液压支架销轴拆卸装置的设计应用

通过对液压支架四连杆销轴难于拆卸的分析,设计研究了液压支架销轴拆卸装置应用于生产实践。     

冲击载荷下液压支架关键部位受载特性研究

当煤矿出现意外坍塌事故时,顶板下塌所产生的冲击载荷会直接作用于液压支架顶梁,易造成液压支架关键部位损坏。针对这一问题,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架为例,分析了液压支架的受力状态,在Workbench软件中对液压支架进行有限元分析,得到了液压支架的应力和变形云图。由于液压支架顶梁的受载点在实际工况中具有不确定性,在顶梁上选取多个作用点施加冲击载荷进行瞬态动力学仿真,得到了液压支架在不同位置冲击载荷作用下的顶梁柱窝、立柱铰接销轴和掩护梁处铰接销轴的应力变化。为液压支架的强度设计和冲击试验分析提供了理论依据。     

矿用步进式液压拔销装置的研制

针对大型液压支架在井下解体时,受硐室空间限制销轴拆卸困难的问题,研制一种以液压为动力、步进式的拔销装置,满足不同规格的销轴拔销要求,安全高效,具有一定的推广和应用价值。     

双作用液压支架铰接轴拔轴装置

随着液压支架发展，液压支架制造技术和稳定性有了较大提升，液压支架在井下工作年限越来越长，支架的高度也越来越高。在支架大修中，铰接轴的拆卸是其中最重要的一环，铰接轴无法顺利拆卸直接影响后续的大修。大修任务中铰接轴的拆卸工作难度越来越大，双作用液压支架铰接轴拔轴装置的研制可以很好地解决这一矛盾。     

ZF13000/25/38型放顶煤液压支架技术改造

ZF13000/25/38型放顶煤液压支架在使用过程中部分功能不能完全满足实际情况需求，故对液压系统、顶梁、掩护梁四连杆销轴定位板、尾梁千斤顶、滑道及推移框架、配套过渡支架护帮板作了一系列技术改造设计。     

考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法

销轴间隙的存在会导致液压支架工作时发生横向倾斜,严重威胁液压支架平稳运行及支护状态。在对销轴连接结构分析的基础上,提出了考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法。分别从单销轴连接、双销轴连接以及多销轴空间约束3个方向对支架销轴连接结构进行分析,建立了液压支架多销轴约束模型;通过Unity3D为液压支架虚拟模型添加相关物理组件,基于重力及物理碰撞作用,实现了不同销轴间隙下液压支架姿态自适应调节;考虑后连杆销轴、前连杆销轴等7个因素对液压支架横向稳定性的影响,对仿真模型进行了七因素三水平的正交试验分析,并在液压支架样机系统上进行了试验验证,结果表明:仿真参数变化与实际液压支架运动参数变化基本吻合,立柱与底座连接销轴对于液压支架横向稳定性影响最大,后连杆与底座连接销轴的影响最小。该方法可为实现不同销轴间隙下液压支架姿态求解及其监测提供理论参考与应用借鉴。     

液压拔销器的研制

煤矿生产机械设备中零部件之间多采用销轴联接,在销轴拆卸和更换中,专用工具--带锤不但劳动强度大,而且工作安全系数不高.采用液压动力设计的液压拔销器很好的解决了以上问题.     

液压支架销轴安装吊具的设计和应用

针对液压支架重要受力部位的销轴由于质量和尺寸较大导致安装困难的难题,设计了2种液压支架销轴安装吊具。这些吊具解决了液压支架在车间内安装销轴时工人劳动强度大、效率低且危险系数较高的难题,具有一定的参考、使用价值。     

液压拔销器的研制

煤矿生产机械设备中零部件之间多采用销轴联接，在销轴拆卸和更换中，专用工具——带锤不但劳动强度大，而且工作安全系数不高。采用液压动力设计的液压拔销器很好的解决了以上问题。     

液压支架销轴的热处理工艺探索

销轴是支撑掩护式液压支架用于连接梁和连杆之间的关键零件,为提高其工作性能,从机加工、材质金相分析和零件强度三个方面,对目前通常采用的整体淬火热处理工艺与采用经调质后表面淬火热处理工艺进行了分析。实践证明,后者更能提高中碳合金钢的机械性能,延长销轴的使用寿命。     

液压支架刚柔耦合系统建模与仿真研究

以某型号掩护式液压支架为工程对象,基于Pro/E、ANSYS和ADAMS联合构造的协同仿真平台,建立了液压支架刚柔耦合多体系统模型,并对其进行运动学及动力学仿真研究,得到液压支架结构中的薄弱环节,如前连杆销轴应力过大、刚度不足等,为支架的进一步优化提供了明确的量化依据,有助于在支架物理样机制造前较全面地掌握其动态性能,缩短了设计周期,降低了研发成本,提高了产品质量,具有重要的学术意义和较强的实用价值。     

液压支架导杆多功能精准定位钻孔工装

液压支架作为煤矿综采工作面的支护设备,能够为人员和设备提供安全的作业空间,对于煤矿安全生产和工作面高产高效具有重要意义。在液压支架顶梁、掩护梁或尾梁两侧设置由侧护板、侧推千斤顶和弹簧、导杆及附件组成的侧护装置,使用时一侧使用销轴进行固定,一侧处于活动状态。其中液压支架导杆因支架架型、中心距差异,造成导杆上孔位、孔距不统一,且存在一定的角度,在设计中导杆上孔加工精度高,为了保证钻孔精度,采用一种新型工装来加工液压支架导杆上的孔。实践表明,导杆多功能精准定位钻孔工装适用于不同的液压支架导杆及销轴类零件的加工,具有一定的经济效益和推广价值。     

