层、中厚煤层及较厚煤层工作面。

本课题是基于AUTOCAD2010和Pro/ENGINEER 5.0软件设计DW16-300/100X悬浮式单体液压支柱。

本课题主要设计完成以下内容:

1.分析DW16-300/100X型单体液压支柱的具体参数和设计要求

根据悬浮式单体液压支柱型号DW16-300/100X,确定缸径、额定工作阻力、最大支撑高度。同时了解DWX型悬浮式液压支柱包括顶盖、密封盖组件、手把体、三通阀、油缸、活柱体、复位弹簧、底座等主要零件。设计要求选择外部注液式,工作液体选择乳化液。降柱方式设计为靠活柱的自重和复位弹簧降柱。设计液压支柱的三用阀置于手把体处,注液时三用阀不随活柱升高。

2.计算重要的结构尺寸

根据立柱的工作阻力、缸内压力、缸筒内径之间的关系,估算出缸壁的厚度。进而确定油缸的主要尺寸。而活柱体的限位台阶限制活柱体的升高到行程后不在升高,因此必须具有一定强度,使其承受初撑力时,不至于损坏,因此需要计算确定限位台阶尺寸,最终设计好整体的图纸尺寸。

3.DWX型单体液压支柱的结构设计及三维建模

基于ATUOCAD2010软件,根据其悬浮式柱塞的特点,设计完成零件的二维图纸。然后借助于Pro/E软件平台,设计出DW16-300/100X的3D实体模型。在此平台上实现单体液压支柱零部件的三维建模及装配。

4.单体液压支柱关键零件的结构分析

对于关键零件油缸进行稳定性和强度的校核计算,验证其设计的可靠性。

关键词:单体液压支柱,悬浮式,Pro/E

第1章绪论

1.1单体液压支柱的简介

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备,广泛用在煤矿回采用工作面顶板支护、煤矿综采工作面支护端头。既可与金属铰接顶梁配套,也可单独做点柱或其它临时性支护用。单体液压支柱可用于煤层倾斜角在25°~35°以下的任何采煤工作面,它和金属铰接顶梁柱配合,可适用于煤层倾角在35°以下的任何采煤工作面。

我国的煤炭资源分布地域广,煤层贮存状况各式各样,这使得我国是世界上煤层贮存条件最为复杂的国家。在开采的实践过程中,工程技术人员所遇到的困难和解决困难的方式是全世界绝无仅有的。近几年煤矿冒顶事故频繁发生,为了保障着国家财产和人员的生命安全,单体液压支柱在采矿工业中的地位非常重要,尤其在大倾角煤层中,更能体现它的重要性。在众多的煤矿井下支护产品中,单体液压支柱与铰接顶梁配合使用,具有投资少、受地质条件限制少、使用和维护简单方便且操作灵活等。单体液压支柱也是我国国家煤矿工作面的支护的主导设备。

1.2单体液压支柱的用途

单体液压支柱支柱是一种以专用油或高含水液压液(含乳化液)为工作液的恒阻式支柱。它可与金属顶梁配套使用,也可单独做点柱用,供煤矿一般机械化工作面支护顶板,或供综合机械化工作面作端头支护及其他临时性支护。同时要求煤层顶板落后不影响支柱的回收,底板不宜过软,支柱压入底板深度不恶化底板的完整性,否则应加大底座。在煤质较松软的炮采工作面内使用时,对活柱体镀层表面采取保护措施,以防崩坏。支柱与木顶梁配合或做点柱使用时,应将顶盖换成柱帽,以免损坏木梁。

1.3单体液压支柱的类型

单体液压支柱的类型按型号分类为通用型支柱和重型支柱;按供油方式和工作介质不同,支柱分成外供油式(简称“外注式”)和内供油式(简称“内注式”)两大类;按支柱工作行程不同,支柱可分成单伸缩和双伸缩支柱;按支柱使用材料不同,支柱可分为钢质支柱和轻合金支柱。结合实际使用情况,将其分为外注式单体液压支柱、内注式单体液压支柱、其它类型支柱。具体实际应用产品分类方式如下。

(1)悬浮式单体液压支柱(DWX型)

悬浮式单体液压支柱是外注式单体液压支柱的一种,但是比外注式单体液压支柱又有一个很显著的优点,那就是DWX型单体液压支柱采用柱塞悬浮式技术原理,悬浮力达到工作阻力的五分之四,立柱受力仅为五分之一,DWX型支柱三用阀设于手把体

上,注液时,三用阀不随支柱的活柱升高而升高,操作方便,安全可靠。

(2)双伸缩悬浮单体液压支柱

双伸缩悬浮式单体液压支柱是中国矿业大学研制的一种新一代工作面单体支护产品,是高档机械化普采工作面的配套设备,也是综采工作面的端头支护设备。其适用于煤矿回采工作面的顶板支护,综采工作面的端头顶板支护,巷道掘进的超前支护。悬浮式单体液压支柱是外注式单体液压支柱的一种,但是比外注式单体液压支柱又有一个很显著的优点,那就是DWX型单体液压支柱采用柱塞悬浮式技术原理,悬浮力达到工作阻力的五分之四,立柱受力仅为五分之一,DWX型支柱三用阀设于手把体上,注液时,三用阀不随支柱的活柱升高而升高,操作方便,安全可靠。

(3)DN内注式单体液压支柱

单体液压支柱一般分为外注式单体液压支柱,内注式单体液压支柱,悬浮式单体液压支柱,摩擦支柱。内注式单体液压支柱是自身带泵及同,支设时用手摇把摇动就能快速升柱,降柱时不排出工作液,可较好地保护工作环境,而且使用时方便,管理灵活,装备简单。目前主要使用的有直径90mm缸径,从0.6-3.15m共有12个规格的内注式单体液压支柱。

一般的表示型号为DN18-250/80,D表示单体支柱,N表示内注式,18表示支柱最大高度为1800mm,250表示支柱工作阻力为250kn,80表示支柱的缸径80mm。

(4)玻璃钢单体液压支柱

玻璃钢单体液压支柱通过液压站向与单体液压支柱连接的三用阀注液,单体液压支柱开始升起,达到需要的高度,利用液压支柱内的密封圈的密封作用,完成支撑;如若下降则打开三用阀卸载阀,液压支柱开始下降,完成工作。

本次设计的就是悬浮式单体液压支柱的结构设计。

1.4 单体液压支柱的适用范围

单体液压支柱使用于下列煤层条件:

1、煤层倾角大于25°~35°的急倾斜回采工作面。

2、煤层顶、底板条件

(1)工作阻力为300KN的支柱,底板抗压入强度应为28MP以上。如底板较软,支柱压入底板的深度以不恶化顶板的完整性及不影响支柱的回收为限,否则,应采取“穿鞋”或加大底座等措施。

(2)适用于一人工作时进行支护作业。

(3)顶板冒落情况较好,冒落后不影响支柱的回收。

(4)在分层开采人工假顶工作面或地质构造较复杂的条件下使用时,应采取安全

措施。

(5)在煤质较软的爆破采煤工作面使用时,应对活柱体外表面采取保护措施,以防崩坏。且不能当贴帮柱用。

本支柱不宜使用在下列条件的工作面:

3、煤质较硬的炮采工作面,以及周期来压特别强烈或有冲击地压的工作面。

4、工作面采高太低,不能保证顶板下沉后支柱安全回收所需的最小高度。

5、不同工作特征或不同工作阻力的支柱,均不能在同一工作面混用。

1.5单体液压支柱发展概况

1.5.1国内外单体液压支柱的发展趋势

目前,我国煤矿的回采工作面支护装备,除一部分整体自移式液压支架外,主要的仍使用六十年代初期发展的摩擦式金属支柱,用这种支柱装备的回采工作面的产煤量约占百分之七十以上。六十年代初期,回采工作面几乎全部使用木支架。当时开始了第一次支护技术改革,即摩擦式金属支柱配以铰接顶梁代替木支护,并经历了大约三年时间大量推广应用。其最突出的效果之一是大幅度的降低了木材消耗。与此同时,也促使人们认识到矿山支护是一门综合的技术,与岩层控制及采掘工序紧密相关,对加强顶板管理促进安全生产起着举足轻重的作用。我国在六十年代已开始了液压支柱的研究,经过一度中断后,于七十年代初继续进行研究试制工作,至七十年代末完成了工业性试验,进行了技术鉴定,现已经投入成批生产,并正在有计划的逐步进行回采支护的更新换代工作。近几年国内的大量实践证明,使用单体液压支柱有着良好的技术经济效果,适合国情,适应煤矿的具体情况,是进行回采支护第二次技术改革的一个方向。但是在大倾角煤层的支护作业中,使用通用式顶盖还是具有一定的缺陷。因此,本次设计主要针对这一问题进行解决与改进。国外主要产煤国家中,单体液压支柱曾经在回采工作面广泛采用,最早研制、使用的国家(如英国)在四十年代后期就已有产品问世。其后,联邦德国、日本、波兰、苏联等国家在五十年代相继采用,如联邦德国萨尔矿区大体经历十年左右的时间在条件适应的工作面基本上全部使用。从1956年到1963年,使用单体液压支柱的产量达84.8%,五年左右时间内使用量增长了7~8倍。国外单体液压支柱的使用情况表明,在六十年代初期技术即达到成熟阶段。

