一、項目背景
采煤工作面帶伸縮梁的頂梁當伸縮梁往復伸縮時,容易將碎煤帶入頂梁內(nèi)部,集聚過多后,會引起伸縮梁收縮不暢。所以,在頂梁梁體上需設有漏煤孔,正常漏煤孔為平面結(jié)構(gòu),出口流量小,伸縮梁后部積煤較多,容易引起伸縮梁伸縮不暢。嚴重時采煤機割伸縮梁,造成伸縮梁破壞。
二、研究內(nèi)容
1.基本原理
改進設計后的漏煤孔是將形成箱體結(jié)構(gòu)的梁體上的每塊腹板末端壓彎,在壓彎區(qū)域內(nèi)開設漏煤孔,壓彎后的腹板末端與后側(cè)筋板拼焊,焊后形成一個漏斗形,漏煤孔與伸縮梁梁體不在同一平面上,將普通的平面漏煤孔,改進為立體型漏斗式漏煤孔,這樣可以使帶進梁體的浮煤先進入漏斗,然后再從漏煤孔排出梁體外,如圖所示。
1.伸縮梁 2.頂梁 3.漏煤孔 4.積煤
2.關鍵技術
利用有限元仿真技術,模擬了煤流運動特征,改善了結(jié)構(gòu)設計,將漏煤孔設計為立體型漏斗式漏煤孔,既提高了支架漏煤孔的出口流量,又提高了漏煤孔處的結(jié)構(gòu)強度。
制作工藝圖
采用CAPP工藝系統(tǒng),孔口下料時干好,圓弧采用350T油壓機整體壓彎成型。
三、應用效果
通過改進設計圖紙,提高了結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性,節(jié)省了維修成本,創(chuàng)造效益可觀。以某礦用Y245支架為例:
該礦工作面年產(chǎn)量900萬噸,日產(chǎn)量2.5萬噸,平均煤炭價格500元/噸,工作面支架數(shù)量150架,損壞概率10%,每臺支架維修時間1.5小時,共計維修時間1.5X150*10%=22.5小時,影響產(chǎn)量:22.5/24*0.6*2.5=1.406萬噸,影響產(chǎn)值:1.406*500=703萬元。
四、推廣應用前景
改進后的漏煤孔為漏斗狀立體設計,出口流量大,對改善漏煤孔堵塞,有顯著的效果。改進設計后的漏煤孔已在多種支架上應用,且后續(xù)新設計的支架均采用此種結(jié)構(gòu)的漏煤孔形式。
應用環(huán)境:頂板碎煤較多,容易引起伸縮梁收縮不暢。
應用條件:應用于帶伸縮梁的液壓支架上。
應用范圍:應用于兩柱掩護式液壓支架、兩柱放頂煤液壓支架、四柱支撐掩護式液壓支架、四柱放頂煤液壓支架,凡是帶伸縮梁結(jié)構(gòu)的液壓支架,均可應用。
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