錢(qián)海峰，孫守田（棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司，山東 棗莊 277011）

一種可拆卸缸底結(jié)構(gòu)在液壓支架推移千斤頂中的應(yīng)用

錢(qián)海峰，孫守田
（棗莊通晟實(shí)業(yè)有限公司，山東 棗莊 277011）

煤礦綜采工作面支架用液壓缸，由于長(zhǎng)期在井下受濕度很大、粉塵濃度高等環(huán)惡劣環(huán)境影響，液壓缸容易腐蝕，從而降低可靠性。為了解決液壓缸耐腐蝕要求，筆者設(shè)計(jì)出可拆卸缸底，降低了油缸電鍍難度，效果明顯。

可拆卸；液壓缸缸底；應(yīng)用

液壓支架是煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面的主要設(shè)備之一，它由金屬構(gòu)件和若干液壓元件組成，以高壓液體為動(dòng)力，能實(shí)現(xiàn)支撐、切頂、自移、推溜等工序，與大功率采煤機(jī)、大運(yùn)量的可彎曲刮板機(jī)運(yùn)輸機(jī)組成回采工作面的綜合機(jī)械化設(shè)備。由于液壓支架具有支護(hù)性能好、強(qiáng)度高、移架速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，它的使用能增加采煤產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低開(kāi)采成本、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和保證生產(chǎn)安全等，因此，液壓支架是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的主要設(shè)備。

液壓支架在工作過(guò)程中，必須具備升、降、推、移四個(gè)基本動(dòng)作。其中推、移動(dòng)作都是由底座上的推移千斤頂來(lái)完成的。當(dāng)需要支架前移時(shí)，先降柱卸載，然后高壓液體進(jìn)入千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機(jī)的為支點(diǎn)，缸體前移，把整個(gè)支架拉向煤壁；當(dāng)需要推輸送機(jī)時(shí)，支架支撐頂板后，高壓液進(jìn)入千斤頂?shù)幕钊?，另一腔回液，以支架為支點(diǎn)，使活塞桿伸出，把輸送機(jī)推向煤壁。液壓支架每移動(dòng)一個(gè)步距，推移千斤頂都會(huì)全行程工作兩次，由此可見(jiàn)，推移千斤頂是液壓支架往復(fù)工作較為頻繁的部件之一 ，因此它必須具備更高的可靠性。

1　課題的提出

推移千斤頂是綜采液壓支架實(shí)現(xiàn)推溜、移架動(dòng)作的核心部件，為了提高其可靠性，一般會(huì)對(duì)推移缸筒內(nèi)壁進(jìn)行鍍鉻處理，以達(dá)到防腐、增加耐磨性的目的。目前推移千斤頂缸底與缸筒連接均采用焊接方式，缸筒焊接缸底后，內(nèi)孔成為盲孔，電鍍時(shí)缸筒內(nèi)、外的電鍍液交換變得十分困難，這嚴(yán)重影響電鍍層的質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)分析，解決此問(wèn)題可有兩種方法：（1）保留目前缸底、缸筒焊接的連接方式，加裝缸筒電鍍液內(nèi)外交換裝置。這種方法無(wú)疑使電鍍系統(tǒng)的變得復(fù)雜，很大程度提高了電鍍成本，而且此方法雖能使電鍍質(zhì)量得到提高，但仍無(wú)法達(dá)到通孔電鍍的質(zhì)量水平；（2）改變缸底和缸筒的連接方式，采用連接鋼絲連接，即：可拆卸缸底結(jié)構(gòu)。采用此結(jié)構(gòu)方式，缸筒可先進(jìn)行電鍍，然后再與缸底連接，在連接處采用雙O形圈密封，以保證密封效果。這種結(jié)構(gòu)在推移千斤頂重復(fù)利用方面也有很大優(yōu)勢(shì)，在修復(fù)時(shí)，可直接將缸底拆下，便于觀察和修復(fù)缸筒內(nèi)壁損傷，給修復(fù)工作減少很多困難。

通過(guò)對(duì)這兩種方法進(jìn)行比較，采用可拆卸缸底結(jié)構(gòu)效率更高、成本更低。

圖1　推移千斤頂裝配圖

2　可拆卸缸底結(jié)構(gòu)及原理

改進(jìn)后千斤頂結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3　強(qiáng)度校核

連接鋼絲強(qiáng)度校核：連接鋼絲為截面規(guī)格為6mm*6mm的方鋼，材質(zhì)45，屈服強(qiáng)度［τ］=355MPa。

圖2　連接鋼絲受力圖

連接鋼絲受力如圖2所示。根據(jù)受力情況，連接鋼絲上、下兩段沿兩個(gè)面錯(cuò)動(dòng)。由平衡方程容易求出，連接鋼絲橫截面上的剪應(yīng)力為：

式中：F為油缸壓力；A為方鋼有效受力面積。

此類(lèi)千斤頂工作壓力P一般為31.5MPa，油缸半徑R為62.5mm，油缸有效截面積S=3.14*R*R=3.14*62.5mm*62.5mm=12265.6mm2。根據(jù)油缸壓力計(jì)算公式：F=A*P=12265.6mm2*31.5MPa=386.4KN

連接鋼絲有效受力面積為外徑125mm，內(nèi)徑119mm的環(huán)形，其面積：A=3.14*（62.5*62.5-59.5*59.5）=0.00115m2。

連接鋼絲截面上剪切應(yīng)力為：

故連接鋼絲滿足剪切強(qiáng)度要求。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了保證推移千斤頂油缸內(nèi)鍍質(zhì)量，提出了可拆卸缸底結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不僅解決了目前焊接缸底結(jié)構(gòu)缸筒，電鍍時(shí)鍍液內(nèi)外不易交換，造成電鍍質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的難題，而且在對(duì)千斤頂進(jìn)行修復(fù)再利用時(shí)，缸底拆下后，更容易觀察、修補(bǔ)缸筒內(nèi)壁的缺陷，提高修復(fù)效率，節(jié)約修復(fù)成本，具有廣闊推廣價(jià)值。

［1］吳昌林，張衛(wèi)國(guó)，姜柳林.機(jī)械設(shè)計(jì)（第三版）［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.244

錢(qián)海峰（1985-），男，本科，助理工程師。