1.5.2单体液压支柱的突出优点

1、初撑力高

一般地,初撑力可以达到7~10t,为摩擦式金属支柱的3~10倍(摩擦式金属支柱用液压升柱装置时初撑力2~3t,不用液压升柱装置时初撑力仅1t左右)。

2、恒阻的性能

在较小的顶板下沉量情况下,支柱即可达到额定的工作阻力,并保持恒阻的特点(摩擦式金属支柱在顶板下沉量大,支柱下缩到100mm至400mm以上时才能达到最大工作阻力)。显然,单体液压支柱能很快达到较高的工作阻力,大大改善了顶板维护状况。

3、支柱承载力均匀

初撑力大与恒阻的特点,使各支柱能较均匀的承受载荷,这是优于摩擦式金属支柱的重要特点,对保持中等稳定以下工作面顶板的完整是十分有利的。

4、支、撤速度快

单体液压支柱的升柱与降柱,靠液压系统来完成。内注式支柱只须扳动手柄、外注式支柱用注液枪从外部注液、扳动卸载阀排液等轻微操作即可完成回撤与支设作业,其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。

5、促进安全生产、降低辅助材料消耗

由于初撑力高与顶板接触严实,回撤与支设速度快,控制顶板效果好,提高了工作面推进速度,冒顶事故明显减少,促进了安全生产,相应地降低了木材消耗。

第2章单体液压支柱的结构和工作原理

2.1液压支柱的型号命名

液压支柱型号主要由“产品类型代号”、“第一特征代号”、“第二特征代号”和“主参数代号”表示,如按此划分仍不能区分产品时,允许增加“补充特征代号”和“修改序号”以示区别。支柱型号组成和排列方式如下:

图2.1 单体液压支柱型号命名方式

类型及特征代号用汉语拼音大写字母表示:D表示单体液压支柱,第一特征代号中N表示内注式支柱;W表示外注式支柱。第二特征代号中S代表双伸缩,无字母代表单伸缩。。主参数用阿拉伯数字表示,依次是支柱最大支撑高度、额定工作阻力、油缸内径;补充特征代号用于区分材质和结构的不同,Q代表轻合金,X表示柱塞悬浮式支柱。修改序号用加括号的大写拼音字母(A)、(B)、(C)……表示,用来区分类型、主参数、特征代号均相同的不同产品。

本次设计的型号为DW16-300/100X表示为悬浮式、外注式单体液压支柱,最大支撑高度1600mm,额定工作阻力为300KN,油缸内径为100mm。

2.2 DWX型单体液压支柱的结构

DWX型单体液压支柱为外部注液的单体液压支柱。DWX单体液压支柱有活柱体、油缸、三用阀、顶盖、底座、复位弹簧、锁紧件、手把体等主要零部件组成。如图2.2所示:

1-蝶形螺母 2-顶盖 3-锁紧件 4-手把体 5-三用阀 6-活柱体 7-油缸 8-底座

图2.2单体液压支柱的三维实体造型

2.3 DWX型单体液压支柱的工作原理

DWX型(柱塞悬浮式)液压支柱的工作原理包括升柱、初撑、承载和回柱四个过程。

(一)升柱、初撑过程

升柱时将管路系统中的注液枪插入三用阀注油阀体,挂号锁紧套,操作注液枪,泵站高压液经注液枪顶开三用阀中的球形单向阀,进入支柱,迫使活柱升高。(二)承载、流溢过程

支柱支设以后便处于承载状态,随着支护时间的延长,支柱面顶板作用在支柱上的载荷增加,当支柱所承受的载荷超过额定工作阻力时,支柱内腔高压液体作用在安全阀垫上的力,超过安全阀弹簧预先调定给予六角导向套的压紧力时,压缩安全阀弹簧,安全阀垫和六角导向套一起运动,安全阀垫离开阀座,安全阀被打开,内腔液体外溢,活柱下缩,使支柱压力重新得到平衡。

(三)回柱过程

支柱回收时,将卸载手把插入三用阀右阀桶的卸载孔中,转动卸载手把,迫使阀套,连接螺杆、注油阀体等整体轴向移动,压缩卸载阀弹簧,卸载阀垫离开左阀桶的密封面,卸载阀被打开,支柱内腔工作液经过阀桶喷开,活柱在自重和复位弹簧作用下回缩,完成支柱回收。

2.4 DWX型单体液压支柱的特点

DWX型柱塞悬浮式单体液压支柱是中国矿业大学研制的一种新一代工作面单体

支护产品,是高档机械化普采工作面的配套设备,也是综采工作面的端头支护设备。其适用于煤矿回采工作面的顶板支护,综采工作面的端头顶板支护,巷道掘进的超前支护。由于其承载能力大,抗偏载能力强,工作行程大,使用范围广,因而其可应用于薄煤层,中厚煤层及厚煤层工作面,主要有以下优异的特点:

(1)具有较强的抗偏载能力和较大的稳定性。

DWX型支柱采用柱塞悬浮式技术原理,使液压悬浮力直接通过支柱活柱的内腔作用在顶盖上,使液压悬浮力分担了支柱工作阻力的五分之四左右,使活柱在轴向上的受力仅为工作阻力的五分之一,提高了支柱的稳定性和安全性,也大大提高了支柱的支撑高度和承载能力;而目前正在使用的国内外支柱产品均采用的是活塞式技术原理,不能充分利用液压的悬浮力来分担立柱的工作阻力,使立柱承受了工作阻力的全部,从而造成立柱常常被压弯,使支柱损坏,导致冒顶事故发生。

(2)可靠性高。

DWX型支柱在立柱上不再设有工艺难以保证的圆弧焊缝,也提高了立柱的强度和可靠性,避免了因焊缝断裂而造成的冒顶等事故隐患,保证了工作人员的安全。而国内外现用支柱的各支柱系列均是在立柱上焊接有装三用阀的柱头,使立柱的强度大打折扣。

(3)重量轻。

根据支柱规格不同,整柱重量比国内外现用支柱减轻1 5~30%以上,但其工作阻力、工作行程及稳定性安全系数又高于铝合金支柱。

(4)工作行程大,使用范围广。

DWX型支柱的工作行程大,扩大了使用范围,也可以减少支柱的规格品种,特别是顶板下沉较大的工作面。DWX型支柱仍能满足大的恒增阻降距,不仅回柱方便,而且提高了支柱的回收率,减少了支柱消耗,降低了生产成本。其每个规格可替代DZ 型系列支柱的1~5个规格,减少了支柱的规格品种,也给支柱管理带来方便。降低了煤矿对支柱设备的资金投入和管理成本。

(5)强度大,稳定性高。

目前国内外支柱,因存在内泄漏而造成支柱虚顶,甚至造成支柱自动倒下而伤人的事故隐患。而DWX型支柱的所有密封点均为外设,可用肉眼直观检查,一旦支柱泄漏,可随时注液或更换支柱,保证了采煤工作面顶板支护的安全性和可靠性。DWX

型支柱无柱头无活塞无圆弧焊缝,使支柱结构工艺简化,安全性提高。其活柱和油缸均为整体结构,强度大,稳定性好。

(6)使用方便。

目前国内外单体液压支柱均是把装三用阀的柱头焊接在活柱上的,当活柱升高时,操作人员必须随其上升,特别是对于较高的工作面,操作人员很不方便也不安全;而DWX型系列支柱三用阀设于手把体上,当注液时,三用阀不会随活柱的升高而升高,操作方便,安全可靠。

