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支掩式液压支架立柱的设计ZY3600/12/
27.5L型液压支架立柱力学模型建立及验算液压支架立柱、千斤顶是液压支架的动力部件立柱的性能和可靠性直接影响着支架的性能和可靠性,进而影响着综合采煤工作面的安全和生产效率一液压支架立柱简介立柱是液压支架实现支撑和承载的主要部件,它长期处于高压受力状态其工作腔必须可靠地密封,装有安全阀以控制其最高工作压力,使工作压力大于泵站压力它除应具有合理工作阻力和可靠的工作特性之外,还必须有足够的抗压和抗弯强度,良好的密封,结构简单且能适应液压支架工作的要求单作用立柱属于液压升柱,自由降柱的工作方式,应用较少液压支架上广泛采用的是双作用活塞式立柱,既靠液压力实现升柱、强迫降柱,借此提高立柱工作的可靠性,并为支架的遥控及自动控制提供了可能性在伸缩方式上,过去大多数支架采用单伸缩立柱当前,为了扩大支架的调高范围,适应煤层厚度变化,双伸缩立柱已在广泛使用,并正发展大采高的三伸缩立柱本文中所采用的是双伸缩立柱二液压支架立柱的结构液压缸一般由活塞、缸体、缸盖和活塞杆等部分组成立柱和千斤顶在结构上的差异仅在于活塞杆直径差别较大这是因为立柱承受顶板载荷较大,而迫降力较少,故活柱多采用空心结构,以便增大活柱直径,保证足够的刚度和强度而千斤顶则要求尽可能缩小推拉力差距,以满足工作需要,故活塞杆在保证一定刚度和强度的前提下,尽量做得细些为好其他部分的结构基本相同1活塞活塞是液压缸的关键部件,对它的主要要求是保证密封性能良好,运动面能承受力的冲击和振动等活塞可以与活套,也可以与活柱成为一体活塞上安装有密封元件,密封元件主要是密封圈密封圈有O型、Y型、V型和活塞环密封等最近广泛使用鼓形和蕾形密封圈2导向套导向套装在缸体的上端,它在活柱或千斤顶活塞杆伸缩时起导向作用导向套与活塞杆表面既要紧密接触,又要动作灵活,而且要承受住外部载荷对活塞杆的横向压力、弯曲、振动等产生的影响导向套与缸体的连接方式常用下列三种
(1)用螺纹连接螺纹连接方式比较简单,但在井下使用久了易生锈,拆卸不方便;
(2)用压紧帽和固定钢丝连接这种结构简单,但装拆麻烦;
(3)用钢丝挡圈固定连接这种结构简单,装卸方便,但要求活塞杆外径与缸体内径之间有比较大的空间,所以在千斤顶上使用较多3缸体缸体是立柱的承压部件,支架上的立柱和千斤顶缸体一般都用合金无缝钢管做成缸体的内表面是活塞的密封表面,要求很高的加工精度4活柱和活塞杆活柱和活塞杆是立柱和千斤顶传递机械力的重要部件,它要承受压力、弯曲等载荷的作用,必须耐磨和耐腐蚀它们可用合金无缝钢管或圆钢制成为了防止在矿井条件下表面生锈和腐蚀,在它们表面要镀铜或镀铬,在井下使用时要注意保护三液压支架立柱的强度验算液压支架的液压受力部件中,除立柱、前梁短柱外,还有回转、平衡、推移、侧护、导向、防倒滑等千斤顶根据煤层赋存条件确定支架所受外力后,应依据支架外载与立柱工作阻力的关系,以及短柱和各种千斤顶受载情况,确定每个构件受力后的可靠程度,即对它们进行强度验算,检验所选立柱和千斤顶的适应性和可靠性一般来说,支架强度验算须经下列步骤第一步根据煤层赋存及开采条件确定支架所受外载,并选出其中最危险的工况做为计算的前提第二步根据支架所受外载,分析支架上每个构件可能承受的内力,并绘制每个构件的弯矩、剪力及轴向力等内力图第三步根据支架每个构件所承受的最大应力,选择构件所用的材料、断面形状及尺寸,并确定构件受力后的安全系数,确定每个构件受力后的可靠程度立柱、短柱和千斤顶都须按上述步骤进行强度验算ZY8000/26/56型液压支架的主要技术参数如下ZY3600/12/
27.5L型液压支架的主要技术参数项目ZY3600/12/
27.5L型液压支架单位支撑高度2600-5600mm支护宽度1630-1830mm中心距1750mm支初撑力P=
31.5MPa6412kN工作阻力P=
39.3MPa8000kN支护强度
0.98-
1.01MPa架对底板比压
1.21-
3.15MPa适应煤层倾角0~15度运输时外形尺寸地面7640×1630×2600mmZY3600/12/
27.5L型液压支架立柱的主要技术参数项目ZY3600/12/
27.5L型液压支架单位缸径360/270mm柱径340/230mm初撑力P=
31.5MPa3206kN工作阻力P=
39.3MPa4000kN行程2930mm1已知设计参数
(1)立柱初撑力P=3206kN;
(2)立柱工作阻力P=4000kN;
(3)油缸外径D=360mm;油缸内经D=270mm;
(4)活柱外径D=340mm;活柱内径D=230mm;
(5)立柱调高行程2930mm。