液压支架ZY60002550.docx
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液压支架ZY60002550
一、工作环境
2、设备选型
2#煤层综采工作面液压支架:
根据工作面地质条件支架选用ZY6000/25/50D型支架,中心距1.75m。
二、技术规格及特点
1、中部液压支架:
ZY6000/25/50D型两柱掩护式液压支架
1.1支架技术特征参数:
型式:
两柱掩护式
高度:
(最低~最高)2500mm-5000mm
宽度:
(最小~最大)1660mm-1860mm
中心距:
1750mm
初撑力:
(P=31.5MPa)5064KN
工作阻力:
(P=37.3Pa)6000KN
平均比压:
1.5-1.6MPa
支护强度:
0.72-0.77Pa
移架步距800mm
泵站压力:
31.5MPa
操作方式:
电液控制
支架重量:
约26吨
1.2立柱、千斤顶主要技术参数
1.2.1立柱:
数量:
2根
型式:
双伸缩
立柱外缸径:
377
立柱内缸径:
320/230
立柱杆径:
290/210
初撑力:
(P=31.5MPa)2532KN
工作阻力:
(P=37.3MPa)3000KN
1.2.2推移千斤顶:
数量:
1根
型式普通双作用
缸径/柱径180/120
行程900
推溜力/拉架力(P=31.5MPa)445KN/801KN
1.2.3平衡千斤顶
数量:
1根
型式普通双作用
缸径/柱径200/140
推力/拉力(P=31.5MPa)988KN/504KN
工作阻力(推力/拉力)(P=37.3MPa)1171KN/597KN
1.2.4一级护帮千斤顶
数量:
2根
型式普通双作用
缸径/柱径125/85
推力/拉力(P=31.5MPa))386KN/208KN
工作阻力(推力)(P=38MPa)466KN
1.2.5二级护帮千斤顶
数量:
2根
型式普通双作用
缸径/柱径80/60
推力/拉力(P=31.5MPa)158KN/69KN
工作阻力(推力)(P=38MPa)190KN
1.2.6侧推千斤顶
数量:
4根
型式普通双作用
缸径/柱径80/60
推力/拉力(P=31.5MPa)158KN/69KN
行程200mm
1.2.7抬底千斤顶:
数量:
1根
型式内进液
缸径/柱径125/90
推力(P=31.5MPa)387KN
2、支架的结构特点
2.1ZY6000/25/50D两柱掩护式液压支架:
结构总图
2.2支架适应于俯采、仰采的工作面,工作面沿走向倾角±10°,工作面倾角小于15°°
2.3移架有效步距800mm
2.4支架前端设有抬底装置,支架设置双行人通道。
2.5支架顶梁前端两侧设有防割保护块。
2.6支架最大高度时的顶梁通过机械限位保证能下摆角15°,在最低高度时顶梁能上摆15°。
2.7中部支架顶梁采用整体顶梁带小四连杆式一、二级护帮机构,护帮板可上挑5°,并可回转180°,护帮油缸安装双向液压锁。
2.8顶梁和掩护梁设有单侧能伸缩式活动侧护板,通过调节油缸调节侧护板,使支架宽度可在1660-1860mm范围内变化。
2.9前连杆为分体式两件连杆,后连杆为双连式整体连杆。
2.10底座为刚性中部开挡,推杆为长推杆结构。
2.11立柱缸口采用矩形螺纹连接结构,并便于拆装。
2.12推移油缸推溜控制回路设液压锁和安全阀,防止运输机倒拉和过载保护。
2.13自重超过60KG的所有部件都设有起吊环或起吊孔座。
2.14平衡油缸设有防护链,以防平衡油缸坠落造成安全事故。
2.15每台支架设置固定防爆支架灯具的装置,并方便井下使用。
2.16每架配备矿压检测表(耐震压力表)。
2.17管路布置整齐,井下更换拆卸方便。
3、液压系统要求
3.1.工作面架间供液管公称直径φ40mm,工作压力不低于35MPa;回液管公称直径φ50mm,工作压力不低于10MPa,满足现场使用要求。