(7)维修和维护费用低。

DWX型支柱的各密封点,均采用了专利密封补偿和密封胀紧技术原理。在密封有磨损的情况下板来压的情况下,可保持密封胀紧状态,减少了密封的更换率,降低了维修和维护费用。

(8)使用中性水,运行成本低。

DWX型支柱采用先进的技术进行特殊表面处理工艺,使支柱具有防腐、耐磨和防泡崩的特点,工作介质使用煤矿的井下中性水,保证了工作环境和地下水不受污染,也保证了矿区饮用水的质量,更保证了矿区生活人群的健康,是一种理想的采煤工作面支护的环保型产品。

2.5 DWX型单体液压支柱与其他液压支柱的区别

DW-X型单体支柱强度高、行程大、耐使用、重量轻、易维修,解决了传统支柱存在的一系列安全隐患问题。从安全角度看,DWX悬浮式单体液压支柱较传统DW 型活塞式单体支柱克服了以下安全隐患:

1.柱头焊缝容易弯曲或脆断。活柱或油缸的中部焊接了用于装三用阀的柱头,因焊缝强度差,致使在焊缝处易弯曲或脆断。

2.内泄漏难发现。高压密封面在油缸内,泄漏时现场操作人员无法发现,经常出现支柱虚顶、脱顶甚至倒柱现象,存在冒顶隐患。

3.高压密封性能差。支柱承载时,巨大的内腔压力必然使油缸产生径内膨胀,使得油缸和活塞之间的配合间隙加大,密封性能下降,特别是使用一段时间后,由于油缸疲劳后的弹性恢复能力下降,致使密封能力大大降低,威胁矿井安全。

4.使用成本高。因生产工艺复杂,导致产品质量不稳定,检修次数频繁,检修工艺复杂。

2.6 DWX型单体液压支柱内部密封件的选择原则

单体液压支柱内部的密封件按照液压回路中的密封件进行选择。

(1)泄漏量小

要求液压密封件的泄漏量极小,具有良好的密封作用,并随液压油的压力增高而自动提高其密封作用,即使在高压及高温等恶劣工作环境下,液压密封件的泄漏量也无明显的增加。

(2)良好的相容性

因液压密封件长期浸泡在液压油中,极易溶胀、溶解或脆化变硬等,使之丧失密封作用,因此要求液压密封件对液压油具有良好的相容性。

(3)摩擦阻力小

为避免或减少液压设备产生低压爬行等不良现象,要求液压密封件具有较低的静摩擦阻力和动摩擦阻力,并且其摩擦系数应非常稳定。

(4)使用寿命长

液压密封件应具有良好的弹性、耐热性、耐寒性、耐压性、耐磨性及一定的物理机械强度等,并且使用寿命长。

(5)价格低廉

液压密封件应易于制造和安装,其相应的密封槽又易于加工制造,对密封表面的加工精度等要求又较低,并且低格低廉。

常用的密封件有O型圈、Y型圈、防挤圈、防尘圈等等。O型圈压力液体挤压自封式压紧型液压密封件,使之进一步变形,并对密封表面产生较大的随压力液体的压力,严格地说应为压强。增高而增高的附加接触应力,并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。O型圈通常套在回转体的槽内进行密封。所谓防挤圈是指防止O 形密封圈受挤的一个圈,故它在安装时应该放在O形密封圈或Y形密封圈的低压一侧。防尘圈的作用是紧抱单体液压支柱的活柱,在支柱升降时防止煤粉进入液压缸。Y形密封圈是单体液压支柱的活柱通过活塞和支柱油缸密封的关键零件。Y形密封圈是依靠其张开的唇部紧贴于密封表面而保持密封的,通常可单独使用,其密封性能较好,摩擦阻力较小,耐压性能好,工作稳定性好,使用寿命长。因此Y形密封圈适宜于高速变压、大缸径、大行程的液压缸采用。

2.6 本章小结

本章介绍了单体液压支柱的型号命名、结构组成及工作原理,同时介绍了DWX 型液压支柱的特点。通过型号命名可以收获很多数据条件,而结构组成和工作原理可以让你了解悬浮式单体液压支柱的工作过程和零件的作用,对之后的结构设计都可以起到指导作用。

第3章 DWX 型液压支柱的结构设计

3.1 DWX 型单体液压支柱的总体设计要求

根据型号为DW16-300/100X 的悬浮式单体液压支柱,属于外注式单体液压支柱,最大支撑高度1600mm ,额定工作阻力为300KN ,油缸内径为100mm 。

根据要求最大支撑高度1600mm ,设定的工作行程为680mm ,可以确定出最小高度920mm 。查表得出此型号液压支柱的泵站压力15-20MPa,初撑力108-144KN ,工作液体乳化液。注液方式选择为外注式。液压支柱三用阀置于手把体,注液时三用阀不随活柱升高。

3.2 DWX 型单体液压支柱的具体设计

3.2.1油缸与活柱体

1、油缸

油缸是支柱下部承载杆件。

(1)主要技术要求

有足够的强度,能长期承受最高工作压力以及短期动态试验压力而不会产生永久变形。

有足够的刚度,能承受活柱侧向力,而不至于产生弯曲。

内表面在密封件及导向环的摩擦力作用下,能长期工作,且磨损少,几何精度高,确保活塞密封。

(2)材料

缸筒材料一般要求有足够的强度和冲击韧性,根据油缸的参数、用途和毛坯,可选用的材料是27SiMn 。

(3)缸筒的计算

①立柱的工作阻力,缸内压力,缸筒内径之间的关系为

P=

4

D 22p (2.1) 式中 p ——缸筒内压力,N/mm 2;

D 2——缸筒内径,mm ;

P ——立柱工作阻力,KN 。 K b =初撑力工作阻力

则 p=R b p K (2.2) 式中 p R ——乳化液泵的工作压力;

K b ——一般在0.52~0.78之间。

K b =R p p =2038.2

=0.52 (2.3) 初撑力= K b ×工作阻力=0.523×300=157KN (2.4) ②预算缸径尺寸和缸壁厚度

缸筒内压力为

p =224P D π=3243001010

π???=38.2MPa (2.5) 式中 P ——立柱工作阻力300KN ;

D 2——缸筒内径100mm 。

缸筒材料为27SiMn 无缝钢管,

20.7510

L D +σs =833.85 MPa (2.6) [σ]=s n σ=833.851.5

=555.9 MPa (2.7) 缸壁厚度为 σ=22D [][]0.4(11)1.3p p

δδ+--- =100555.90.438.2(11)2555.9 1.338.2

+?---? =3.1mm (2.8)

考虑到缸口要车槽口和台阶,所以选用缸壁厚度为7mm 。

根据型号确定油缸的直径(即内径)为100mm ,依据工作阻力和内径估算出壁厚,考虑到台阶因素,选定为7mm ,则外径为114mm 。油缸的两端应该可以与底座、手把体固定在一起,因此油缸两端设计为阶梯状,同时通过O 型圈、连接钢丝进行密封和锁紧。

(4)缸筒的加工要求

①缸筒内径采用H8、H9配合;

②缸筒内径D 的圆度公差值可按9、10、11级精度选取,圆柱度公差值可按8级选取;

③缸筒端面T 的垂直度公差值可按7级精度选取。

图3.1 油缸三维实体造型图

此处省略NNNNNNNN字

需要完整版请联系QQ九九八七二一八四。

(3)更换所有磨损和损坏的零件。

(4)重新组装,进行规定的各项试验。

5.4本章小结

本章主要详细的介绍了支柱的使用与维护。其中包括支柱整体和一部分的组装和拆卸,支柱使用过程中的注意事项以及支柱的故障与维修。本章的详细说明可使支柱

最大限度增加其使用寿命和安全性,从而间接增加了适用性与经济性。

结论

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备,也是矿山机械中不可或缺的重要组成部分,尤其是煤层支护作业时,起着致关重要的作用。

当今采矿工业中,安全问题不可忽视。而保证安全性环境的关键所在就是单体液压支柱的支护作用,尤其是在大倾角煤层中。因此,本次设计就是针对大倾角煤层设计的悬浮式单体液压支柱,采用柱塞悬浮式技术原理,悬浮力达到工作阻力的五分之四,立柱受力仅为五分之一,重量轻、易维修,解决了传统支柱存在的一系列安全隐患问题。