ZY9000/24/58型两柱掩护式大采高液压支架稳定性研究

对大采高液压支架的稳定性进行研究,分析了ZY9000/24/58型两柱掩护式大采高液压支架的横向稳定性、纵向稳定性和移架时的稳定性,以纵向抗倾倒稳定系数为例,分析工作面倾角变化时,抗倾倒稳定系数的变化规律,并对带压移架时的最小立柱主动力随工作面倾角变化的规律做了分析。结果表明,支架工作高度、工作面倾角、销轴间隙、重心位置等参数都影响支架的稳定性,分别提出了提高大采高液压支架相关稳定性的解决措施。     

液压支架试验台中梁插拔销轴结构优化

液压支架试验台在进行压架试验时,中梁销轴受力工况恶劣,易出现断轴现象。采用在销轴孔内部增加锥角的方法,改善销孔与销轴配合边缘处出现应力集中的现象,并基于正交试验方法研究关键尺寸参数对销轴结构应力、应变、最大变形量的影响规律。结果表明,影响销轴受力的参数按重要程度排序依次为孔轴间缝隙、销轴孔边缘板厚、销轴孔壁厚、销轴孔锥角角度、销轴孔锥角长度。采用模糊分析方法对各参数进行优化分析,得到最优解集：孔轴间缝隙为2 mm、销轴孔边缘板厚为62mm、销轴孔壁厚为80 mm、销轴孔锥角角度为0.1°、销轴孔锥角长度为280 mm。仿真验证表明,优化方案对减小液压支架试验台中梁插拔销轴的最大应力、剪切应力和最大变形量效果明显,可有效提高中梁插拔销轴承载能力。     

低位放顶煤液压支架插板与尾梁锁固方式设计

低位放顶煤液压支架在掩护梁后部铰接一个带有插板的尾梁,为了保证支架在运输过程中插板的不掉出,以及在井下使用时,插板不会由于液压油缸联接销轴的断裂而掉落采空区,影响井下的安全生产,设计了一种新型的锁固方式,将插板与尾梁通过锁销的形式进行机械锁固,可以保证在运输及井下生产过程中插板的不掉落,确保安全生产。     

综放工作面低位放顶煤液压支架安装插板技术研究

放顶煤液压支架插板不仅支撑采空区,还承受放煤过程的振荡冲击,支架插板工况尤为关键。余吾煤业N2103工作面安装的低位放顶煤液压支架使用时间长,导致部分插板顶连接销轴断裂和活塞杆弯曲,进而插板不能回收和插板跌出尾梁腔体,影响后溜放煤和管理采空区。为对缺失的支架插板进行补充,采用提前铺设双网和上工字钢的方式加强支架顶板管理。安装插板时,先将插板顶连接到尾梁耳销上,再用固定在掩护梁上的倒链将插板吊起,适当调整尾梁和插板的角度方便,拉进尾梁体内,最后连接插板固定销轴。工业实践表明,现场应用效果明显,为类似条件的液压支架安装插板提供了有益参考。     

Study of Heat-Treatment Process of Hydraulic Support＇ s Connecting Pin

销轴是支撑掩护式液压支架用于连接梁和连杆之间的关键零件，为提高其工作性能，从机加工、材质金相分析和零件强度三个方面，对目前通常采用的整体淬火热处理工艺与采用经调质后表面淬火热处理工艺进行了分析。实践证明，后者更能提高中碳合金钢的机械性能，延长销轴的使用寿命。     

液压支架销轴结构特性分析

销轴作为液压支架中的关键部件之一,在实际使用过程中,经常出现变形、磨损、断裂等故障,严重影响着液压支架的正常运行及井下作业安全。通过对销轴强度校核条件的分析,采用Solidworks软件,建立了销轴的仿真模型,开展了40Cr及35CrMo不同材料影响下销轴变形量分析,结果表明,销轴在屈服强度更低的材料下更容易发生结构断裂故障,由此提出了销轴的改进建议,对提高销轴的结构性能、保证液压支架的正常运行及井下作业安全具有重要意义。     

液压支架辅助装配工具的设计

设计了一组辅助装配工具,一种通过销轴安装到底座上,可旋转座支撑住后连杆,另一种连接掩护梁和底座,保证四连杆机构处于稳定状态,方便安装掩护梁组件和顶梁组件,既提高了液压支架的安装效率,又消除了安全隐患。     

基于ANSYS Workbench液压支架掩护梁的优化设计

以ZY8800/17/35D两柱掩护式液压支架为研究对象,对液压支架掩护梁进行平面受力分析,并利用ANSYS Workbench软件,对掩护梁进行结构静力学分析,通过对与掩护梁相联接的销轴孔参数的优化,可以明显降低掩护梁的重量及所受的最大应力。结果表明,选择合适的掩护梁尺寸,能够降低掩护梁的重量及所受的应力,效果明显,从而为掩护梁的结构设计提供一定的参考。