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論文導(dǎo)讀：目前掩護(hù)式液壓支架以它適應(yīng)性強、結(jié)構(gòu)簡單、操縱靈活等特點得到廣泛的應(yīng)用。平衡千斤頂是掩護(hù)式液壓支架的關(guān)鍵部件之一，它的作用是調(diào)整頂梁與掩護(hù)梁的角度，使頂梁更好的切頂，支架更好的管理頂板。
關(guān)鍵詞：掩護(hù)式液壓支架，平衡千斤頂，失效分析

　　1 前言
　　液壓支架是綜采工作面的主要配套支護(hù)設(shè)備, 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷涌現(xiàn),對液壓支架的適應(yīng)性和可靠性要求越來越高。目前掩護(hù)式液壓支架以它適應(yīng)性強、結(jié)構(gòu)簡單、操縱靈活等特點得到廣泛的應(yīng)用。平衡千斤頂是掩護(hù)式液壓支架的關(guān)鍵部件之一，它的作用是調(diào)整頂梁與掩護(hù)梁的角度，使頂梁更好的切頂，支架更好的管理頂板。同時，平衡千斤頂也是液壓支架上較易損壞的部件之一，它的損壞直接影響支架的正常工作乃至綜采工作的順利進(jìn)行。[1]
　　2平衡千斤頂失效的具體表現(xiàn)[2]
　　平衡千斤頂通過與耳座鉸接，一端連接在頂梁上，一端連接于掩護(hù)梁上（圖1）。它失效的具體表現(xiàn)為自身的損毀或連接耳座的破壞。其結(jié)果不僅失去了平衡千斤頂?shù)淖饔�，而且使支架失去控制，直接影響工作面的安全�?br> 　　

　　圖1 平衡千斤頂?shù)陌惭b形式
　　3 原因分析與控制措施
　　平衡千斤頂及其連接耳座的損壞是多種因素綜合作用的結(jié)果。第一：平衡千斤頂安裝位置及行程確定方法不合理。第二：耳座強度不足，頂梁偏載影響。第三：頂板冒空，頂梁載荷突變。第四：人為操縱不當(dāng)。下面將分別對以上幾點進(jìn)行論述。
　　3.1 平衡千斤頂安裝位置及行程確定
　　在總體設(shè)計時，平衡千斤頂可以看做是與頂梁和掩護(hù)梁鉸接的平面二力桿構(gòu)件。它在頂梁和掩護(hù)梁上的定位尺寸直接決定了平衡千斤頂?shù)男谐毯椭Ъ懿筛呤欠衿ヅ洹ｍ斄汉脱谧o(hù)梁極限夾角過大或過小，都將導(dǎo)致平衡千斤頂由液壓連接轉(zhuǎn)化為剛性連接，致使平衡千斤頂或其連接耳座被損壞。
　　（1）平衡千斤頂在頂梁上鉸點位置的確定
　　平衡千斤頂安裝位置的確定原則是：按頂梁前端出現(xiàn)空頂（平衡千斤頂受拉）和頂梁后端出現(xiàn)空頂（平衡千斤頂受推）兩種情況進(jìn)行分析，分別假設(shè)合力作用點在距離頂梁后端0.27倍和0.35倍的頂梁長度進(jìn)行計算。
　　當(dāng)支架為最大工作高度時，取頂梁和掩護(hù)梁分離體（圖2a），對瞬心點O取矩，即：；取掩護(hù)梁分離體（圖2b），對a點取矩，即：；分x=0.27Lg和x=0.35Lg兩種情況算出兩個L2，再取二者平均值，可確定平衡千斤頂與頂梁鉸接點到頂梁與掩護(hù)梁鉸點的距離L2。
　　