计算机制图的改进也是本次设计的重要问题之一,首先使用AutoCAD2010根据设计要求和运动原理设计出二维零件图纸,为了便于零件的立体、动态效果,再使用Pro/E5.0软件进行三维实体造型,它独特的参数化更方便设计者进行绘制与修改。

致谢

经过近四个月的毕业设计,使我对所学专业课有了更深刻的认识,让我接触、学习了从未涉及的领域。认识到了机械自动化技术对于社会发展起着举足轻重的作用。我也从中找到自己感兴趣的方面,激发了自己的学习热情。在本设计中我通过网络、图书馆等渠道翻阅了不少有关设计方面的资料,学到了很多以前没有学到的东西,同时也感觉到我们所学的知识对于以后的工作来说远远不够用。还不能完全独立完成某一项目,其间我受益最大的是我有了自己一套分析和解决问题的能力。

能够顺利完成这次设计,离不开老师等几位机电教研室老师们的辛勤指导,为了我弄懂每一个设计环节,老师不厌其烦的给我们讲解与指导,直到我彻底消化为止。从她身上我学到的不仅仅是专业知识,而且还有一丝不苟、无私奉献的精神。在此,我向她们表示真诚的谢意。

参考文献

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[8] 刘志民,刘希高,张超,陈建海.柱塞悬浮式单体液压支柱动态特性仿真研究[J].机床与液压.2013年13期

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单体液压支柱维修规程

单体液压支柱维修规程 一、概述 为保证煤矿回采工作面单体液压支柱(以下简称支柱)符合相关技术要求,确保煤矿生产工作安全。需对单体液压支柱进行日常维修、大修、技术要求和检验等工作,结合煤矿实际,根据煤炭工业部发布的《MT 76液压支架用乳化油》、《MT 112矿用单体液压支柱》使用和维护标准,特制定本日常维修规程。请有关部门审批,维修人员严格按审批、贯彻后的本规程进行操作。 二、适用范围 本规程适用于煤矿井下使用的所有单体液压支柱的日常维修工作。 三、维修规程 (一)、维修总则 1、煤矿建立维修车间,负责支柱的日常修理。支柱需要大修时,联系生产厂家派遣专业技术人员到煤矿进行指导和修理工作。 2、根据支柱用量配备维修工,一般每使用200根支柱配备一人。 3、维修人员须经必要的培训,全面了解支柱结构、性能、使用、检验,故障原因及处理方法等,只有经考试合格的维修工才能上岗。 4、维修车间配备专业技术人员。 5、除三用阀、顶盖、接长管、卸载装置可在井下更换外,支柱修理一律在地面维修车间进行。 6、维修后的支柱应按本规程有关规定进行检验,任何性能指标不合格的支柱不允许下井。

7、维修车间建立维修卡片,详细记录每根支柱编号、下井日期、升井日期、维修日期、故障、维修内容、检验情况、维修人等。 8、经过大修后的支柱应有检验合格证,方可入井使用。 (二)、日常维修 1、升井支柱首先应进行操作试验和高、低压密封试验,检查支柱是否损坏、故障部位及原因。 2、日常损坏或有故障的支柱应及时维修。 3、日常维修主要是更换损坏的零部件,清洗、更换橡胶密封件等。 4、凡升井的内注式支柱无论是否损坏,均需清洗通气装置,补充液压油。 (三)、支柱大修 1、大修主要是修理油缸、活柱体,改制支柱,全面检查零部件尺寸精度、表面粗糙度等。 2、大修时应更换所有橡胶密封件、塑料件,内注式支柱还需更换工作液。 3、油缸、活柱应选用经正式鉴定、技术成熟的工艺修理。无论研制还是检修中心首次采用何种工艺修复的油缸、活柱都应经国家煤矿支护设备检测中心按MT 112中6.2和8.2.3的规定(寿命试验为1000次)检测合格后,方可组织生产。 (四)、技术要求 1、标准件、密封件、外购件应选用部定点厂产品,并由质检部门验收合格后方可使用。

液压支架选型的原则

浅析液压支架选型的基本依据及原则 在现代综合机械化采煤过程中,工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素,而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。它是以乳化液作为动力介质,将液压能转化为机械能的一种机构。液压支架的选型,其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件,投产后做到高产、高效、安全,并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。 1 、液压支架的基本形式 (1)支撑式液压支架:顶梁较长,一般超过4m左右,立柱垂直于底座,有较强的支撑力。 (2)掩护式液压支架:顶梁较短,一般不超过3.5m,带有掩护梁,分隔采空区和作业空间,立柱呈倾斜分布,作业空间和通风断面较大。 (3)支撑掩护式液压支架:有上述两种支架的特点,采用四连杆机构,更好地承受顶板水平推力及扭转分力,对围岩既有较强的支撑、切顶作用,又有较好的掩护、隔离作用,但价格较前两者昂贵。 2、液压支架选型的基本依据及原则 进行液压支架选型时,其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。 2.1 顶底板性质 2.1.1 顶板 一般情况下,根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。直接顶的分类有:不稳定顶板,中等稳定顶板,稳定顶板,坚硬顶板。基本顶级别:I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。 由上可知,直接顶的类别和基本顶级别,两者的划分都无严格的定量评定指标,因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。具体选用时可遵循下列原则: (1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板,可选用掩护式液压支架;对于直接顶稳定的顶板,可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。 (2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ~Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板,可选用支撑掩护式液压支架;对于直接顶稳定或坚硬的顶板,可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。此外,由于某些顶板条件比较特殊,故可采用多种形式的液压支架,因此液压支架架型的选择既要以顶板性质作为依据,还应考虑顶板级别划分的模糊性。在顶板类、级大致估定的条件下,宜侧重于选用防护性能较好的液压支架,如掩护式支架或带有护帮装置的液压支架。 2.1.2 底板 底板软硬程度或强度大小,决定了底座结构形式和支承面积。底座是液压支架的主要承载部件,它将顶板压力传至底板。其结构形式分为以下几种: (1)整体刚性结构。用钢板焊接成箱形结构,底部封闭,强度高,稳定性好,对底板比压小,但排矸性差。适用于底板较松软、采高与倾角较大及稳定顶板等条件。 (2)分式刚性结构。左右对称,座箱上部用过桥或箱形结构固定连接。底板不封闭,排矸性较好,对顶板适应性较好。 (3)左右分体结构。两个独立而对称的箱形结构,两部分用铰接过桥或连杆连接,可在一定范围内摆动,对不平底板适应性好,排矸性较好。 2.2 煤层条件

液压系统及单体液压支柱使用安全技术措施正式样本

文件编号:TP-AR-L1852 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 液压系统及单体液压支柱使用安全技术措施正式 样本

液压系统及单体液压支柱使用安全 技术措施正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1、液压管路: 主管路:采用Φ32mm高压胶管,10m/根,每50m 安一个球型截止阀。 支管路:采用Φ10mm高压胶管,10m/根,每根 一个截止阀。 注液枪:采用DZ—Q型注液枪,沿工作面每10m 留设一个截止阀接口。 (1)管路吊挂须整齐、牢固,吊带应使用韧性 材料。 (2)管路应避免与周围物体产生摩擦,严禁与

电缆安装在巷道同一侧。 (3)拐弯处要呈弧型,保证送液顺畅。 (4)每两根管路接头部位要严密,不得漏液。 (5)每班必须有专职管理员进行巡视、检查,发现问题及时处理。 (6)注液枪应置于支柱手把或注液阀上,不得放在底板,且不得随意拖拽,以防煤尘污染。 2、乳化液泵站: 设备配备:两台DRB200/31.5型乳化液泵(一台备用)和一台乳化液箱;泵站设在-340m西五西石门,液压管路沿-340m西五西至西五回风绕道到-340m西五石门,再经-340m~-410m13-1煤生根眼到工作面风巷,再由风巷至工作面斜架再下到架尾。 泵站附近必须保持清洁卫生,无杂物、无积水、排水沟畅通无阻,司机岗位责任制和泵站

