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河北華利機械配件有限公司

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設計與分析

2013/7/5 14:58:50

 

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置,安裝使用在井下綜采工作面液壓支架操縱閥上,是為有效防止操縱閥手把誤動作而設計的安全限位裝置。本文針對煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的設計制造,從方便、安全、實用3 個角度進行了設計與分析的論述。

關鍵詞 液壓支架;操縱閥手把;安全限位裝置;實施

1 設計分析

1.1 技術領域

煤礦綜采工作面液壓支架上使用的操縱閥組,無任何限制手把扳動裝置。由于煤礦綜采工作面操作空間環境狹窄,操縱閥組功能又要求它安裝的位置要利于人員操作,不能太隱蔽。于是就存在發生手把因被意外刮到、擠壓等形式而產生誤動作而造成事故的可能,從而損壞設備影響生產,甚至發生人身傷害事故。因此,提出加設煤礦液壓支架操縱閥手把安全限位裝置這一課題進行分析研究。

此裝置的設計填補了該項技術領域的空白。屬于煤礦井下液壓支架設備安全使用技術領域。

1.2 技術分析

煤礦用各型液壓支架操縱閥組均由多個帶手把的單片閥用四條螺栓串聯固定,組成閥組安裝在液壓支架閥座上。液壓支架操縱閥手把安全限位裝置,結合閥組的結構特點進行設計安裝,同時還要求方便井下工作人員操作,并適合井下狹窄的作業空間環境。也就是要從結構簡潔、方便實用、安全等方面制定方案,來解決此裝置設計的技術問題。

2 設計方案

2.1 方案圖示

2.2 具體方案

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置,設計主結構如圖示:安裝板[1] 與固定軸套[6]、連接板[2] 焊接為一體。安裝板[1] 上設計的安裝孔,其定位尺寸與閥組上側的兩個定位連接孔相同,將原設計液壓支架操縱閥組的兩條螺栓加長,與閥組[9] 串聯固定,如此安全限位裝置便可與閥組形成一體,方便可靠的安裝在液壓支架閥座上。固定軸[3] 貫穿在固定軸套[6] 內,下方安裝擋圈[5] 后,再用開口銷[4] 固定,上方設計的鉸接孔與限位結構件鉸接孔用螺栓[7] 貫穿連接。

2.3 方案特征

1)煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置,設計成鉸接旋轉結構。主結構包括安裝板[1]、固定軸[3]、固定軸套[6]、限位結構桿[8](“U”形狀)。其中限位結構桿[8] 即為有效防止操縱閥手把誤動作,直接發揮安全防護作用的部件;

2)作為適用于煤礦井下液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置。它的設計結構適用于各型液壓支架使用,只需根據支架操縱閥片的多少來選擇不同尺寸加工所需要的限位桿[8] ;

3)本方案裝置結構設計顯著特點:使用簡便。操縱閥組[9]不工作時,手把均置于零位,將限位桿[8] 向下轉動到鎖住操縱閥組手把位置,相當于“套”住所有手把。需進行液壓支架手把操作工作時,將限位桿[8] 掀起,再隨固定軸[3] 一起旋轉到不妨礙作業一側即可,像使用旋轉開關一樣簡單;

4)此裝置的設計方案最初有多種,主結構最直接的不同就體現在限位桿[8] 的固定方式上,未定型前還有鏈連接及插銷型兩種方式。最終通過小范圍實踐,確定了這種旋轉開關型。這種旋轉開關型的限位桿[8] 不會丟失且不易損壞,同時這種連接固定方式,最有效的實現了限位安全裝置操作方便、快捷、安全,適于井下作業環境的設計理念。

3 設計特點

1)液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置設計特點,結合了閥組的結構特點,設計結構簡潔,方便實用且利于安全操作。其結構適用于各型液壓支架使用。各型液壓支架操縱閥組,如圖示中[9] 示意均由多個帶手把的單片閥組成用四條螺栓串聯固定,構成閥組安裝在液壓支架閥座上,有橫向和縱向兩種安裝方式;

