矿用U型钢支架运输车的设计

朱小克， 杨璐珍

（1.三门峡中意招标有限公司，河南义马472300；2.河南南车重型装备有限公司，河南义马472300）

0 引言

U型钢具有良好的断面形状和几何参数，采用它加工的U型钢可缩性支架能很好地适应围岩大变形、大地压特点，在巷道支护中具有一些其它支架所无法比拟的优点［1］。U型钢棚支护在我国煤矿的煤巷支护中所占的比例约为10%［2］。目前，U型钢支架的运输主要依靠材料车，由于U型钢支架的形状特殊，在材料车上不容易固定，不但运量小，运输过程中还存在极大的安全隐患。针对这个问题，设计一种专门用于运输U型钢支架的运输车。

矿用U型钢支架运输车是在材料车的基础上，对其进行改造，使其成为专门运输U型钢支架的特种矿车。

1 整车设计

U型钢支架主要分为车架、底盘和轮轴三部分，其结构图如图1所示。矿用U型钢支架运输车一次可以运送5套U型钢支架，其主要技术参数见表1。

表1 矿用U型钢支架运输车主要技术参数

2 主要功能部分设计

2.1 车架

车架主要由U型架和支撑架两部分组成，车架上共安装有5个U型架，每个U型架均由槽钢一体弯折而成，5个U型架上部两端各用一整根角钢连接在一起，相邻的2个U型架中间部分用圆钢连接，保证了车架的稳定性和坚固性。

U型钢支架一般由2件支腿和1件顶棚三部分组成，因此，在车架上设计了3组支撑架分别用来摆放顶棚和支腿，其中两侧的支撑架用来摆放支腿，中间的一组支撑架用来摆放顶棚。

图1 U型钢支架运输车结构图

支腿的弧度比较缓，近似直线，直接将其摆放在车上即可，因此直接将2截U型钢焊接在第2、第3个U型架上，作为支腿的支撑架，将支腿托起。

图2 端部支撑架

顶棚弧度比较大，需要设计专门的支撑架。顶棚支撑架由2个端部支撑架和1段U型钢三部分组成，端部支撑架用于撑起顶棚的两端，U型钢用以托起顶棚的底部。端部支撑架结构图如图2所示。

由图2知，端部支撑架由支撑架和U型钢焊接而成。支撑架是由2段槽钢焊接成的一个顶端有斜度的三角形支架，支撑架顶端的斜度根据顶棚的弧度设计而成。为了保证端部支撑架与顶棚的紧密贴合，在三角形架上端焊接了1段U型钢。

2个端部支撑架分别焊接在第1、第5个U型架的中部，1段U型钢焊接在第3个U型架的中部，它们共同组成了顶棚支撑架。

2.2 底盘

底盘及缓冲器主要由缓冲器、车梁和紧绳器三部分组成。缓冲器直接采用3t固定车厢式矿车的缓冲器，车梁由2根无焊缝12号槽钢组成，保证车梁的强度。底盘的两侧安装4套紧绳器，紧绳器由紧绳链环、紧绳器和钢丝绳三部分组成，运输车装满U型钢支架后，用紧绳器拉紧钢丝绳，固定好支架，避免支架在运输过程中滑落，保证运输过程的安全。

2.3 轮轴

由于该运输车的载重量为3t，所以轮轴直接采用3t固定车厢式矿车的轮轴，轮轴主要由车轮和车轴两部分组成，车轮由ZG310-570铸造而成，车轴由一整根45圆钢车成。

3 结语

矿用U型钢支架运输车是对材料车进行改造，使其成为专门用于运输U型钢支架的特种运输车，主要有以下几个优点：1）运输量大，一次可以运输5套U型钢支架。2）运输过程安全可靠。3）性价比高，坚固耐用。对煤矿安全运输U型钢支架具有重要意义。

［1］ 姚直书.提高U型钢支架整体承载能力的研究［J］.矿山压力与顶板管理，2000（1）：41-43.

［2］ 谢文兵，荆升国，等.U型钢支架结构稳定性及其控制技术［J］.岩石力学与工程学报，2010（29）：3743-3748.