3.2操作系统:
电液控制;
3.3顺槽主供液管路直径φ50mm,工作压力不低于35Mpa;主回液管路直径φ65mm,工作压力不低于10Mpa;喷雾主供液管公称直径φ40mm、架间管公称直径φ25mm、工作压力不低于10MP;
3.4立柱双安全阀流量采用500L/min及125L/min,平衡千斤顶的安全阀流量采用250L/min,其余安全阀流量采用125L/min。
3.5推移油缸控制回路设置单向锁,以防运输机倒拉现象;
3.6护帮油缸采用双向锁控制系统;
3.7阀组采用不锈钢阀组;立柱、千斤顶密封件采用切削加工密封。
4、材质选用设计
4.1支架组焊件
本工作面支架组焊件(包括顶梁、掩护梁、顶梁侧护板、掩护梁侧护板、前连杆、后连杆、底座、推杆等)均采用Q690(δs=69Kg/mm2)、Q550(δs=55Kg/mm2)高强度合金结构钢板与16Mn低合金结构钢板材组焊(生产厂家);厚度均选用GB709-88热轧钢板尺寸系列中支架常用优选规格。
其中:
Q690占组焊件重量约60%,Q550占组焊件重量约35%,Q460占组焊件重量约5%。
4.1.1刚性底座
主要零件
材质
厚度(mm)
外主筋板
Q690
δ25
内主筋板
Q690
δ25
过桥
Q690
δ120(70+50)
底板
Q550
δ25
4.1.2左右前连杆
主要零件
材质
厚度(mm)
主筋板
Q690
δ25
主筋加强板
Q690
δ30
上下盖板
Q550
δ25
4.1.3左右后连杆
主要零件
材质
厚度(mm)
主筋板
Q690
δ25
主筋加强板
Q690
δ30
上下盖板
Q550
δ25
4.1.4掩护梁
主要零件
材质
厚度(mm)
内主筋板
Q690
δ25
外主筋板
Q690
δ30
主筋加强板
Q550
δ25
顶板
Q550
δ25
腹板
Q550
δ20
4.1.5顶梁
主要零件
材质
厚度(mm)
内主筋板
Q690
δ25
外主筋板
Q690
δ25
主筋加强板
Q550
δ20
顶板
Q500
δ25
腹板
Q550
δ20
4.1.6推杆
主要零件
材质
厚度(mm)
主筋板
Q690
δ25
盖板、底板
Q550
δ20
4.1.7一、二级护帮板
主要零件
材质
厚度(mm)
内外主筋板
Q690
δ20
顶板
Q550
δ25
腹板
Q550
δ20
一级护帮板
二级护帮板
4.1.8顶梁侧护板
主要零件
材质
厚度(mm)
侧板
Q690
δ20
顶板
Q690
δ20
4.1.9掩护梁侧护板
主要零件
材质
厚度(mm)
侧板
Q690
δ20
顶板
Q690
δ20
4.2销轴、导杆类材质选用
序号
材质
机械性能
热处理、表面处理
σs(MPa)
σb(MPa)
1
30CrMnTi
/
1470
淬火、表面镀锌、钝化
2
40Cr
785
980
调制处理、表面镀锌、钝化
重要受力部位销轴全部采用30CrMnTi,约占比例80%,其余部位采用40Cr,约占比例20%。
4.3立柱、千斤顶所用钢材型号和主要机械性能
序号
零件名称
材质
机械性能
σs(MPa)
σb(MPa)
1
缸筒
27SiMn
850
1000
2
活柱
27SiMn
850
1000
3
活塞杆
27SiMn
850
1000
立柱
4.4其余零部件选用
4.4.1所有辅助阀、主控阀均使用不锈钢产品。
4.4.2立柱及所有油缸动密封件均采用整体切削加工。
4.4.3密封圈结构为组合密封圈,密封圈可根据密封力的大小自动调整密封间隙;当液压缸内孔直径增大0.6mm后,密封圈仍能保持液压缸的密封性能;
4.4.4使用寿命担保:
不得低于50000次工作循环。
5.其他要求
5.1所有进口件均提供供货商所在国政府授权的检测机构签发的试验报告;
5.2所投标设备必须经过取得国家煤安认证,符合国家“MA”标准,取得“MA”标志.