2)液壓支架操縱閥手把安全限位裝置,所設計限位桿[8] U 形長桿,為保證限位桿[8] 能根據工作操作需求,在安全有效范圍內靈活轉動,安裝板[1] 前部設計了限制限位桿[8] 旋轉的限位面,當限位桿[8] 處于垂直于固定軸[3] 位置時,限位面的前端邊緣頂在限位桿[8] 的側面,使限位桿[8] 不能繼續旋轉,以保證限位桿[8] 在安全位置懸掛,不會妨礙安全操縱液壓支架。

4 方案實施

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置于2008 10 月正式批量加工制作,投入到井下采煤工作面使用。首先應用在ZY3600-11/28 型液壓支架,之后又推廣到ZY4800-19/40 型液壓支架?,F在開灤錢家營礦業分公司已經全面推廣使用到各型號液壓支架,共7 種規格。在幾年的實踐與不斷改進后,形成了本文所論述的最優化結構。此煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置已申請了國家專利,并準備在全局范圍內推廣使用。

5 結論

煤礦液壓支架操縱閥手把上的安全限位裝置的推廣應用,有中溫爐煙系統的工作原理是利用磨機入口負壓與抽取點間形成的壓差,將高溫、低含氧量的煙氣從轉向室處抽出,送入制粉系統,改變了干燥介質的成分,降低制粉系統終端含氧量在16%以下,滿足大比例摻燒褐煤后制粉系統的安全防爆要求。該系統優點:1)抽取點的煙溫較高、含氧量較低,可同時滿足制粉系統干燥出力和防爆要求;2)抽取點煙氣負壓較小,需克服的阻力??;3)抽爐煙管道布置不受鍋爐主要設備影響,不需增加額外動力,管道安裝方便,成本較低。

鍋爐制粉系統在中溫爐煙系統改造前,磨機出口溫度在60℃以下,最差工況下,有時在50℃以下,制粉系統終端氧量在18%左右。當中溫爐煙改造后,磨機通風量維持在170 000m3/h 左右,制粉系統末端氧量控制在16%,磨機出口溫度能達到60℃以上,與冷爐煙系統相比,制粉系統末端氧量下降2%,出口溫度提高10℃以上。在大比例摻燒褐煤時,滿足了制粉系統防爆和提高干燥出力的設計要求,制粉系統通風量也能滿足機組運行的要求。通過中溫爐煙改造及摻燒褐煤相關試驗,得出以下結論:

1)褐煤摻燒達70%,及投入中溫爐煙時,磨機入口負壓保持在1 000Pa~1 200Pa 之間,磨機出口溫度能維持在60 ~70℃,制粉系統終端含氧量均低于16%,能夠滿足大比例摻燒褐煤時制粉系統防爆和干燥出力要求;

2)褐煤摻燒達70%,及投入中溫爐煙時,煤粉細度R90 40.3% 的試驗條件下,測得磨煤機最大出力為70.8t/h,磨機總出力能夠達到規定的裕度要求;3)當投入中溫爐煙系統,機組負荷約為185mW 時,摻燒比例在70% 以下實測鍋爐熱效率為91.89%,修正后為91.11% ;當機組負荷約為155mW 時,摻燒比例在80% 以下實測鍋爐熱效率為90.50%,修正后為90.87%。

2009 11 月完成中溫爐煙系統改造后,解決了大比例摻燒褐煤后制粉系統的干燥出力和安全防爆問題。2010 年全年摻燒褐煤,未發生制粉系統爆發事故。兩臺爐制粉電耗1~12 月份平均完成22.13kW·h/t 煤,比同期下降1.04kW·h/t 煤,1~12 月份累計耗煤量1 604 709t,因制粉電耗降低共減少廠用電量167.377 kW·h。

3 結論

隨著電力生產的發展,電力用煤大幅增加,燃料供應緊張的問題與降低成本保發電的矛盾也將更加突出,為保證用煤穩定,大比例摻燒霍林河褐煤任務越來越重,要求也越來越高。我公司褐煤的摻燒和相關改造措施,既有效的緩解了燃煤緊張,同時又保證了鍋爐的經濟性和安全穩定運行。

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