ZFG10800/23/38放顶煤过渡液压支架放煤装置的设计

王 雅

(晋能控股装备制造集团 潞安装备公司，山西 长治 046204)

1 放煤装置的特点

1) 复式尾梁千斤顶与过渡支架掩护梁通过耳座连接，复式尾梁与过渡支架尾梁后部通过连接耳座连接，复式插板与复式尾梁通过插板千斤顶连接，整体结构适应性好，稳定性好。

2) 放煤装置需与过渡支架连接使用，整体结构简单可靠，总体重量较轻，便于在井下工作面安装、拆卸及更换配件。

3) 装置主体结构件主要选用Q550及Q460高强板材焊接成形，强度较高，抗扭性能好，不易变形，确保装置的安全性和可靠性。

4) 放煤装置与原过渡支架掩护梁及尾梁连接，利用装置的开天窗尾梁、插板、尾梁千斤顶，插板千斤顶等结构实现放煤；设置在原支架尾梁下方靠后，不会影响后部输送机用电机减速器等设备。

2 装置的主要机构及其作用

装置的主要机构有：尾梁(开天窗)、插板、左右连接座、左右连接耳、尾梁千斤顶、插板千斤顶、液压系统(见图1)，各机构及其作用如下。

图1 整体结构(mm)

1) 复式尾梁千斤顶。复式尾梁千斤顶与过渡架掩护梁通过连接座连接，缸底及活塞杆连接销轴均为D55 mm，是装置的主要部件之一，其主要特点和作用有：千斤顶选用缸径D160 mm，杆径D105 mm的普通双作用千斤顶，伸出时推力为633 kN，足够支撑复式尾梁装置，以防其下落，为放煤提供合理支撑，可随伸出行程长短调整复式尾梁装置角度及高度，以达到最佳放煤位置。整个结构强度较高，性能较好，稳定性好，耐用性好，强度较高，不易变形，密封性好，不易有漏液现象。

2) 复式尾梁(见图2)。复式尾梁与过渡支架尾梁后部通过连接耳铰接，结构形式为整体式，前部为封闭箱型结构，后部为框架式，中间开天窗930 mm×895 mm，框架中间安装复式插板及插板千斤顶，整体结构适应性好，稳定性好；采煤工作时，待采煤机走过本架并拉架后，尾梁天窗在后部刮板输送机上方，保证最好放煤效果的前后位置合理。

图2 复式尾梁插板

3) 复式插板(见图2)。复式插板与复式尾梁通过插板千斤顶连接，整体结构与正常放顶煤支架用插板结构相似，不同之处是在顶板前部焊接了4个破网刀齿，随着插板千斤顶活塞杆伸出，插板伸出尾梁，破网刀齿割破过渡架顶板上经纬网，同时尾梁天窗打开，实现放煤。插板伸出后也可保护后部输送机，使输送机与采空区隔断，以保证其顺利拉出。

4) 复式插板千斤顶。复式插板千斤顶连接复式尾梁及插板，缸底及活塞杆连接销轴均为D30 mm，也是装置的主要部件之一，其主要特点和作用有：千斤顶选用缸径D80 mm，杆径D60 mm的普通双作用千斤顶，推力为158 kN，足够插板伸出及破网，为实现放煤提供保障；拉力为69 kN，能够保证放煤完毕后插板及时收回，关闭天窗。整体结构与尾梁千斤顶相同。

5) 左、右连接座及左、右连接耳。左、右连接座为复式尾梁千斤顶与过渡架掩护梁之间的连接部件，一端与掩护梁和原尾梁千斤顶缸底铰接耳处连接，销轴选用D70 mm，并另采用D45 mm销轴与掩护梁铰接，使连接座固定在掩护梁上，只有连接间隙，任何方向不得转动。保证复式尾梁千斤伸出和收回时能够调整复式尾梁装置的角度和高度，实现放煤位置最合理化。左、右连接耳为连接过渡架尾梁与复式尾梁的部件，一端与过渡架尾梁和原尾梁千斤顶活塞杆铰接耳处连接，另一端与复式尾梁连接，销轴均选用D70 mm，连接耳与过渡架尾梁及复式尾梁连接均为轴向连接，径向可随尾梁千斤顶及复式尾梁千斤顶的伸出或收回在一定范围内前后转动，使放煤装置能够调整到最佳位置。

6) 所有连接销轴均选用30CrMnTi圆钢加工而成，抗拉强度为1 470 MPa，淬火处理硬度达到HRC35-40，表面镀锌处理，防止变形、腐蚀、锈蚀，有较好的强度及耐用性。

7) 所有结构件焊前钢板焊接部位清除锈渍，并进行预热，焊接采取保温措施，高强焊丝，焊缝抗拉强度不低于700 MPa，焊缝质量外观符合GB25974.1-2010《煤矿用液压支架 第1部分：通用技术条件》的规定，焊后打磨焊缝，结构件整体喷砂及时去除应力，以保证结构件强度、韧性及耐用性等。

8) 液压系统。该尾梁放煤时，采用液压系统控制，插板千斤顶管路连接至过渡架备用阀片，采用FDG(DN10)DX单向锁(不带安全阀)，锁前腔，以防千斤顶因其自身重力自由伸出；因排头架抬底千斤顶不常用，故将复式尾梁千斤顶与抬底千斤顶共用一个操作阀片，采用FDG(DN10)AX单向锁(带安全阀FAD100/45X，压力为40 MPa)，锁后腔，以防千斤顶因装置重力自由收回，如图3所示。当需要放煤时，将截止阀①、②打开，截止阀③、④关闭；当需要抬底时，将截止阀①、②关闭，截止阀③、④打开；所有管路为DN10，均采用快速接头连接，拆装简单方便。

图3 装置液压系统

3 放煤操作步骤

1) 采煤机割煤通过本架并拉完架后准备放煤，放煤时，先操作复式尾梁千斤顶阀片手柄，以调节复式尾梁高度及角度，达到最佳放煤位置，然后将原支架插板收回，使采空区煤体垮落至复式尾梁上，如图4所示。

图4 过渡架复式尾梁放煤步骤一

2) 操作装置插板千斤顶阀片手柄，将复式插板打出，随着插板伸出，插板顶板前部所带4个破网刀齿将顶板与支架间的经纬网撕破，煤通过尾梁天窗下落至后部输送机溜槽上，实现放煤，如图5所示。

图5 过渡架复式尾梁放煤步骤二

放煤结束后，收回装置插板关闭天窗，并操作复式尾梁千斤顶将复式尾梁调整到合适高度位置将后溜拉出，将原尾梁插板伸出，进行工作面下一循环动作：割煤—推溜—拉架—放煤。

ZFG10800/23/38放顶煤过渡液压支架复式尾梁放煤装置的设计开发,满足工作面配套设备后部刮板输送机及电机减速器外形尺寸的防护要求，同时使采煤率得到了有效的提高，每割一刀煤，每架可增加放煤量近6 t，大大减少了原煤的浪费，提高了工作效率，增加了一定的经济效益，为煤矿井下过渡架放煤提供了安全可靠的设备。