5.3支架样机型式试验执行MT312-2000《液压支架通用技术条件》或《GB25974.1-2010煤矿用液压支架通用技术条件》,样机型式试验大纲由双方共同确定。
5.4所投标设备应符合2008版《煤矿安全规程》的要求。
并提供各种相关证件。
5.5免费提供三套技术资料。
6.电液控制系统
6.1电液控制系统采用优质成熟产品,保证能完成支架的各种控制功能。
6.2控制型式:
电液控制14功能15主控阀芯电液阀组。
能成组自动移架和推溜,又可实现本架、邻架的手动、自动操作,并具有工作面支架集中控制功能;
6.3菜单语言:
中文。
6.4电液阀型号:
14功能15出口;
6.5电液阀数量及功能:
电液控制系统每架1组有14个基本功能
功能1:
立柱升(1个电磁阀控制左右立柱2个主控阀阀芯,同时收抬底)
功能2:
立柱降(1个电磁阀和1个主控阀芯控制2立柱同降)
功能3/4:
推溜/移架
功能5/6:
平衡千斤顶伸/收
功能7/8:
侧护千斤顶伸/收
功能9/10:
抬底座千斤顶伸/顶梁喷雾
功能11/12:
一级护帮千斤顶伸/收
功能13/14:
二级护帮千斤顶伸/收
6.6电液阀操作方式:
电液控制加手动按钮;
6.7每台支架配备红外线接收装置,可接收采煤机数字信号,实现与采煤机及刮板运输机的联动功能。
能满足支架与采煤机、刮板运输机进行自动割煤要求,在三角煤区域也能实现自动拉架。
6.8对立柱的工作压力、推移油缸的工作行程、煤机的位置、方向等进行监测和数据传输;能将数据传输至地面控制中心并显示。
6.9提供中文版技术资料,并提供电子版。
7.质量保证
7.1质保期:
使用1年或循环次数不小于10000次。
7.2主要部件寿命担保:
●钢结构件(不包括推移框架、侧护板和护帮板):
循环次数不小于41000次。
●推移框架:
循环次数不小于30000次。
●侧护板和护帮板:
循环次数不小于20000次。
●电液控制装置:
循环次数不小于25000次。
●立柱:
循环次数不小于41000次。
●其余各类油缸:
循环次数不小于25000次
●液压阀:
循环次数不小于30000次。
●密封件:
不低于20000次循环。
●胶管:
不小于1.5年。
●电气元件:
循环次数不小于20000次。
7.3工作寿命:
≥41000次工作循环
8、配套设备建议
1.采煤机:
MG500/1300-WD
2.刮板输送机:
SGZ-900/800
3.转载机:
SZZ-1000/31.5
4.工作面支架:
ZY6000/25/50D型两柱掩护式液压支架
三、ZY6000/25/50D支架运动仿真和受力分析
1.支架运动仿真模拟图
2.支架运动仿真数据
横向位移(mm)
支架高度(mm)
瞬心距(距地,mm)
掩护梁背角
瞬心角
前连架杆水平夹角
后连架杆水平夹角
前后连杆夹角
0
5000
4154
57.0711
16.6844
59.3058
74.9599
15.654
-25
4900
4226
54.4613
11.064
57.23
72.4388
15.2089
-40
4800
4270
52.1091
6.982
55.1811
70.0324
14.8513
-50
4700
4288
49.9139
3.9983
53.1251
67.6833
14.5582
-55
4600
4282
47.8965
1.9084
51.1229
65.4488
14.3258
-57
4500
4255
45.9799
0.4435
49.1317
63.2715
14.1398
-57
4400
4210
44.1954
-0.518
47.2105
61.2089
13.9984
-55
4300
4147
42.4782
-1.1244
45.3112
59.2035
13.8923
-53
4200
4070
40.8166
-1.4555
43.4371
57.2555
13.8184
-50
4100
3980
39.2007
-1.5737
41.5907
55.3647
13.774
-47
4000
3878
37.6221
-1.5282
39.774
53.5312
13.7572
-45
3900
3771
36.1233
-1.3658
38.0467
51.8124
13.7657
-43
3800
3653
34.598
-1.1068
36.2949
50.0935
13.7986
-41
3700
3534
33.1421
-0.7938
34.6365
48.4892
13.8527
-40
3600
3410
31.7004
-0.44
33.0143
46.9422
13.9279
-40
3500
3285
30.2683
-0.0627
31.4291
45.4525