单体液压支柱迎山角的计算及打设方法

单体液压支柱迎山角的计算及打设方法 一、支柱迎山角的计算方法 迎山角是针对支柱打设的稳定与可靠性而定的,其目的就是为了加强支护技术方面的管理,便于对工作面顶板的维护,是为防止顶板沿倾向移动提出的。下面从支柱的受力情况作一下分析(见图1),支柱支护顶板的压力,其主要是直接顶的重力,取一块直接顶 岩体A ,来进行受力分析。 在图1中,F 为老顶对直接顶的压力;F m 为老顶对直接顶之间的摩擦力;F 1,F 2分别为来自斜上方的围岩应力;G 为直接顶A 的自重;Q ,P 分别为重力G 沿倾角和法向上的两个分力;Z 为支柱对直接顶A 的支撑力;α为煤层倾角;α1为支柱与顶板间的法向夹角,即迎山角。 图1 支柱受力示意图 F F 2 F m F 1 Q G P α 1 Z α

当直接顶与老顶处于稳定的连接状态时,对工作面支护不会产生大影响,这种情况不必要进行分析,而直接顶与老顶处于滑动、离层的临界状态时,F 、F 1、F 2均可略去不计,直接顶A 从受力保持平衡的条件上,必须满足以下关系式: 1sin m F Z Q α+≥ (1) 1cos Z P α≥ (2) ()1cos cos m F Z G f αα=- (3) sin Q GZ α=,cos P G α= (4) 式中f —直接顶与老顶间的摩擦系数。 将(3),(4)式代入(1)式得 ()11cos cos sin sin Z G f Z G αααα-+≥ (5) 所以 ()() 11cos sin cos sin Z f G f αααα-≥+ ()11cos sin cos sin G f f Z αααα+≥ + 设一锐角β,使 cos β=,sin β≥ 则有 ()()1sin sin G Z αβαβ+≥ + ()1sin arc sin G Z ααββ ?? ≥++???? (6) 对于每棵支柱支护的直接顶重量G 则有以下表达式 h G N γ = 式中 h —直接顶的厚度;

液压支架选型设计

辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练题目:液压支架选型设计 班级:矿电11- 姓名: 指导教师:师建国 完成日期:2014/12/29

综合训练任务书 一、设计任务及要求 (1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算; (2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书; (3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图 设计原始数据及条件: (1) 设计图纸(综采工作面设备配套关系图) (2) 设计说明书 三、进度安排(参考) (1) 熟悉设计任务,收集相关资料 (2) 拟定设计方案 (3) 绘制图纸 (4) 编写说明书 (5) 整理及答辩 四、成绩评定 成绩: 教师 日期

目录 1液压支架选型的基本原则...................... - 1 - 2确定液压支架架型............................ - 1 - 2.1顶板分类(级)........................... - 1 - 2.2架型与支护强度初选....................... - 2 - 3主要参数计算和支架型号的确定 ................ - 2 - 3.1支架高度................................. - 2 - 3.2 支架主要结构确定 . (3) 3.2.1顶梁长度 (3) 3.2.2底座的宽度............................ - 5 - 3.2.3支架中心距确定........................ - 5 - 3.2.4支架移驾步距确定...................... - 5 - 3.3支护强度和工作阻力....................... - 5 - 3.4初撑力 (7) 3.5移架阻力及推溜力 (7) 3.6确定支架类型 (7) 4性能验算.................................... - 8 - 4.1顶板支护形式 (8) 4.2底板比压 (8) 4.3工作阻力(支护强度)和初撑力的验算 (9) 4.4顶板覆盖率 (9)

单体液压支柱的操作规程

麒麟区众合煤业有限公司柳树青煤矿 单体液压支柱的操作规程 为认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针及上级关于安全生产的文件指示,结合我矿实际对壁采工作面单体液压支柱的安全使用操作,管理特制定本规程贯彻到职工,确保在使用中的人员安全,有效的控制杜绝顶板事故的发生,促进煤矿安全健康的发展。 单体液压支柱有良好的工作性能,对顶板管理有着自身的优越性,它对顶板的支撑力分布较均匀,但这并不是说明使用了单体液压支柱,就可以使用工作面高产高效,减少和杜绝顶板事故的发生,只有在生产过程中严格执行各项操作规程,精心操作,按制度措施和规程办事,才能发挥优越性,主要靠在使用中的严格操作管理。 第一章支设的操作管理 1、支柱必须竖直存放,工作面必须配备10%左右的备用支柱, 存放地点在工作面附近、安全、干燥、清洁地点。 2、为防止支柱体损伤,在运输过程中,要将活柱降低到位置, 在工作面撤除后支设前,如需临时搁置也必须坚直存放, 活柱降到最低位置。 3、加强工作液管理,单体液压支柱的工作液为2%—3%,乳

化油97%—98%的中性水配制而成的乳化液的乳化油和水 应符合MT76规定,井下运送乳化油时,必须使用干净的 专用容器,不同牌号的油不准混用,乳化液配置应使用自 动配比装置,乳化液浓度每班检查一次,配置乳化液的水 每半年检查一次硬度,PH值和杂质,超过规定的要经过处 理,合格后方可是使用,如果乳化油质量不好,检验不严,含有杂质就会损坏封件,支柱的性能就得不到保证。 乳化液泵、乳化液箱、供液系统要经常检查,工作面每9—10米配置一注液枪,注液枪必须完好。 4、不允许在井下,特别是在工作面拆卸单体液压支柱,如果 支柱有问题必须运出井外检修。 5、在操作时要注意应冲洗阀件表面。 第二章工作面上使用支柱注意事顶 1、在同一工作面中不准混合使用不同性质的支柱,即使是同 一类型的支柱,也要在操作中保证工作特性的一至,在实 际应用中一般注意以下几点,采用柱帽柱鞋时,要保证规 格一致,且鞋帽完好,以防造成对顶底板的不同比压,从 而造面对顶板实际支撑力的差异,不允许在顶梁上乱打木 楔板条,必须加护顶板时,木板规格和架设规格必须一致,支柱前必须清除底板的浮煤浮矸,以免影响支柱迅速增阻,迅速控制顶板的优点,因为浮煤浮矸降低了支柱一围岩的

毕业设计(单体液压支柱)

目 录 目 录 (1) 第1章 绪 论 (3) 1.1我国煤层贮存状况 (3) 1.2用途 (3) 1.3适用范围 (3) 1.4单体液压支柱发展概况 (4) 第2章 单体液压支柱的结构和工作原理 (5) 分类 (5) 2.3压支柱的工作原理 (6) 2.4压支柱的结构 (6) 2.5零部件尺寸的计算与选择.............................................................................................................................. 7 K B ——一般在0.52~0.78之间。 . (8) ②预算缸径尺寸和缸壁厚度 (9) 2.5.4单体液压支柱用锻件 (11) 2.6单体液压支柱的橡胶件和塑料件 (15) 单体液压支柱及三用阀中所使用的各种橡胶件和塑料件共15件,详见下表2.1。 (15) 2.7本章小结 (16) 3.1已知设计参数 (16) 3.2油缸稳定性的验算 ................................................................................................................................... 17 J 2——缸体断面惯性矩, () 440264D D J π-==3.38×106MM 4 。 (3.3) (17) P K =2110.6k P J MN J ???= ? ??? =600KN (3.4) ................................................................ 17 3.3活塞杆的强度验算 ................................................................................................................................... 17 ()1212121cos 22l l Gl l al pl δα?+?=+=1.027MM (3.6) ..................................................... 17 G ——立柱总重, G =415KG ; (18) 2、油缸的最大挠度δ (18) 3.4缸体强度验算 (18) 3.5制定活塞的工艺路线 (19) 3.6本章小结 (22) 第4章 单体液压支柱的使用与维护 (22)

综采支架选型方案

目录 前言 (3) (一)矿井及煤层概况 (3) (二)矿方意见 (4) (三)公司推荐方案 (4) (四)选用ZY2400/08/16型液压支架的理由及可行性 (5) (五)工作面顶板压力的估算及支架的支护强度 (6) (六)劳动组织 (7) (七)主要经济技术指标及效益估算 (8) (八)、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数合理性: (9) (九)ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明 (10) (十)落煤方法 (12) (十一)安全措施 (13) (十二)优惠条件 (14) (十三)结论 (14) (十四)支架技术参数 (15)

