液压支架千斤顶拆装工艺的优化改造

　总第２４５期液压支架千斤顶拆装工艺的优化改造

刘　波

(大同煤矿集团机电装备公司机厂ꎬ山西大同　０３７００１)

摘　要:在液压支架的修理工艺中ꎬ支架的千斤顶要全部翻新ꎬ包括缸筒除锈、活塞缸再次电镀以及密封件的更换ꎬ这就导致在修理过程中支架千斤顶的拆装是必不可少的ꎮ为了更好地提升拆装千斤顶的工作效率及安全性ꎬ设计了一种简单、高效的拆装工具ꎬ并对旧式的顶缸机进行了改造优化ꎬ既降低了工人的劳动强度ꎬ又极大地提高了生产效率ꎬ并在最大程度上保证了生产的安全性ꎮ关键词:千斤顶ꎻ拆装ꎻ优化ꎻ改造ꎻ效率

中图分类号:ＴＤ３５５.４　　　文献标识码:Ｂ　　　文章编号:１００５􀆼２７９８(２０２０)０１􀆼００５１􀆼０２

　　近年来ꎬ受全国煤炭市场影响ꎬ各矿井对新液压

支架的需求量逐年下降ꎬ尤其在进入２０１９年以来ꎬ这种现像尤为严重ꎮ为了顺应市场形势ꎬ保证大同煤矿集团机电装备公司机厂继续生产发展ꎬ该厂不得不由液压支架制造为主转为液压支架修理为主ꎮ

修理支架工艺要求ꎬ原支架上使用的千斤顶需要全部解体ꎬ原则上没有达到报废标准的千斤顶缸体必须进行除锈处理ꎬ活塞杆、相应的导向套以及活塞等必须进行二次电镀处理ꎬ特别损坏严重的还需要进行先镀铁ꎬ后镀铬处理ꎮ另外ꎬ尤其重要的一点是旧的千斤顶必须全部更换密封件ꎬ最后千斤顶重新组装后进行打压试验ꎬ打压试验合格后最终还需要进行抛丸喷漆处理ꎬ以此来保证千斤顶的正常使用[１]ꎮ但在维修千斤顶的过程中ꎬ存在各种各样的问题ꎬ包括工具的缺失以及顶缸机的老化等ꎬ严重制约了生产的顺利进行ꎮ

针对上述问题ꎬ本文提出了以下解决方案并加以实施:①根据不同的导向套、不同的活塞ꎬ综合尺寸ꎬ设计了几种既结构简单又省力的拆装工具ꎬ方便工人操作ꎻ②对旧顶缸机不合理的地方进行了优化改造ꎬ使其更简单ꎬ使用起来更方便ꎮ

通过改造ꎬ使得支架千斤顶拆装工艺得到优化ꎬ效率得到了提升ꎬ保证了生产的顺利进行ꎮ

同ꎬ拆装过程极度困难ꎬ尤其部分小缸径千斤顶经常由于没有相应的工具ꎬ费时费力ꎬ无从下手ꎮ针对这一问题ꎬ为了能高效完成维修任务ꎬ我们根据不同导向套、不同活塞ꎬ综合尺寸ꎬ设计制作了几种结构简单ꎬ省时省力的拆装工具[２]ꎮ

采用半圆头加长手柄的结构ꎬ在半圆部分设计了卡键结构ꎬ该结构可以使得工装能与导向套键槽相互配合ꎬ见图１ꎬ利用杠杆原理ꎬ方便操作ꎬ节省了拆装的时间和精力ꎮ做出的小工装大大提高了拆装效率ꎮ

１　改造内容

１.１　拆装工具的研制

在维修液压支架旧千斤顶时ꎬ需要导向套和缸体、活塞杆分离ꎬ活塞杆和活塞分离ꎮ但在实际操作过程中ꎬ由于旧支架千斤顶各部分零件劳损程度不

１.２　顶缸机的优化改造

支架千斤顶拆解结束后ꎬ待千斤顶的除锈以及电镀等工艺完成ꎬ就可以进行支架千斤顶的组装了ꎮ首先ꎬ将支架密封件安装在相应的导向套以及活塞上面ꎬ之后将活塞与千斤活塞杆进行组装ꎬ再将活塞与活塞杆整体通过顶缸机顶入千斤缸体中ꎬ最后进行导向套的安装ꎮ在千斤顶的组装过程中ꎬ顶缸机成为一项严重的制约因素ꎮ１.２.１　原有顶缸机存在的问题

千斤顶组装时离不开顶缸机ꎮ由于车间的千斤顶顶缸机年久失修ꎬ处于报废状态ꎬ顶缸千斤顶损坏、框架老化、操作阀失灵ꎬ车间组装千斤时ꎬ工人们不得不用天车及吊具来完成ꎬ安全系数极低ꎬ工作量

图１　小型扳手示意(ｍｍ)

收稿日期:２０１９􀆼０８􀆼１７

作者简介:刘　波(１９８８－)ꎬ男ꎬ山西怀仁人ꎬ工程师ꎬ从事煤矿机械制造工作ꎮ

５１

２０２０年１月　　　　　　　　　　刘　波:液压支架千斤顶拆装工艺的优化改造　　　　　　　　　　　第２９卷第１期

较大ꎬ生产效率低ꎮ制造新的顶缸机周期长ꎬ严重制约着车间安全生产工作的正常进行ꎬ必须对旧的顶缸机进行优化改造ꎮ

通过分析发现ꎬ旧的顶缸机有以下几点不合理之处:①用于顶缸的千斤顶缸径、杆径不合理ꎮ该厂之前使用的拆缸机制造于２０多年前ꎬ原拆缸机只适用于ＺＺＳ６０００型、ＺＺＳ５６００型等小型液压支架组装千斤顶用ꎮ如今主要的制修支架类型为ＺＦ１２０００型、ＺＦ１３０００型、ＺＦ１５０００型等大采高放顶煤液压支架ꎬ原拆缸机顶缸千斤顶缸径、杆径小ꎬ导致顶千斤活塞杆时动力不足ꎬ组装千斤顶效率不高ꎬ已满足不２　改造效果

