一种可拆卸缸底结构在液压支架推移千斤顶中的应用

钱海峰，孙守田（枣庄通晟实业有限公司，山东 枣庄 277011）

一种可拆卸缸底结构在液压支架推移千斤顶中的应用

钱海峰，孙守田
（枣庄通晟实业有限公司，山东 枣庄 277011）

煤矿综采工作面支架用液压缸，由于长期在井下受湿度很大、粉尘浓度高等环恶劣环境影响，液压缸容易腐蚀，从而降低可靠性。为了解决液压缸耐腐蚀要求，笔者设计出可拆卸缸底，降低了油缸电镀难度，效果明显。

可拆卸；液压缸缸底；应用

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的主要设备之一，它由金属构件和若干液压元件组成，以高压液体为动力，能实现支撑、切顶、自移、推溜等工序，与大功率采煤机、大运量的可弯曲刮板机运输机组成回采工作面的综合机械化设备。由于液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点，它的使用能增加采煤产量、提高劳动生产率、降低开采成本、减轻工人的劳动强度和保证生产安全等，因此，液压支架是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

液压支架在工作过程中，必须具备升、降、推、移四个基本动作。其中推、移动作都是由底座上的推移千斤顶来完成的。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液体进入千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机的为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。液压支架每移动一个步距，推移千斤顶都会全行程工作两次，由此可见，推移千斤顶是液压支架往复工作较为频繁的部件之一 ，因此它必须具备更高的可靠性。

1　课题的提出

推移千斤顶是综采液压支架实现推溜、移架动作的核心部件，为了提高其可靠性，一般会对推移缸筒内壁进行镀铬处理，以达到防腐、增加耐磨性的目的。目前推移千斤顶缸底与缸筒连接均采用焊接方式，缸筒焊接缸底后，内孔成为盲孔，电镀时缸筒内、外的电镀液交换变得十分困难，这严重影响电镀层的质量。

经过分析，解决此问题可有两种方法：（1）保留目前缸底、缸筒焊接的连接方式，加装缸筒电镀液内外交换装置。这种方法无疑使电镀系统的变得复杂，很大程度提高了电镀成本，而且此方法虽能使电镀质量得到提高，但仍无法达到通孔电镀的质量水平；（2）改变缸底和缸筒的连接方式，采用连接钢丝连接，即：可拆卸缸底结构。采用此结构方式，缸筒可先进行电镀，然后再与缸底连接，在连接处采用双O形圈密封，以保证密封效果。这种结构在推移千斤顶重复利用方面也有很大优势，在修复时，可直接将缸底拆下，便于观察和修复缸筒内壁损伤，给修复工作减少很多困难。

通过对这两种方法进行比较，采用可拆卸缸底结构效率更高、成本更低。

图1　推移千斤顶装配图

2　可拆卸缸底结构及原理

改进后千斤顶结构如图1所示。

3　强度校核

连接钢丝强度校核：连接钢丝为截面规格为6mm*6mm的方钢，材质45，屈服强度［τ］=355MPa。

图2　连接钢丝受力图

连接钢丝受力如图2所示。根据受力情况，连接钢丝上、下两段沿两个面错动。由平衡方程容易求出，连接钢丝横截面上的剪应力为：

式中：F为油缸压力；A为方钢有效受力面积。

此类千斤顶工作压力P一般为31.5MPa，油缸半径R为62.5mm，油缸有效截面积S=3.14*R*R=3.14*62.5mm*62.5mm=12265.6mm2。根据油缸压力计算公式：F=A*P=12265.6mm2*31.5MPa=386.4KN

连接钢丝有效受力面积为外径125mm，内径119mm的环形，其面积：A=3.14*（62.5*62.5-59.5*59.5）=0.00115m2。

连接钢丝截面上剪切应力为：

故连接钢丝满足剪切强度要求。

4　结束语

综上所述，为了保证推移千斤顶油缸内镀质量，提出了可拆卸缸底结构，此结构不仅解决了目前焊接缸底结构缸筒，电镀时镀液内外不易交换，造成电镀质量不达标的难题，而且在对千斤顶进行修复再利用时，缸底拆下后，更容易观察、修补缸筒内壁的缺陷，提高修复效率，节约修复成本，具有广阔推广价值。

［1］吴昌林，张卫国，姜柳林.机械设计（第三版）［M］.武汉：华中科技大学出版社，2011.

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

钱海峰（1985-），男，本科，助理工程师。