一、矿井及煤层概况 山东鑫国煤电有限责任公司为一老矿井,地质储量200万吨,可采储量150万吨,为立、斜井开拓,设计生产能力40万吨,有可采煤层6层,本次设计薄煤层32#煤层,并兼顾9#煤层,设计工作面走向长度400米,倾斜长度80米。 32#煤层为稳定煤层,煤层厚0.8—1.3米,平均煤厚1.1米。煤层倾角8—12°,煤质硬度f=1.5—2,,煤的容重1.35 t/m3。煤层埋深130—140m。 32#煤层伪顶为粉砂岩厚0.15m,直接顶粉砂岩厚3.0m;煤层伪底泥质砂岩厚0.3m,其下为粉砂岩厚2.0米。伪顶硬度系数f=2 ,伪底硬度系数f=3。 9#煤层0.7—1.8m,平均厚度1.38m,内含0.05—0.5m夹矸,硬度较大。直接顶为灰色泥灰岩,厚0—2.7m,裂隙发育,f=3—4,底板为黑色泥灰岩,厚0.6—4.86m,f=2—3。 副井罐笼尺寸较小,大型设备只能运输从斜井运输。因斜井下车场原砌碹100m段宽度较窄,支架设计宽度不超过1.2m。 原采煤方法:MG—100型机组落煤,SGB620/40T型刮板输送机运煤,DW14—30/100单体支柱控顶。 从矿领导及下井了解知,顶板垮落跟顶1—2m,矿压显现不明显,选择支架工作阻力可不需要偏大。 二、矿方意见 1、采用走向长臂后退式采煤,综采液压支架+机采落煤+刮板机运输,平巷配置转载机搭接可伸缩式皮带运输。 2、选择支架依32#煤为主,并兼顾9#煤层采高要求,支架宽度不大于1.2m,若32#煤厚度影响通机,可考虑机组割底0.3m。 3、所选支架要体积小、重量轻、强度高、适合该矿井煤层高度的要求、其运输、安装方便。 4、工作面支架、溜子配套:轻型液压支架、液压牵引采煤机、刮板运输机。以提高工作面的生产、运输能力。 三.推荐方案 1、根据32#、9#煤层煤厚综合考虑,选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板。相应配套设备选用MG160/360—BWD型采煤机落煤,SGZ—630/180型刮板机运输,循环进度0.6米,三班生产,边采边准,每班5个循环。 2、配备部分单体液压支柱、铰接顶梁或π梁作为上下顺槽超前支护。 四、选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架的理由及可行性: 1.选型原则:安全可靠,技术可行,投资少, 因井而宜。

单体液压支柱支护操作及安全技术措施

单体液压支柱支护操作及安全技术措施 DRW80/20G乳化液压泵 一、泵的使用 1、使用单位必须指定专门培训的泵站司机操作管理,操作管理人员必须认真负责。 2、安装时泵应水平放置,以保持良好的润滑条件,并加足N68机械油。 3、在使用泵站前,首先应仔细检查润滑油油位是否符合规定,油位不应低于油标玻璃的红线,但应在绿线之下。检查各部位机件有无损坏,各连接管道是否有渗漏现象,吸液软管是否有折叠。 4、在确认无故障后,将泵体吸液腔的放气螺堵拧松,把箱体吸液腔空气放尽,出液后拧紧。松开卸载阀调压螺套,在点动电源开关,观察电动机转向与所示箭头方向是否相同,如方向不符,应纠正电机接线后方可启动。 5、泵启动后,拧松泵头高压腔螺堵上的放气螺钉,放尽高压腔内有空气,喷液后稍停即拧紧,空载运行5~10分钟,这时泵应元异常噪音、振动、管道泄漏等现象,方可投入使用。 6、投入工作初期,要注意油温,油温低于85℃,注意油位的变化,油位不得低于红线。乳化液箱的液位不得过低,以免吸空,液温不得超过50℃。 7、在工作中要注意柱塞密封是否正常,初期投入工作时,密封应调整至较紧状态,不得泄露。运行过程中允许有少量漏液,如漏液过多,要及时调整压紧。柱塞密封适度压紧,能延长柱塞密封圈的使用寿命。 8、初期运转5~7天后,必须将滑块与柱塞连接处的压紧螺套重新压紧,以消除柱塞头部与承压块之间的间隙,勿忘安装锁紧螺钉及螺簧垫圈。在运转过程中,应定期检查,消除间隙。 二、泵的维护和保养 乳化液泵站是工作面整个液压系统的关键设备,维护保养是直接影响泵站的使用寿命和采煤工作面正常工作的重要环节,必须十分重视这项工作。 1、润滑油 用N68机械油(相当于旧国标50#机械油),不应使用粘度更低的机械油,以免影响润滑。润滑油应在运转150小时左右更换,同时清洗油池,加油必须在滤网口加入,正常运转中作适当补充,严防煤粉、矸石进入箱体内。 2、日常维护和保养 ①检查各连接运动部件、紧固件是否松动。重点检查柱塞与滑块连接部轴向间隙及防松螺钉。 ②检查吸、排液阀的性能。平时应观察阀组动作的节奏声和压力表的跳动,如发现不正常,拆开检查吸、排液阀组的完好情况,并及时处理。 ③检查各部件的密封是否可靠。 ④检查乳化液箱系统各部积垢情况,应及时处理。 ⑤环境温度小于零度时,在停泵后应将进液腔内乳化液放尽,以免冻坏箱体。 3、升井维修 泵在长期运行过程中,由于磨损和锈蚀等原因,失去了原有的精度的性能,应进行升井检查,根据实际情况,更换易损零件,基本恢复其原来的性能。 4、密封圈的更换方法 本泵柱塞密封的更换,不必拆卸泵头,只需抽出柱塞即可进行。 折卸时先拆下防松螺钉、压紧螺套,脱开柱塞与滑块的连接,拧下泵头柱塞腔螺堵,松开钢套螺堵;手盘轮脱联轴器,让滑块将柱塞顺出,从泵头端慢慢抽出柱塞,卸下锁紧螺母亲及钢套螺堵、锁紧螺母拧上儿扣,在柱塞表面涂润滑油后,慢慢塞进,复装柱塞与滑块联接机构。注意在拧紧缸套螺堵时应转动轮胎联轴器,在柱塞来回运动过程中,逐渐拧紧钢套螺堵,使密封圈适度压紧,并且锁紧

采煤工作面液压支架的选型

辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练(二)题目:液压支架选型设计 班级:矿电11-3 姓名:李广达 指导教师:师建国 完成日期:2014.12.24

综合训练任务书 一、设计任务及要求 (1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算; (2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书; (3) 工作面液压支护设备配套关系图 设计原始数据及条件: 二、上交材料 (1) 设计图纸(综采工作面设备配套关系图) (2) 设计说明书 三、进度安排(参考) (1) 熟悉设计任务,收集相关资料 (2) 拟定设计方案 (3) 绘制图纸 (4) 编写说明书 (5) 整理及答辩 四、成绩评定 成绩: 教师 日期

目录 1 确定液压支架的选型.............................. 错误!未定义书签。 1.1确定架型................................... 错误!未定义书签。 1.1.1顶板分类(级) ....................... 错误!未定义书签。 1.1.2架型与支护强度初选 ................... 错误!未定义书签。2主要参数计算和支架型号的确定 .................... 错误!未定义书签。 2.1支架高度................................... 错误!未定义书签。 2.2顶梁长度................................... 错误!未定义书签。 2.3 底座的宽度 ................................ 错误!未定义书签。 2.4支架中心距................................. 错误!未定义书签。 2.5支架移架步距............................... 错误!未定义书签。 2.6支护强度和工作阻力......................... 错误!未定义书签。 2.7初撑力..................................... 错误!未定义书签。 2.8移架阻力及推溜力........................... 错误!未定义书签。 2.9确定支架型号............................... 错误!未定义书签。 3、性能验算....................................... 错误!未定义书签。 3.1底板比压校验............................... 错误!未定义书签。 3.2工作阻力(支护强度)和初撑力的验算......... 错误!未定义书签。 3.3顶板覆盖率 (10) 4、支架布置台数................................... 错误!未定义书签。5乳化液泵站的选型 (11) 5.1乳化液泵 (11) 5.1.1 泵站压力的确定 (11) 5.1.2泵站流量确定 (13) 5.1.3选择乳化液泵 (14) 5.2乳化液泵的电机功率 (15) 5.3乳化液箱容积的验算 (16) 5.4乳化液 (17) 6防护装置 (17) 参考文献 (17)

