dz型外注式单体液压支柱结构特点和管理措施

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1、DZ型外注式单体液压支柱结构特点和管理措施　　摘要：DZ型外注式单体液压支柱，是煤矿普遍使用的液压支护设备。它具有结构简单、质量小、支撑速度快的特点。同时，合理的管理措施，对煤矿的安全生产，使用及维护都有着重要的参考价值。关键词：DZ型外注式；结构特点；管理措施1.DZ型外注式单体液压支柱的应用现状和发展趋势随着我国经济的快速发展和科技的进步，煤矿业也呈蓬勃发展之势。对此，如何减少采矿环节的成本，如何提高煤层工作面支护效率，更大地发挥新型支柱的经济效能显的尤为重要。煤矿DZ型外注式单体液压支柱作为安装在煤矿缓倾斜煤层工作面，用来协助支护的一种单体液压装置，它能够大

2、幅度提高支护效率，节约人力资源，为操作人员提供安全保障，降低物品在支护过程中的破损率。由于它拥有诸多优势，DZ型外注式单体液压支柱就从国外走进了国内，广泛地应用在煤矿、物流运输、商业配送、邮政、金融、印刷、气体等行业。7如今，越来越多的支柱制造企业的出现，使得煤矿DZ型外注式单体液压支柱的竞争也愈来愈激烈，而产品的质量在市场竞争中是至关重要的。在满足性能要求的情况下，煤矿行业特别重视产品的轻量化设计，优化设计研究工作就成为了研究支柱产品的重要手段，是煤矿厂商发展的命脉之一。煤矿的轻量化设计是在保持强度和刚度的条件下，减轻煤矿支柱的重量、提高动力特性和降低成本，在使

3、用过程中可以降低油耗。轻量化是煤矿行业发展的大趋势，全球的煤矿生产企业都在向减轻采矿机械重量，提高支柱安全方面努力。计算机技术的迅猛发展和优化理论的日益完善，使得仿真技术在产品研发及优化改进等方面得到了广泛的应用。CAD技术可实现包括资料检索、方案构思、零件造型、虚拟装配、工程分析、工程制图等在内的设计全过程，极大地缩短了产品的开发周期。CAE技术的可以优化产品的性能，提高产品的竞争力。在技术创新能力低，技术密集产品少的煤矿DZ型外注式单体液压支柱的制造业，显的尤为重要。7对于煤矿DZ型外注式单体液压支柱的优化，可从以下两方面进行。在结构方面，可通过对煤矿DZ型外

4、注式单体液压支柱结构的有限元模型的静力学和动力学分析，在保证刚度、强度和稳定性的条件下，进行结构的拓扑优化、形状优化和尺寸优化，并合理的布置筋板的位置，分析支柱的动态性能。在液压方面，也可在保证各项性能要求的情况下，通过对煤矿DZ型外注式单体液压支柱的机械系统和液压系统的联合仿真，分析仿真结果，找到对液压系统影响最大的参数，并对其进行优化，提高液压系统的效率，减小能耗，减小液压元件的质量和尺寸。2.DZ型外注式单体液压支柱的结构特点我国的煤矿支柱制造业始于二十世纪九十年代，虽已走过二十余年，但与发达国家相比，不仅起步晚，基础弱，发展慢，而且产品结构不合理，技术创新

5、能力弱，技术密集型产品少。对于煤矿DZ型外注式单体液压支柱的研究也较少。相对传统的举升机构，该支柱举升机只采用了单油缸，使液压系统的管路简单、控制方便、可靠性高、安装方便，极大的减轻了系统的质量。梁应选设计了煤矿支柱的液压系统，设备在工作过程中支柱调平、举升、关门，以及开门、下降，全部采用液压实现；结构上采用分体形式，控制盒置于方便操作的位置。梁应选针对第一代煤矿支柱的液压系统在生产和使用过程中存在的问题，提出了解决方案，并将改进后的液压系统应用到第二代产品上。上世纪有学者利用SoildWorks设计的简易液压支柱，并针对以前运动受力优化计算较繁琐这一问题，应用C

6、OSMOSMotion7对支柱运动进行了仿真，绘制出支柱运动过程中油缸推力的变化曲线，依据该曲线，对油缸安装位置进行了优化调整，降低了原系统对油缸最大推力的要求。现如今，我国对原系统的漏油、恢复水平不通畅、支柱水平位置的记忆功能紊乱等问题进行了改进设计。在使用材料方面，国产支柱主要以钢板为主，而发达国家的支柱使用的是铝型材。铝型材的优点是可以大大减轻支柱的自重，符合专用车轻量化的发展方向。除此之外，随着国际燃油价格不断上涨，轻量化也将最终成为国内支柱的发展趋势，预计型材的转变会在3—5年之内发生。另外，支柱轻量化也为减轻整车重量、增加载重量、降低运输成本带来好处，

7、故国内外的公司一直致力于煤矿DZ型外注式单体液压支柱的轻量化。但是铝材相对钢材价格要高出很多。DZ型外注式单体液压支柱的工作原理是，支护施工时，液压系统使支柱底部与地面接触，进而形成一个斜面，而后斜面被举升为平面，使液压缸保持在水平的位置它的整体结构是由液压缸与平行四边形机构组合成为的多杆机构作为传动机构。液压缸通过控制系统简单方便的操作来完成动作。由于DZ型外注式单体液压支柱结构是左右对称的，在进行煤层支护施工时，首先摆动油缸BD缩回，使支柱上平面成水平状态，然后举升缸CF缩回，使支柱下降。当支柱落地后，继续让摆动缸缩回，支柱的下平面着地，上平面与地面形成一个约

8、6度的斜面