基于价值工程的液压支架立柱的设计.docx

《基于价值工程的液压支架立柱的设计.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于价值工程的液压支架立柱的设计王勇摘要：立柱是液压支架的关键部件，其性能关系到液压支架的支撑能力和可靠性。运用价值工程分析方法，对液压支架立柱设计的不同镀层方案进行功能成本分析，以确定最优的立柱镀层方案。关键词：液压支架；立柱；价值工程TheDesignofHydraulicSupportLegBasedonValueEngineeringLIUYan1,BIANYan-Sheng2，YANGWen-Ming2(1.HenanVocationalandTechnicalCollegeofCommunicaitons,;ZhengzhouCoal

2、MiningMachineryGroupCo.,Ltd.,Zhengzhou)Abstract:Legisoneofthekeypartsofhydraulicsupportanditsperformanceisrelatedtosupportabilityandreliabilityofhydraulicsupport.Inordertodeterminetheoptimalsolutiontothedesignofhydraulicsupportleg,functioncostisanalyzedbasedonvalueengineering

3、analysismethod.Keywords:hydraulicsupport;leg;valueengineering0引言立柱是液压支架的关键部件和动力源泉，其性能关系到液压支架的支撑能力和可靠性，直接影响着综采工作面的安全性和生产效率[1]。随着采煤工业的发展，对液压支架和立柱的要求越来越高，立柱向着大缸径、高可靠性、长寿命方面发展，同时立柱的设计制造成本也大幅增加。为解决此矛盾，保证立柱的质优、价廉和高可靠性，本文将价值工程引入到液压支架立柱的设计中。价值工程是一种技术与经济相结合的现代管理技术。价值工程通过各相关领域的协作，对所研究对

4、象的功能与费用进行系统分析，不断创新。它的基本思想是在可靠地实现所需功能的前提下，努力寻求寿命周期成本最低的创新方案，以达到合理、有效地利用资源提高对象价值的目的，这就是价值工程的实质。1基于价值工程的立柱设计原则1.1功能需要原则根据特定的地质条件和煤矿客户的特定要求，确定液压支架的工作阻力和立柱缸径。在满足顶底板安全的情况下，增加立柱的必要功能，降低或消除立柱的不必要功能[2]。1.2可靠性原则客户对立柱可靠性的需要已经不满足于一般的功能保证，而是希望在长时间内保持良好的性能和最低的全寿命周期成本。立柱的可靠性是通过设计、制造直至各个阶段的共

5、同努力保证的，其中设计是立柱可靠性的基础，是重中之重。立柱的可靠性主要通过合理的配比缸径、柱径，提高抗冲击性能和连接可靠性来实现的。1.3系统最优原则从系统学的角度来说，部分最优设计或部分价值最高未必是整体最优化整体价值最高，基于价值工程的立柱设计应追求立柱整体最优化设计。2立柱失效形式在煤矿生产过程中，立柱的失效问题比较突出。通过对神东矿区某综采面型生产过程中和大修期间的跟踪调研，立柱累积失效近40%，给煤矿的安全管理与正常生产带来了不利影响。对失效立柱进行统计分析，发现立柱失效的主要形式是缸筒锈蚀和活柱镀层脱落,这一部分占失效立柱的90%;密

6、封失效占8%;其他原因导致立柱失效的占2%。立柱的具体失效形式如下图所示。图1立柱的失效形式立柱缸筒锈蚀和活柱镀层脱落的主要原因是煤矿井下特殊环境所致。井下工作环境比较恶劣，工作面粉尘、瓦斯较大，环境相对湿度基本在75%以上，同时含有S2-、SO42-等强腐蚀性离子[3]。对于密封失效，究其原因是立柱缸筒锈蚀后工作面中的煤尘进入到缸口中，立柱伸缩动作后造成密封失效。3功能分析为解决立柱镀层失效问题，各个厂家采用不同缸筒、活柱镀层形式，成本与效果也各不相同。本文从价值分析出发，分析各种镀层的成本和价值，以保证在立柱设计中选用最佳的镀层方案。以某矿用

7、250缸径立柱为对象，对立柱设计时选用的镀层方案进行价值分析，该立柱的具体参数如表1所示，不同的镀层方案如表2所示。表1立柱基本参数项目缸径/mm长度/mm镀层面积/mm2缸筒250820活柱235770表2立柱不同电镀方案项目电镀部位电镀方式电镀成本（元/mm2）方案1活柱双铬0.00035方案2活柱双铬0.00035缸筒内壁镀铜0.0004方案3活柱激光熔覆0.00145缸筒内壁镀铜0.00043.1功能系数的确定根据立柱电镀层的作用确定立柱用电镀层的功能系数各评价指标，分别为镀层的防锈性能、防护性能和再修复能力。对功能系数的评价采用归一化处

8、理方法，由聘请的专家组对功能系数的各评价指标的重要程度予以评定，采用十分制进行评价，满分10分。3.2成本系数的确定把不同方案的成本相加