王永刚+刘如宜+许金宝

摘要：本文为保证综采工作面安全生产，总结了几种典型矿用液压支架设计问题，详细剖析并制定了有效的解决方案。优化产品的设计，不断的总结经验并加以改进，有效的提升设备的性能，进而实现液压支架质量本质化安全。

关键词：液压支架；推移杆；连接头

Abstract： This paper summarizes the design problems of several typical mining hydraulic brackets， and analyzes and sets up effective solutions in detail，in order to ensure the safe production of fully mechanized face.Optimize the product design， constantly sum up experience and improve， effectively enhance the performance of equipment， and then realize the quality of hydraulic support intrinsically safe.

Key words： hydraulic support； pusher jack； connector

1 引言

液壓支架是综采设备中重要的支护设备，其主要作用是支护工作面顶板、维护安全作业空间、推移工作面采运设备、提高生产效率。其中主要的承载结构件是由顶梁、掩护梁、四连杆和底座组成的。

在综采设备进行采煤的过程中，液压支架的使用有效的确保了工作面作业的安全性，但由于综采工作面的条件非常复杂，极易造成设备的各种故障，因此有必要对典型矿用液压支架设计问题进行分析。

2 斜梁变型、开焊问题

例1：液压支架斜梁主筋与前连杆铰接的位置受力集中，易发生严重变型。

剖析：支架整体受力时前连杆受拉，斜梁主筋与前连杆铰接位置同样受拉，设计计算时安全系数按照MT/T556-1996液压支架设计规范选用合适的安全系数，否则易发生斜梁变型、开焊问题。

解决方案：一是优化斜梁结构形式，增加前连杆铰接孔到主筋边缘的距离；二是提高主筋和贴板板材强度等级。

例2：支架为反四连杆形式时，顶梁偏载时斜梁受扭转力，过渡支架斜梁盖板与主筋严重开焊。

剖析：主筋和外贴板采用压弯形式，内主筋采用短接角焊形式未压弯，导致盖板前后宽度不一样，主筋和贴板厚度相对较厚折弯精度差，成型时折弯处尺寸间隙大，再加上折弯处工件拼接数量多，焊接时易产生虚焊和应力集中等缺陷，当斜梁抗扭转时折弯处极易发生开焊现象。

解决方案：优化斜梁结构形式，去掉主筋和贴板折弯，去掉内贴板，提高主筋和外贴板板材强度等级。

经验总结：斜梁是液压支架的关键结构件，设计时不但要保证安全系数，还要考虑实际加工制作时难易程度，理论设计再好实际加工无法保证同样是失败的设计，所以只有理论联系实际才能设计处更好的产品。

3 配套问题

液压支架通过液压系统的传动实现动作的联动，所以必须考虑设备在各个位置的状态，特别是与刮板机、采煤机、皮带机配套设备的干涉，否则易造成设备的严重损坏，影响采煤效率。

例如：放顶煤支架尾梁护不住后部刮板输送机，顶板冒落矸石大量窜入，造成埋压后部刮板输送机现象。

解决方案：采用三维设计软件Solidworks进行三机一架的3D模型设计，并结合simulation动态仿真模块，提高支架的设计质量和适应性。如图1所示，为防止矸石大量窜入埋压后部刮板输送机现象，需要根据具体情况做三维模拟，调整插板长度， 避免矸石埋压后部刮板机。

将设计、分析和工作面配套模拟集成在一起，提出了液压支架及综采工作面配套三维动态智能化设计平台，一次性完成液压支架设计的全部流程，提高了支架的设计效率，充分保证了支架的设计质量和适应性。

4 结语

本文为保证综采工作面安全生产，总结了几种典型矿用液压支架问题，详细剖析并制定了有效的解决方案。优化产品的设计，不断的总结经验并加以改进，有效的提升设备的性能，进而实现液压支架质量本质化安全。

作者简介：

王永刚（1988- ），山东招远市人，中国海洋大学青岛学院大学学士，助理工程师，现于山东能源重型装备制造集团有限责任公司工作。