架棚机,是一种矿井巷道与工程隧道架设水泥支架棚梁用的架棚机。为不影响矿车通行、能把棚梁直接抓起举高而设计。它是安在已有支架棚梁下的悬吊式架棚机,有Ⅱ形紧固件、滑车、可前后滑动的横梁、横梁止动机构、横梁前端垂臂、垂臂下的手轮调高机构、把棚梁翻转举高的旋转头和双曲柄,旋转头下方开豁口作棚梁提升止口,豁口下是钢丝绳悬吊的抓手,抓手上的钢丝绳绕过旋转头滑轮,由横梁下的电动、气动小绞车或气缸式牵引装置牵引。
简介
架棚机是一种矿井巷道与
工程隧道架设水泥支架棚梁用的架棚机。为不影响矿车通行、能把棚梁直接抓起举高而设计。它是安在已有支架棚梁下的悬吊式架棚机,有Ⅱ形紧固件、滑车、可前后滑动的横梁、横梁止动机构、横梁前端垂臂、垂臂下的手轮调高机构、把棚梁翻转举高的旋转头和双曲柄,旋转头下方开豁口作棚梁提升止口,豁口下是钢丝绳悬吊的抓手,抓手上的钢丝绳绕过旋转头滑轮,由横梁下的电动、气动小绞车或气缸式牵引装置牵引。
太平洋煤矿沿层掘进使用的是美国侨伊公司制造的
连续采煤机和梭车,并用由3个构件组成的拱型金属支架进行支护。年掘进氏度为21~22km。
采用连续采煤机和梭车大约有30年, 在此期间,对掘进用的掩护支架和金属支架搬运车等方面的技术进行研究。但是,目前仍处于支护作业多半靠人工而难以展开快速掘进作业的现状。
因此,研制了在很有限的掘进工作面空间内进行支护作业用的架棚机、并已实际应用.从而在支护作业方面不仅节省 人力,而且提高了效率和安全性。从今年5月开始使用架棚机已取得一定成果。
研制的目的
在掘进支护作业机械化几乎尚未进行时,从1988年实施改革计划开始,研制的顶梁架设机,为提高现场支护作业的效率和安全性做出了突出的贡献。但这仅用于安装顶梁作业.而安装底座作业仍然由人工进行。
今后, 随着向深部过渡,金属支架的重量将从22.7kg变为28.7kg、34.7kg。支架重耸的增加则加重了操作人员的劳动置,所以需要把工作面作业人数固定下来。因此,为了解决现在使用拱型支架过程中出现的问题,研制了安装支架的架栅机。
基本规格
作为煤矿安装支架用的架棚机, 设计中主要考虑了以下几点;
(1)与连续采煤机连接
在巷道宽5.4m、高约3m 有效断面3.2m 的拱型支架内, 除连续采煤机和梭车之外, 还有单独可移动式机攘设备, 根据过去的经验,经常与连续采煤机构成一体而进行动作, 力求提高效率。
(2) 由连续采煤机液压泵获得液压源
为了使该架棚机能够达到类似井下工人操作时的动作,采用容易改变运动方向的液压作为驱动源,考虑到空间的限箭,利用连续采煤机的液压泵作为液压源。
(3)具有8个自由度
安装支脚时, 须贴紧己安装的顶梁面, 在有效时间内操作人员可根据自己的意志使机器进行徽动作。为了使安在连续采煤机横向底座的金属支架移动到工作面前端,安有下述8个传动装置。
① 架棚机主体行走千斤顶,
② 旋转转盘的电动机,
③ 悬臂的上下千斤顶,
④ 摆动悬臂的电动机,
⑤ 悬臂伸缩千斤顶,
⑥瓣爪的上下千斤顶’
⑦ 旋转夹具的电动机,
⑧夹具千斤顶。
(4)采用控制杆式操纵阀
熟练的操作人员可用操作阀来对上述8个传动装置进行操作,并可保证高速作业。
(5)安有监控金属支架的传感器
在操作架棚机过程中,为了防止金属支架从夹具上脱落, 要在史具中安装
压力传感器 以判断金属支架的工作状况。
(6)尽量小型
在保证上述机能、可移动范围的同时,为使安装和运输作业不受影响,在设计架棚机对应尽量使其适用于薄煤层的小断面巷道。