14.0234
-40
3400
3158
28.8414
0.3232
29.8813
44.0201
14.1389
-41
3300
3031
27.4158
0.7047
28.3712
42.645
14.2738
-42
3200
2906
25.9873
1.0704
26.8992
41.3272
14.428
-44
3100
2782
24.5519
1.4097
25.4652
40.0667
14.6015
-47
3000
2660
23.1057
1.7134
24.0692
38.8635
14.7943
-50
2900
2542
21.6444
1.9725
22.711
37.7176
15.0066
-54
2800
2434
20.244
2.1689
21.4604
36.6863
15.2259
-58
2700
2323
18.7444
2.3166
20.178
35.655
15.4769
-62
2600
2217
17.2155
2.3954
18.9318
34.6809
15.7491
-66
2500
2122
15.7526
2.3988
17.7974
33.8215
16.0241
ZY6000/25/50支架技术参数
运动分析数据(mm)
工作高度(mm)
立柱垂直角
平衡千斤水平角
前杆水平角
后杆水平角
瞬心水平角
立柱长
平衡千斤长
5000
19.3051
66.5547
56.8091
71.5221
0.3037
4698
864
4900
20.0294
63.6304
55.039
69.3449
0.2268
4613
880
4800
20.6978
60.9755
53.2703
67.2249
0.1665
4526
896
4700
21.3275
58.5411
51.511
65.1623
0.1198
4438
911
4600
21.932
56.2898
49.7673
63.1569
0.084
4349
925
4500
22.5222
54.1921
48.0441
61.2089
0.0568
4259
938
4400
23.1071
52.2247
46.3453
59.3181
0.0365
4168
952
4300
23.6942
50.3687
44.6743
57.4846
0.0218
4078
964
4200
24.2898
48.6086
43.0338
55.7085
0.0114
3988
977
4100
24.9202
46.876
41.372
53.9323
0.0043
3895
989
4000
25.5495
45.2718
39.798
52.2707
0.0002
3806
1001
3900
26.2015
43.7308
38.2603
50.6664
-0.0018
3717
1012
3800
26.9059
42.1903
36.7044
49.0622
-0.002
3626
1023
3700
27.644
40.6981
35.1859
47.5152
-0.0009
3536
1035
3600
28.4194
39.2481
33.7059
46.0255
0.0012
3448
1046
3500
29.2351
37.8347
32.2654
44.5931
0.004
3360
1057
3400
30.0942
36.4534
30.8649
43.218
0.0072
3274
1068
3300
30.9993
35.0998
29.5053
41.9002
0.0106
3189
1078
3200
31.9528
33.7705
28.1869
40.6397
0.014
3106
1089
3100
33.0074
32.3988
26.8492
39.3792
0.0175
3020
1100
3000
34.0695
31.1064
25.6141
38.2333
0.0204
2940
1110
2900
35.2486
29.7609
24.3584
37.0873
0.023
2858
1121
2800
36.4983
28.4222
23.1433
35.9987
0.025
2777
1132
2700
37.8226
27.0871
21.969
34.9674
0.0263
2698
1143
2600
39.1386
25.8332
20.9027
34.0507
0.0266
2625
1154
2500
40.6143
24.5011
19.8111
33.1339
0.026
2549
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