２.１　应用情况

经过３个多月的设计以及制作ꎬ优化改造后的顶缸机终于完成ꎮ经组装实验ꎬ各项技术性能均达到设计要求ꎬ配合着拆装工具ꎬ都达到了预期的效果ꎮ该顶缸机投入使用半年多来ꎬ先后完成了制造同忻ＺＦ１５０００/２８/４２型支撑掩护式电液控支架１０８架、修理马道头ＺＦ１５０００/２８/４２型支撑掩护式支架１２０架、修理东周窑ＺＦ１３０００/２５/３８放顶煤支架５９架等共计７个批次６５４架支架ꎮ了如今组装千斤顶的要求[３]方式不合理ꎮ原顶缸千斤顶是直接焊接在顶缸机框ꎮ②顶缸千斤顶固定架上的ꎬ因顶缸千斤顶密封为橡胶密封ꎬ这就导致在安装顶缸千斤顶时ꎬ极易出现该千斤顶活塞密封高温变形的情况ꎮ另外ꎬ千斤顶焊在顶缸机框架上ꎬ在千斤顶出现问题需要维修时ꎬ千斤顶无法正常更换ꎬ只能采取破坏手段拆卸ꎬ不利于顶缸千斤顶的维修[４]的老式碳钢插装式阀类ꎮ③原顶缸机操作系统都采用之前支架上用ꎬ不利于维修ꎮ这类阀寿命较短１.２.２　ꎬ且插装阀出现问题后不易维修[５]ꎮ针对以上几点不合理之处顶缸机优化改造

ꎬ结合该厂现有状况ꎬ进行了如下优化:首先对其报废的千斤顶进行拆除ꎮ原千斤顶直接焊死在顶缸机框架上ꎬ千斤顶或密封损坏后１００ꎬ很难进行更换顶的需求ｍｍ、杆径ꎬ用厂里现有的千斤顶更换顶替６０ｍｍꎬ已经满足不了如今装配千斤ꎬ不利于修理ꎮ原千斤顶缸径ꎮ

具体改造过程如下:①对报废的千斤顶进行拆除１ꎮ用氧气切割下报废的千斤顶ꎬ３２个直型圆筒ꎬ在圆筒末端对称加在原位置上焊接工两个直径为顶缸千斤顶装进去ｍｍ的孔ꎬ用于固定顶缸机的千斤顶ꎬ并利用铰接销轴固定在顶缸机ꎬ把选定好的尾部ꎬ这样顶缸千斤顶损坏后不用氧气切割ꎬ直接拆卸销轴即可进行更换[５]径为１２５ｍｍ、杆径为８５ꎮｍｍ②作为顶缸千斤顶使用找厂里现有千斤顶缸ꎬ增加了千斤顶在装配过程中的动力ꎬ大幅提升了工作效率[６]短、难维修ꎮꎮ③现更换为当前大采高支架普遍使用的原操作阀为老式碳钢插装式阀ꎬ寿命不锈钢非插装式操作阀ꎬ方便耐用、更换阀芯组件更容易ꎮ最后ꎬ对旧顶缸机结构框架进行加固ꎮ通过改造ꎬ顶缸机焕然一新ꎬ大幅提升了工作效率[７]ꎮ

５２

２.２　在对顶缸机修旧利废改造正式投入生产后经济效益及社会效益

ꎬ大大减轻了工人安装千斤顶的劳动强度ꎬ大幅度提升了工作效率ꎮ以前需要４人合作完成的工作ꎬ现在只需要两人操作就可以完成ꎮ

以ＺＦ１３０００型支架为例:以前安装千斤顶时需要４个人ꎬ每天可以安装６~７个ꎮ顶缸机修旧利废改造后１８金约~２０ꎬ１０个安装千斤顶时只需要两人万元ꎬ工作效率是以前的ꎬ每天可以安装ꎮ

６倍ꎬ年累计节约资该顶缸机修旧利废改造使用几个月以来ꎬ较好地完成了ＺＦ１３０００、ＺＺ１００００、ＺＦ１５０００型支架千斤顶拆解、修理工作ꎬ解决了千斤顶装配过程中的一大技术难题ꎬ既降低了工人的劳动强度ꎬ又极大地提高了生产效率ꎬ对增强我厂的竞争力ꎬ扩大我厂的知名度有着极其深远的现实意义ꎮ参考文献:

[１]　成大先２００４:１００.机械设计手册[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ[２]　程居山.矿山机械－３２６.

２０００:１５８－３６８.[Ｍ].徐州:中国矿业大学出版社ꎬ[３]　王国法１９９９:１２２.液压支架技术－３５９.[Ｍ].北京:煤炭工业出版社ꎬ[４]　徐１９９２:　濪１１.机械设计手册－２５６.[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ[５]　邢福康出版社ꎬꎬ１９９１:１４５刘玉堂.煤矿支护手册－２８６.[Ｍ].北京:煤炭工业[６]　王国法炭工业出版社.高端液压支架及先进制造技术ꎬ２０１０:２４－１９８.[Ｍ].北京:煤[７]　综采技术手册编委会工业出版社ꎬ２０００:１１.－综采技术手册２５６.

[Ｍ].北京:煤炭

[责任编辑:常丽芳]