单体液压支柱运输安全技术措施

单体液压支柱运输安全 技术措施 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

单体液压支柱运输安全技术措施为做好111070工作面前期准备工作,采煤二队对存放在原113100工作面上、下顺槽口的单体液压支柱运到111070工作面上顺槽,为确保安全运输特制订措施如下: 一、运输路线: 1、原113100工作面回撤掉的单体液压支柱分别存放于上、下顺槽口,通过人工背到113轨道下山,装入矿车。 2、经113轨道下山两部绞车将装入矿车的单体液压支柱运至113采区上车场,然后由运输二队通过电机车运输到111采区上车场。 3、由111下山一平台80型绞车将装有单体液压支柱矿车下送到111070工作面上顺槽口,最后将单体液压支柱推到111070工作面上顺槽扩修后巷道宽阔地带,然后分放到巷道的上下帮,柱头向上,摆放整齐,严禁堆放、乱放和阻碍上顺槽扩修运输。 二、安全措施:

1、所有参加本次运输的人员,严格学习本措施,做到人人皆知,严禁违章指挥,严禁违章作业。 2、绞车司机必须持证上岗,严格按操作规程作业,非绞车司机严禁操作绞车。 3、所有上、下山必须严格执行“开车不行人、行人不开车”的规定,每一运输段之间都要信号联系,信号要求声、光齐全,灵敏可靠,严禁失爆。 4、绞车运输时,绞车基础必须打牢固,并有防跑车装置,一坡三挡必须齐全,灵活可靠,并坚持正确使用。 5、绞车运输每次仅限一辆重车,严禁多辆重车运输。 6、磕头闸严禁支起来使用,挡车杠除过车时要处于常闭状态。 7、机电工每班工作之前必须先检查绞车纲丝绳,发现断丝或磨损超限要及时更换。 8、小班电工、绞车司机进班后,都应先检查绞车制动装置、连接装置、钢丝绳、满罐绳、钩头等安全可靠性,发现问题及时处理。

液压支架选型

ZY系列掩护式液压支架 支架特点:支架结构简单,操作方便,升降架调整方便,适用于顶板较为破碎,随采随冒,老顶周期来压不明显的顶板条件。 产品型号支架高度m 工作阻力KN 支护强度MPa 底板比压MPa 推移步距mm ZY2800/13/28 1.3-2.8 2800 0.68-0.76 1.1-1.8 700 ZY3800/16/32 1.6-3.2 3800 0.65 1.4 700 ZY4000/13/28 1.3-2.8 4000 0.58-0.67 1.57-2.35 700 ZY5000/13/27 1.3-2.7 5000 0.77-0.85 0.9-1.8 700 ZY6700/20/40 2.0-4.0. 6700 1.06-1.09 1.6-2.85 900 ZY9000/24/50 2.4-5.0 9000 1.08-1.1 1.6-2.8 900 ZY13000/30/65 3.0-6.5 13000 1.12-1.15 1.8-2.9 900 ZF系列放顶煤式液压支架 支撑稳定,放煤口连续,背脊损失少,放煤效果好,对厚煤层开采,设备投入小,性价比高。适用于煤层中等硬度以下,节理、裂隙发育明显或良好的厚煤层。 产品型号支架高度m 工作阻力KN 支护强度MPa 底板比压MPa 推移步距mm ZF3200/16.5/25 1.65-2.5 3200 0.68-0.76 1.1-1.8 700 ZF3800/17/28 1.7-2.8 3800 0.65-0.67 0.9-1.8 700 ZF5000/17/32 1.7-3.2 5000 0.79-0.82 1.2-1.8 700 ZF6400/17.5/28 1.75-2.8 6400 0.94-0.96 平均2.5 700 ZF8000/17/32 1.7-3.2 8000 1.09-1.12 1.3-1.8 900 ZF9200/22/32 2.2-3.2 9200 1.07-1.09 1.15-1.17 900 ZF11000/20/38 2.0-3.8 11000 1.11 平局2.98 900 ZF15000/23/43 2.3-4.3 15000 1.46 2.48-3.26 900 超前端头锚固系列液压支架 主要技术参数 产品型号支架高度(m) 工作阻力(KN) 支护强度(Mpa) 底板比压(Mpa) 推移步距(mm) ZTC30000/28/50 2.8-5.0 30000 0.556 平均1.66 900 ZTZ20000/28/50 2.8-5.0 2000 0.53 平均1.3 900 ZTC13000/24/36 2.4-3.6 13000 0.47 平均2.4 900 ZTZ13800/24/36 2.4-3.6 13800 0.57 平均2.6 900 ZTC10200/19/33 1.9-3.3 10200 0.48 平均1.6 900 ZTZ10200/19/33 1.9-3.3 10200 0.39 平均1.3 900 ZTC24000/25/56 2.5-5.6 24000 0.46 平均1.33 900 ZTZ8000/25/56 2.5-5.6 8000 0.42 平均0.77 900 ZTH6870/25/56 2.5-5.6 6870 0.68 平均1.46 900 ZTC30000/25/50 2.5-5.0 30000 0.58 平均1.66 900 ZTZ20000/25/50 2.5-5.0 20000 0.53 平均1.3 900 ZTH6600/25/50 2.5-5.0 6600 0.62 平均1.46 900 ZTC39200/23/42 2.3-4.2 39200 0.47 平均1.3 900 ZTZ25000/23/42 2.3-4.2 25000 0.81 平均1.5 900

单体液压支柱回收现场安全管理措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 单体液压支柱回收现场安全管理措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2044-41 单体液压支柱回收现场安全管理措 施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、回收前,应先清理巷道内的浮渣及其他杂物,保证巷道中高不得低于1.8米。 2、回收作业区域内必须先维修好上、下安全出口(必须有2个安全出口),确保人员安全撤离。 3、作业现场的安全通道内严禁有木料、钢梁、单体液压支柱及其他杂物的堆放,确保退路的畅通。 4、每班回收前先检查工作面顶板的压力和支护情况,若有重大安全隐患,必须先处理然后再进行回收作业,如无法排除安全隐患,该区域的支柱不得回收。 5、作业现场的带班班组长和其他管理人员必须认真做好现场的安全管理,督促和正确指挥作业人员进行规范作业,严禁违章作业和违章指挥。 6、回柱作业前,必须先用单体液压支柱对作业地

采煤工作面单体液压支柱的选型计算

采煤工作面单体液压支柱的选择计算 一、回采工作面支护形式的选择 采煤工作面的支护经历了重大的技术改革,经历了木支柱、摩擦柱、单体液压支柱及液压支架阶段,在顶板管理技术上,由传统的密集支柱、对柱、丛柱等切顶支柱,发展到无密集、切顶,在坚硬顶板工作面采用液压切顶墩柱,在采面刮板输送机头支护上采用11#工字钢梁四柱八梁等支护方法,这些支护技术改革有利地促进了回采工作面单产的提高,安全情况也大有改观。 单体液压支柱有外注式DZ和内注式NDZ,由于内注式操作时初撑力不稳定和不便于检修,因此,本矿采用外注式单体液压支柱。 1、单体液压支柱规格的选择: 支柱规格的选择,主要依据支柱在开采煤层使用时需要达到最大高度和最小高度。 1)支柱的最大高度H max H ma x=M max-b+l 式中:M max—工作面最大采高,m;我矿26#号煤层在最高1.7m b—顶梁厚度,m; l—为了避免支柱在完全抽出状态下工作,预留的活柱富裕 行程,一般为100mm。 如果在直接顶与煤层中存在有0.3~0.5m以下的随采随落的伪顶,支柱最大高度还应考虑伪顶厚度c,即为:

