梁泉

（1.安徽理工大學(xué) 安徽 淮南232001；2.淮南鄭煤機(jī)舜立機(jī)械有限公司，安徽 淮南232000）

0 引 言

某公司擁有兩臺(tái)液壓支架試驗(yàn)臺(tái)，一臺(tái)為3 000 t 試驗(yàn)臺(tái)，自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)；另一臺(tái)為常州煤炭科學(xué)研究院設(shè)計(jì)生產(chǎn)的800 t 液壓支架試驗(yàn)臺(tái)。

因該公司目前的產(chǎn)品主要為9 200 kN 以上液壓支架，且出廠試驗(yàn)任務(wù)量大，一臺(tái)3 000 t 試驗(yàn)臺(tái)已不能滿足公司生產(chǎn)需要，同時(shí)另一臺(tái)800 t 試驗(yàn)臺(tái)長期閑置，故決定對(duì)800 t 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造，以使其能滿足9 200 kN 以下液壓支架的出廠試驗(yàn)，根據(jù)GB/T 25974.1-2010【煤礦用液壓支架 第1 部分：通用技術(shù)條件】中對(duì)液壓支架出廠試驗(yàn)中的相關(guān)規(guī)定，試驗(yàn)臺(tái)需達(dá)到1.3 倍支架工作阻力，據(jù)此該試驗(yàn)臺(tái)改造后需達(dá)到11 960 kN（約1 200 t）。

1 強(qiáng)度校核

該試驗(yàn)臺(tái)為四柱（圓柱帶卡槽）三梁立式結(jié)構(gòu)，底座及梁體與立柱間均為半環(huán)加卡套固定，受力部件分別為立柱（卡槽部位）、底座、活動(dòng)梁以及半環(huán)。立柱、半環(huán)為30CrMnTi材質(zhì)；底座、活動(dòng)梁為整體鑄件，材質(zhì)為ZG35SiMn。

圖1 立柱結(jié)構(gòu)示意圖

1.1 立柱、半環(huán)強(qiáng)度校核

立柱及半環(huán)主要校核擠壓和沿圓周方向的剪切強(qiáng)度。

擠壓強(qiáng)度σ=F/S1=1 074 MPa；

剪切強(qiáng)度τ=F/S2=153 MPa；

圖2 半環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

立柱及半環(huán)材質(zhì)為30CrMnTi，σs約為1000MPa，安全系數(shù)n=σs/σr4=0.9，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通常設(shè)計(jì)要求的1.2。

1.2 底座及活動(dòng)梁強(qiáng)度校核

底座及頂梁主要校核擠壓和沿圓周方向的剪切強(qiáng)度。

擠壓強(qiáng)度σ=F/S1=454 MPa；

剪切強(qiáng)度τ=F/S2=19.8 MPa；

圖3 底座、活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)示意圖

2 改造方案

因本次為改造，要基于最合理的經(jīng)濟(jì)效益，而不能全部制作新件，通過對(duì)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的整體考慮，最后大體思路定位為立柱及半環(huán)直徑增大50 mm，底座、活動(dòng)梁整體結(jié)構(gòu)不變，只是將與立柱連接的孔系增大以滿足使用要求。

增大后立柱及半環(huán)的σr4約為560 MPa，安全系數(shù)n=，完全能夠滿足使用要求。

孔系增大后底座及活動(dòng)梁σr4=485 MPa，安全系數(shù)n=，能夠滿足使用要求。

3 結(jié) 論

通過此次改造，該800t 試驗(yàn)臺(tái)承載能力達(dá)到了1200t，而造價(jià)僅為4 根立柱的制造成本及底座、活動(dòng)梁的鏜孔成本、設(shè)備的拆除、安裝成本。與制造一臺(tái)新的1 200 t 試驗(yàn)臺(tái)相比，價(jià)格低了很多，滿足原定的要求。

［1］ 王國法.液壓支架技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1999.

［2］ 丁紹南.液壓支架設(shè)計(jì)［M］.北京：世界圖書出版社，1996

［3］ GB/T 25974.1-2010V 煤礦用液壓支架 第1 部分：通用技術(shù)條件［S］.

（編輯 黃 荻）