液压千斤顶自动装配机的设计.doc

2009 年 6 月 Jun ,2009液压千斤顶自动装配机的设计张志红(安徽省矿业机电装备有限责任公司 , 安徽 淮北 235000)摘 要 :随着煤矿机械化程度的大幅度提高 ,液压支架在煤矿生产中得到了普遍的运用 ,作为液压支架的核心部件的千斤顶质量尤为关键 。文章介绍了千斤顶总装机的装配原理及设计所采用的思路 ,并对其在生产中所产生的经济效益做了预算 。关键词 :千斤顶 ; 总装 ; 设计思路 ; 工作原理中图分类号 :TD35 文献标识码 :A 文章编号 :1008 - 8725 (2009) 06 - 0015 - 02Design of Automatic Assembling Machine for Hydraulic JacksZHANG Zhi - hong(Anhui Mining Industry Mechanical and Electrical Equipment Co. Ltd. , Huaibei 235000 , China)Abstract :Along with the degree of mechanization in coal mines is being raised greatly , hydraulic supportspecially important . This article introduces the working principle of the assembling machine for hydraulic jacksand the train of thoughts in designing. Moreover , it also estimates beforehand the economic profit produced bythe machine in production.Key words :jack ; assembly ; train of thoughts in designing ; working principle多数采煤工作面已采用各种型号的液压支架进行顶板支护 ,液压支架的所有动作均由液压千斤顶来控淮北矿业集团下属有 13 对生产矿井 ,其中绝大 制 ,液压千斤顶的生产是支架生产的 重 要 部 分 。面增加了一个“防滑球形座”, 成本上并不比 KM18 普使用球型锚具前 ,巷道顶板网包较多 ,成型差 , 通锚具增加多少 ;安装过程和 KM18 普通锚具相比 ,第 99 排及 284 排分别出现锚索拉断现象 ,从矿压观 步骤也没有显得繁琐 。测站观测结果分析可得 : 最大离层量超过 150 mm 。使用球型锚具后巷道成型较未使用前有所改善 ,工 球型锚具有助于提高锚索抗剪性能 ,使用该锚程质量较好 ,尚无锚索断裂现象 ,第五测站浅层离层 具后 ,打成 什 么 角 度 的 锚 索 , 预 紧 后 仍 能 保 持 该 角量最大为 27 mm 。 度 ,能够使锚具和钢绞线始终在钢绞线轴线上保持一致 ,有效克服因施工和地质因素而造成锚具与钢(1) 预 紧 力 均 能 达 到 32 MPa , 拉 力 测 试 也 能 达 绞线的夹角超过 3后所造成钢绞线受剪切破坏 ; 能到 160 kN 以上 。 提高巷道的工程质量 ,有效地避免冒顶事故发生 ,且(2) 使用球型锚具能改善锚索受力状态 ,减少锚 操作上与普通锚具相比也并不费时多少 。索张拉端的横向剪切力 ,可有效避免钢绞线被横向剪断现象 。(3) 球型锚具底座的圆锥台使锚索预紧后应力 (1) 球型锚具有显著的抗剪特征 ,明显提高了锚分布更趋均匀合理 。 具效率系 数 , 增 强 锚 索 支 护 性 能 , 改 善 顶 板 支 护 状(4) 使用球型锚具能使钢绞线整体受力状态更合 况 ,值得大范围推广使用 。理 ,能更好地发挥钢绞线抗拉力特性 ,提高锚具效率系 (2) 建议在单一煤层的二次动压巷道 、 近采空数 ,增强了锚索的支护性能 ,使支护更加安全可靠 。 区巷道以及直接顶离层明显矿压显现大的巷道大量(5) 使用球型锚具后 ,单根钢绞线支护效果好 , 推广使用球型锚具 。巷道工程质量也得到了提高 。 (3) 尽快研制 KM22 型球型锚具 ,扩大球型锚具的种类 ,为试验锚网珩架支护做好准备 。(责任编辑 王秀丽)收稿日期 :2009 - 01 - 05 ;修订日期 :2009 - 03 - 20作者简介 :张志红 (1979 - ) ,女 ,安徽芜湖人 ,助理工程师 ,2004 年毕业于安徽理工大学机械工程学院机械设计制造及自动化专业 ,现在安徽省矿业机电装备有限责任公司从事技术工作 。Vol128 ,No106第 28 卷第 6 期 煤 炭 技 术Coal Technologycome into wide use in coal production. As key parts of hydraulic supports , the quality of hydraulic jacks is es20 引言513 试验前后顶板支护效果比较516 球型锚具的显著优点514 单根锚索使用球型锚具前后性能比较6 结论515 其他方面的比较KM18 球型锚具与 KM18 普通锚具相比 ,由于只临16煤 炭 技 术 第 27 卷对矿区对液压支架需求的不断扩大 ,以往的千斤顶组装模式不仅生产效率低下 ,而且产品质量没有可靠的保证 ,一旦在矿井生产过程中发生故障 ,必然会影响生产进度 ,维修起来也十分困难 。