　　圖1 頂梁掩護(hù)梁分離體
　　圖2a 頂梁和掩護(hù)梁分離體
　　

　　圖2b 頂梁分離體
　�。�2）平衡千斤頂行程及其與掩護(hù)梁鉸點位置的確定
　　為簡化計算，取如下兩種情況：假設(shè)平衡千斤頂?shù)幕钊�全部伸出時頂梁和掩護(hù)梁成180°角，平衡千斤頂達(dá)到最大長度；平衡千斤頂?shù)幕钊�全部縮回時，支架恰好在最高位置，平衡千斤頂達(dá)到最小長度。兩者之差即為平衡千斤頂行程。知道了平衡千斤頂與頂梁鉸接位置以及行程，即可確定它與掩護(hù)梁的鉸接位置。
　　根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要求支架在最高工作位置時，頂梁前端能夠下擺15°，在最低工作位置時，頂梁能夠上翹10°。這樣，還需在原有基礎(chǔ)上增大平衡千斤頂?shù)男谐�。其�?shù)值可根據(jù)幾何關(guān)系的計算，選取標(biāo)準(zhǔn)值。
　　3.2 增加連接強度，減小附加力
　　實踐證明，絕大多數(shù)平衡千斤頂?shù)膿p毀都發(fā)生在它與頂梁連接耳座的焊縫處（圖3）。
　　

　　圖3 頂梁耳座結(jié)構(gòu)圖
　　若擋板的強度不足，在平衡千斤頂水平分力PT的作用下發(fā)生彎曲變形，致使連接焊縫撕裂。因此應(yīng)增加擋板的安全系數(shù)，同時，提高其周邊的焊接質(zhì)量。發(fā)表論文。
　　此外，該處孔軸配合不宜過緊。如前所述，平衡千斤頂相當(dāng)于鉸接于頂梁與掩護(hù)梁之間的二力構(gòu)件，在計算時，也是按照該條件進(jìn)行的。頂梁若發(fā)生偏載，梁體將發(fā)生彈性變形，將導(dǎo)致平衡千斤頂連接頭和耳座之間相互作用力偏離預(yù)想的方向，原有的設(shè)計強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際工況，由偏載而產(chǎn)生的附加力將造成耳座的破壞。若適當(dāng)增加孔和軸的配合間隙，可緩解偏載造成的不良影響。
　　3.3 平衡千斤頂?shù)臋C械限位
　　圍巖地質(zhì)條件也是平衡千斤頂損壞的重要因素之一，這些變化是不可預(yù)見的。如頂梁前端頂板冒頂，頂板作用在頂梁上的合力作用點后移，使頂梁上翹，平衡千斤頂拉力迅速增大，超越平衡千斤頂?shù)臉O限位置，造成平衡千斤頂或耳座拉壞。反之，將造成該裝置的壓潰。通常，支架采用機械限位塊來保護(hù)平衡千斤頂裝置（圖4）。
　　

　　圖4 限位裝置示意圖
　　3.4 平衡千斤頂?shù)牟倏v
　　操縱平衡千斤頂時，應(yīng)使頂梁與被管理的頂板保持平行，并且充分接觸，達(dá)到最佳的支護(hù)狀態(tài)。針對不同頂板，操縱平衡千斤頂有不同的要求。對于穩(wěn)定頂板，不應(yīng)過多的操縱平衡千斤頂。只需保證頂梁與頂板嚴(yán)密接觸即可。發(fā)表論文。老頂來壓較大時，收縮千斤頂，以增大切頂力。當(dāng)頂板較破碎時，應(yīng)控制平衡千斤頂活塞伸出量。在移架降柱前，不使平衡千斤頂收縮，目的是防止前梁處頂板過早破碎。移架后，應(yīng)使平衡千斤頂少量伸出，前梁首先接觸頂板，之后升柱，改善整個的支護(hù)效果。在整個操縱過程中，都不應(yīng)把平衡千斤頂伸出過長或縮的過短，不應(yīng)使平衡千斤頂工作在極限行程狀態(tài)下。發(fā)表論文。目的是使平衡千斤頂始終處在液壓承載狀態(tài)，因為這種狀態(tài)時平衡千斤頂有安全閥的保護(hù)，所承受壓力不會超過壓力極限。
　　4結(jié)語
　　平衡千斤頂損壞是液壓支架使用中較為常見的問題之一，因此應(yīng)予以足夠的重視。本文總結(jié)了最典型的幾個問題，同時給出了解決辦法，對于更加合理的解決方案，應(yīng)該在實際工作中不斷總結(jié)與積累。

參考文獻(xiàn)
[1] 王國法.液壓支架技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社. 1999.
[2] 翟榮濤,牛世勝. 顯德汪礦液壓支架平衡千斤頂損壞分析及改進(jìn)[J].煤礦機械,2005（06）.105-106.