对稳定性的液压支撑的选择与剖析
  • 技术应用
  • 2012-02-02 09:45
  • 来源:中国液压网
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  •   1首采工作面地质条件

      2支撑预设及配套选型

      3支撑预设及主要结构特点

      311支撑的受力分析及参数从优

      运用预设软件,对支撑的各项参数进行从优预设,使支撑达到*佳的运动参数和力学参数,以摩擦系数f = 012时平衡千斤顶受压(F = 1450 KN)工况为例,支撑总体运动及受力分析结果所示(另有5种工况略)。

      312支撑关键技术研究及主要措施

      在ZY9400/ 28/ 62型研制之前,国际上除仅有两套高度为6m的支撑外,其余支撑高度均为515m以内。为保证612m高可靠性大采高液压支撑研制成功,重点进行了如下关键技术研究和攻关。

      31211支撑的总体预设满足配套设备要求,实现218~612m调高比,支护强度达到1MPa以上,总体受力状态及双纽线从优合理,稳定性好,可靠性高,对顶板、底板适应能力强。

      31212支撑的稳定性支撑的稳定性是决定612m高可靠性大采高液压支撑成功与否的关键。为保证稳定性重点研究了能提高支撑横向和纵向稳定性的关键技术和结构型式。采取的主要措施为:总体预设保证支撑重心及合力位置合理;底座加宽加长增大面积;立柱中心距加大;四连杆机构轴间隙减小;侧推千斤顶加大;提高护帮护顶及对顶板的密闭性能;配置辅助的防倒防滑措施。

      31213支撑的可靠性就支撑可靠性来讲,目前我国与国际先进水平相比性差距较大。为保证支撑的可靠性,从支撑的总体预设、结构件、连接件、液压系统、密封件、材料、制造工艺等方面采取了一系列措施。主要措施为:总体预设保证四连杆内力小,从优预设部件结构,提高结构件和主要连接件的预设安全系数,采用国内*好的高强钢材料及先进的制造工艺提高强度和寿命。电控系统、阀、密封件及大管径胶管从国外引进,保证可靠性。

      31214伸缩梁及护帮机构预设支撑前端的护顶和护帮性能是612m高可靠性大采高支撑需研究解决的关键技术之一,为使支撑具有良好的护顶护帮性能,支撑预设了整体顶梁带大行程的内伸缩式伸缩梁,伸缩梁前端又预设了既可折叠收回又可伸出挑平且用四连杆型式铰接的两级护帮机构。在支撑高度大于5m、工作面阻力大于9000kN的支撑上采用整体顶梁带内伸缩梁结构形式,目前国际上尚属首次。由于伸缩梁前端集中承载力高达2370~2830kN (f = 012) ,且行程达800mm ,顶梁前端和伸缩梁预设成配套的5个框口及箱形结构型式,代替了通常的3个框口及箱形结构,同时选用80kg级高强钢板作为母材,以保证其强度和可靠性。

      31215关键结构预设

      为保证支撑实现高可靠性,重点研究了伸缩梁、护帮机构、顶梁及底座柱窝、底座前后过桥、四连杆联接部位、推杆、掩护梁、380mm缸径大立柱、平衡千斤顶及运动限位等结构型式,材料选择及安全系数选取。

      313支撑主要结构特点(1)支撑高度218~612m ,调高比大,是目前世界上仅有的一套采高超过610m的大采高液压支撑。

      (2)支撑的双纽线变化小,从高到低近似一条向前倾斜的斜线。当顶板下沉支撑承载时,支撑顶梁对顶板产生了一个向前的摩擦力,有利于防止架前冒顶和煤壁片帮。

      (3)采用380mm缸径的双伸缩立柱,支撑工作阻力达到9400kN ,对顶板的支护能力强。

      (4)支撑采用整体顶梁,带行程达800mm的内伸缩梁结构,顶梁前后端对顶板的支撑力大(分别达到2880kN和6350kN) ,顶梁侧护板一直伸到前端,对顶板的密闭性能好。

      (5)伸缩梁前端预设有带四连杆型式铰接的两级护帮机构,*大护帮高度达216m ,为目前国内外*大的,护帮机构既可折叠收回又可翻转180°挑平,支撑的超前护顶、护帮性能好。

      (6)支撑采用较宽的双前连杆及整体后连杆,预设四连杆的孔轴间隙小于110mm ,支撑的稳定性好,抗扭、抗偏载能力强。

      (7)平衡千斤顶*大、*小行程预设有运动限位,当支撑前后受到大冲击承载时,可以保护平衡千斤顶不被硬性压坏或拉坏。平衡千斤顶采用200mm缸径对顶梁的调节能力强,提高了支撑对顶板的控制能力及难控顶板的适应性。

      (8)底座为前后过桥联结的刚性分体式结构,有利于推移机构工作时排出浮煤,并进行支撑抬底和移架。

      (9)推移机构为千斤顶倒装整体长框架并有抬底装置的结构型式,推移千斤顶缸径165mm.保证了支撑的推溜力、拉架力和移架性能。

      (10)支撑的主要结构件和连杆联接销轴选用Q690、Q550、35CrMnSiA等优质高强度钢材,安全系数高,保证了高可靠性。

      (11)支撑选用先进的电液控制系统,能实现单架单动作、单架成组动作、多架成组顺序动作及工作面集中控制,自动化程度高。

      (12)支撑选用400l/ min液压管路系统,配套泵站流量900l/ min.主管路采用双回路环形供液,保证了支撑的快速移架,单架移架速度小于8s.

      4支撑发展前景及重要意义ZY9400/ 28/ 62型高可靠性大采高配电液控制液压支撑于2005年10月份完成样机制造并通过强度及51000次耐久性型式试验, 2006年6月份开始在晋城煤业集团寺河矿进行工业性试验,截止到2006年12月份,已经累计产煤400万t ,其中*高日产达27509t.从使用情况看,支撑平均采高达6m左右,支撑的稳定性、可靠性经受住了井下生产的考验且性能良好,支撑选型预设合理,各项技术性能指标达到了预设要求。

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