结构及机能
1. 行走部分
通过千斤顶将可移动的底座的转盘向左或向右移动。为了减少可移动的底座与转盘之间的滑动阻力,安装有特殊的铜台金以承受上下左右的负荷。
2. 转盘部分
转盘部分的旋转台下部, 通过轴承安装大直径齿轮,旋转转盘用的电动机的输出轴上安有小齿轮和中间惰轮, 此齿轮啮合并减速使旋转台旋转。为了避免旋转转盘用的电动机和悬臂的干涉,将制动器旋转角度设计成250°。
3. 悬臂上下部分
悬臂本身用铰链安装在转盘的旋转台上.井通过千斤顶上下动作,为了将机高控制在最小限度,采用耳轴型千斤顶。
4. 悬臂伸缩部分
悬臂前面通过双伸缩千斤顶进行2段伸缩。由于伸缩的精动部使崩含油式拊动轴承, 所以不需供油。
5. 旋臂旋转部分
悬臂伸缩部分的前方,通过摆动悬臂的电动机旋转280° 。
6. 夹具部分
备有2个可保护金属支架的钩形夹具,这2个夹具同时张开和闭合。在夹具的支点部分安有齿轮,它与夹具千斤顶前端安装的齿条啮合。随着千斤顶的伸缩,夹具张开和闭合。夹具的全闭合位置,可通过用螺丝改变夹具千斤硬与齿条之问的距离来调整。另外,为了保持压力,夹具部分可安装液控制,并安装检测用的压力开关。
夹具后面,通过轴承安装有摆动式
液压马达,夹具本身可旋转280°。包括摆动式液马达的夹具部分用铰链铰接在伸缩悬臂前端,并用抓爪的上下千千顶通过环使其上下动作。
7. 圆组件
安在本组件上的操纵阀包括8个单控制杆式操纵阈和1个双控制杆式操纵阀。单控制杆式操纵阀可上下、左右动作。如果沿倾斜方向操作,可同时操纵2种传动装置。
实际成绩
从今年开始在巷遭使用架棚机。实际工作67个班,更换支架213架,平均一个班3.2架 更换支架工作结束后, 连续采煤机进行正常的切割工作,用架棚机共安装支架249架。架棚机实际工作59个班,每个班平均架设支架4.2架。
使用架棚机所需时间约11分钟,这与人工操作显著不同。在设计阶段,从紧贴在连续采煤机横向底板放置的金属支架处开始安装,但后来又产生了使用搬运金属支架的链式运输车的想法。通过使用链式运输车,金属支架的铰接可在连续采煤机悬臂上进行了,这样槊棚机的动作就简单了,并证实现场使用上无问题。
安全方面的效果则不用说了,从对操作人员测试的结果看,可以放心的进行安装作业。
几点改造
经过两个月的使用出现了下述问题。
(1)槊棚机小型化
在设计阶段充分考虑了这个问题,但在现场显得机型过大,而在保持现有机能的基础上使架棚机小型他则比较困难,如果与金属支架的链式运输机配套使用,则可缩小架棚机的移动范围。
(2)提高动作速度
安全方面尚存在问题,所以不能笼统地说提高速度就好。如果有 快、慢级转换,更快的作业速度也不会出问题。但是,如果使用连续采煤机的齿轮泵作液压比较困难,因此必须研究与其它液压组件连接的形式。
(3)遥控化
特别是在连续采煤机的右镌安装支辫时,架棚机主体会遮住操作人员的视线。如果没有指挥人员则支脚与顶梁组合是不可能的。随着小型化,操作人员希望实现操作的遥控化。
支护作业的自动化对现场有着强烈的吸引力,它起着起爆剂的作用,对架棚机产生了各种想法。通过汇集这些想法,可研制出更好的架棚机。
总结
为了实现支护作业的自动化,应考虑充分发挥架棚机的机能和性能。根据1号架棚机的实际使用效果.将进一步改进并研制出2号机,同时要早日研制出掘进作业全部自动化系统,以便采用新设备和保证出煤率。