目前 ,国内几家大型矿用设备生产企业的千斤顶总装也大多采用类似设备 ,设计制造的这 2 台千斤顶总装设备可以满足该厂目前液压支架上最大直径千斤顶的总装 ,同时总装机预留了升级改造空间 ,可满足今后生产的需要 。1 设计的意义及采用的技术路线自 2001 年起 ,安徽省矿业机电装备有限责任公司根据内部市场和外部市场需求 ,组建了液压制品生产线 ,到目前为止已经形成了年产 5 000 t 液压千斤顶管坯的生产能力 。按照液压制品件的生产工艺和设备 ,为市场提供的液压千斤顶管坯只是液压制品件的初期产品 ,用户买到手后经过深加工成液压司能尽快完善液压制品件生产线 ,形成外部市场千斤顶总成的配套生产能力 ,年产量将能达到5 000 t ,年产值近亿元 。不仅提升了该公司的产品档次 ,而且增强了市场竞争能力 。液压千斤顶总成产品是公司推向市场的主导产品 ,也是公司今后的发展方向 ,可与国内的工程机械 、 田 、 山机械等生产厂商配套 ,当前是公司抓住发展机遇抢占市场的有利条件 。当前液压千斤顶总成产品市场供不应求 ,国内很多家生产企业在想方设法进入市场 。凭借该公司精密冷拔钢管产品的优势 ,将液压千斤顶总成产品推向市场是一个极有利的发展机遇 。以目前公司的生产设备只能基本满足集团公司内部市场千斤顶的加工总装 ,而且利用现有的加工工艺和设备加工出来的千斤顶产品质量难以有可靠的保证 ,一旦发生质量问题 ,不仅维修起来十分困难 ,还容易发生安全事故 。机械加工行业的生产能力 ,产品质量是靠装备来保证的 ,不少客户来该公司考察时对该公司的加工设备能力提出质疑 。因此购买和设计研发一些新设备就能实现成套千斤顶的正规化生产 ,产品质量 、 产能力均能达到设计要求 ,产品附加值较高 。此次设计制造的 2 台液压千斤顶总装机采用机床设计原理 ,千斤顶的活塞杆和缸体可以在总装机上进行准确定位 ,最后采用液压千斤顶进行精密压装 ,从而使千斤顶的总装过程实现了半自动化 ,减轻了工人的劳动强度 ,提高了劳动生产率 ,减低了密封件的损耗率 。整个装配过程可避免人工接触活塞杆表面造成的污染 ,实现了无尘化作业 ,使产品质量上了一个台阶 。2 结构设计及工作原理在现有机床结构中有焊接型和铸造型两种床体结构 ,由于单件小批量生产 ,所以采用焊接结构 。床体的内外表面均应光滑 ,设加强筋 。床身导轨面焊接完毕后整体上龙门刨床刨平后外协整体上磨床磨光 ,由于导轨面精度和耐磨度要求较高 ,设计中采用#床身内部预留好安装孔 ,并加装了润滑装置 。考虑设计要求与生产实际 ,压座的形式均采用焊接型的压座结构 。工件的支撑结构采用可移动的 V 字调节机构 。机床的传动装置采用了 TSEK107070L2A 改装的液压千斤顶 ,其缸径为 102 mm ,有效行程为 700mm ,推力为 274 kN , 完全可以满足压装的需要 。控制装置为一组型号为 BZF200 的液压操纵阀组 ,动力源采用 1 台 125 液压泵站通过高压管进行供液 。图 1 千斤顶总装机总装图千斤顶总装机的工作原理 :首先 ,千斤顶的活塞杆和缸体装好密封件后用悬臂吊吊装上机床 ,第一件工件通过调节 V 字 形 支 撑 机 构 的 调 节 装 置 达 到需要压装的准确高度和行程后紧固 ,通过液压阀组操纵压装装置自动进给 ,压装好第一件后其他同一批次的工件依次压装 ,无须再调节 。3 市场前景和经济效益目前 ,国内几家大型矿用设备生产企业采用的都是精度较低的类似设备 ,此次设计制造的这 2 台千斤顶总装机可以满足该厂目前液压支架上最大直径千斤顶的总装 ,同时总装机预留了升级改造空间 ,可满足今后生产的需要 。液压品生产线到年底将形成年 产 12 000 件 千 斤 顶 和 工 程 油 缸 的 生 产 能 力 。该设备经前期在公司支架车间试使用后可将密封件的损坏率由以往的 8 %降至 2 %以下 ,一件千斤顶的密封件平均价格在 200 元左右 , 依此计算每年可节备后 ,有效地减轻了工人的劳动强度 ,提高了单位时间劳动效率 ,使工效可以提高 50 %以上 。以目前生产 1 台支架的工 时 117 h 计 算 , 每 年 可 节 约 工 时 值购买较为低级的类似设备大约需要 25 万余元 ,自制其成本在 6 万元左右 ,可节约成本 19 万元 。该设备在液压品生产线上投入使用可提高千斤顶产品的装配质量 ,提升产品的市场竞争力 ,给公司品牌增加了无形的效益 。4 结束语目前 ,国内几家大型矿用设备生产企业的千斤顶总装也大多采用类似自制设备 ,此次设计制造的这 2 台千斤顶总装设备可以满足该厂目前液压支架上最大直径千斤顶的总装 ,同时千斤顶总装机也预留了升级改造空间