H max=M max+c-b+l=1.7 +0.3+0.1+0.1=2.2m 2)支柱的最小高度H min 应适用于放顶前支柱高度,为了方便的回收液压支柱,使支柱不致压死;按普通采煤管理办法的规定,应留有100mm伸缩余量,则:H min=M min-s-b-a。 式中:M min—工作面最小高采,m; s—顶板在最大控顶距处平均最大下沉量,m; a—支柱卸戴高度(一般≥0.1),m; 顶板在最大控顶距处平均下沉量,应根据同一层煤开采的实测资料确定。 也有估算方法可供参考,即: S=ηMR 式中:η—0.04-0.05; R—最大控顶距。 (三)单体液压支柱工作面支护强度的确定 采场支柱的支护强度要求支柱在“给定载荷”和“给定变形”工作状态下,既能有一定的承载能力,又要能够防止老顶来压时,顶板沿工作面煤壁切断。采场支柱的支护强度系数指单位面积内全部支柱的总支撑能力。支护强度的计算方法,基本上分为三种,有经验估算法、观测统计法和理论计算法。但目前通用的是经验估算法。 1、经验估算法按照煤层开采的厚度一定倍数的岩重,估算支柱应有的载荷计算方法:各国都不完全相同,而我国通过大量的实测资

单体液压支柱运输安全技术措施(2021年)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 单体液压支柱运输安全技术措施 (2021年)

单体液压支柱运输安全技术措施(2021年)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 为做好111070工作面前期准备工作,采煤二队对存放在原113100工作面上、下顺槽口的单体液压支柱运到111070工作面上顺槽,为确保安全运输特制订措施如下: 一、运输路线: 1、原113100工作面回撤掉的单体液压支柱分别存放于上、下顺槽口,通过人工背到113轨道下山,装入矿车。 2、经113轨道下山两部绞车将装入矿车的单体液压支柱运至113采区上车场,然后由运输二队通过电机车运输到111采区上车场。 3、由111下山一平台80型绞车将装有单体液压支柱矿车下送到111070工作面上顺槽口,最后将单体液压支柱推到111070工作面上顺槽扩修后巷道宽阔地带,然后分放到巷道的上下帮,柱头向上,摆放整齐,严禁堆放、乱放和阻碍上顺槽扩修运输。 二、安全措施: 1、所有参加本次运输的人员,严格学习本措施,做到人人皆知,

单体液压支柱的结构设计(详细尺寸、三维视图)

单体液压支柱的结构设计

第1章绪论 1.1我国煤层贮存状况 我国是煤炭资源最为丰富的国家,煤炭的储量和产量占世界第一位。煤炭已经成为我国所依赖的重要能源。我国的煤炭资源分布地域极广,煤层贮存状况也各式各样,主要有如下几个特点: 1、从围岩和煤层贮存的关系上来说,我国不仅有贮存在软岩顶板下的煤层和一般顶板条件下的煤层,还有赋存在坚硬顶板条件下的煤层。坚硬顶板下煤层开采难度相当大,常常有几千平方米的悬顶出现,一旦垮落即可造成严重的事故。 2、从煤层贮存的地质条件来说,由于地质条件复杂,由地壳运动而造成的被断层破坏的煤层较多。在一块煤田中,总有几条贯穿整个煤田的、大落差的断层,至于较小的断层更是层出不穷。 3、从煤层自身的贮存条件上来说,在我国境内的煤层有近水平煤层,有倾斜煤层,有急倾斜煤层,还有直立倒转的煤层;不仅有相当稳定的大片煤层,也有像我国南方的“鸡窝”状贮存煤层。 可以看出,我国是世界上煤层贮存条件最为复杂的国家。在开采的实践过程中,工程技术人员所遇到的困难和解决困难的方式是全世界绝无仅有的。近几年煤矿冒顶事故频繁发生,因此,单体液压支柱在采矿工业中是非常重要的。它保障着国家财产和人员的生命安全,尤其在大倾角煤层中,更能体现它的重要性。但通用式单体液压支柱不能满足要求,所以对其顶盖进行改进——采用防倒式顶盖。 1.2用途 外注式支柱是一种外部供液的恒阻式单体液压支柱。它可与金属顶梁配套使用,也可单独做点柱用,供煤矿一般机械化工作面支护顶板,或供综合机械化工作面作端头支护及其他临时性支护。 1.3适用范围 外注式支柱使用于下列煤层条件: 1、煤层倾角大于25°~35°的急倾斜回采工作面。 2、煤层顶、底板条件 (1)工作阻力为300KN的支柱,底板抗压入强度应为28MP以上。如底板较软,支柱压入底板的深度以不恶化顶板的完整性及不影响支柱的回收为限,否则,应采取“穿鞋”或加大底座等措施。

DWX悬浮式单体液压支柱

DWX悬浮式单体液压支柱 DWX悬浮式单体液压支柱又叫液压支柱管,学名单体液压支柱,改进型单体液压支柱,中部注液单体液压支柱,注液位置根据客户要求来订做!DWX08至DWX4500各种型号均有现货,大行程临时矿用单体液压支柱,热销DWX单体液压支柱, DWX悬浮式单体液压支柱 DWX悬浮式单体液压支柱 专业生产供应矿用单体液压支柱,悬浮式单体液压支柱,常用型号为DWX45单体液压支柱,DWX42单体液压支柱,DWX40单体液压支柱,DWX28单体液压支柱,DWX25单体液压支柱,改进型中间注液式单体液压支柱,山东济宁单体液压支柱生产厂家 同类产品:DWX悬浮式单体液压支柱,DWB轻型单体液压支柱,DW外注式单体液压支柱,DN内注式单体液压支柱,玻璃钢单体液压支柱,大行程单体液压支柱,轻型单体液压支柱,外注式单体液压支柱,DN 内注式单体液压支柱,临时用单体液压支柱,钛合金单体液压支柱 适用范围 其适用于采高为0.40~3.5米的煤层。一般煤层倾角小于25°的缓倾斜回采工作面支护,也可使用于端头支护、超前支护和临时支护。采取一定的安全措施,使用范围可扩大到倾角25°~45°的回采工作面。DWX型(悬浮式)单体液压支柱可与DZ型(活塞式)单体液压支柱使用在同一工作面。具有工作行程大、承载能力大、抗偏载能力强、稳定性安全系数大、使用范围广等特点,是理想的回采工作面和端头支护设备

项目/型号DW45-250/110 XL(G) DW42-250/110 XL(G) DW40-250/110 XL(G) DW38-250/110 XL(G) 工作 阻力 F1 KN 250 工作 液压 P1 MPa 28.34 初撑 力F2 KN 132.4~176.7 泵站 压力 P2 MPa 15~20 最大 高度 4500 4200 4000 3800

单体液压支柱使用规范-百度文库解读

单体液压支柱使用规范 1主题内容与适用范围 本标准规定了单体液压支柱(以下简称支柱)的用途、使用条件、技术管理、使用与报废。 本标准适用于煤矿支护顶板用的支柱。 2 引用标准 MT 76液压支架用乳化油 MT 112矿用单体液压支柱

MT/T 561单体液压支柱维修规程 3 用途 3.1 煤矿回采工作面顶板支护。 3.2 煤矿综采工作面端头支护。 3.3 回采工作面巷道超前支护或其他临时支护。 4 使用条件 4.1 采煤方法 4.1.1 单一长壁采煤法。 4.1.2 倾斜分层下行垮落采煤法。

4.1.3 水砂充填、水平分层、掩护支架等特殊采煤法。 4.2 倾角 4.2.1 倾角25°以内、采高3m以下的缓倾斜工作面。 4.2.2 倾角25°~45°、采高3m以下的工作面,采取一定安全措施也可使用。 4.3 矿山压力 4.3.1 具有不同矿山压力显现规律的工作面均可使用。 4.3.2 冲击地压工作面使用时#安全阀最大溢流量应大于10L/min。

4.4 顶板 4.4.1 直接顶中等稳定以上。 4.4.2 破碎顶板工作面使用时应采取措施防止漏顶。 4.5 底板 4.5.1 底板比压16MPa以上。 4.5.2 底板比压小于16MPa或支柱压入底板影响回柱的软底工作面应采用大底座或使用柱鞋。 5 技术管理

5.1 准备使用支柱的工作面应有地质说明书,说明煤层赋存、煤的硬度、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质等情况。 5.2 对同一煤层临近工作面进行矿压观测,摸清矿压显现规律。 5.3 根据地质说明书和矿压观测资料等,由采区编制作业规程。作业规程按规定程序审批后,工作面方可投产。 5.4 支柱选型: 5.4.1 根据矿压资料、顶板管理方式和支柱额定工作阻力确定合理的排距和柱距。 5.5 新到矿支柱和存放期超过一年的支柱视其新旧程度应逐根按MT 112或MT/T 561进行操作试验和高、低压密封试验,不合格支柱不准下

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