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液压支架冲洗房的设计制作

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：张宇魏春华

[导读] 摘要:在液压支架的修理过程中，除煤炭是较为困难的一个环节，存在着劳动强度大，安全风险高的隐患，并且由于人工冲洗无法冲洗干净，存在需要多次除煤炭的情况，因此设计制作一个单独用于冲洗支架的冲洗房，可以实现快速、安全的冲洗支架成为必要。

        重庆松藻矿山机械厂重庆綦江 401445
        摘要:在液压支架的修理过程中，除煤炭是较为困难的一个环节，存在着劳动强度大，安全风险高的隐患，并且由于人工冲洗无法冲洗干净，存在需要多次除煤炭的情况，因此设计制作一个单独用于冲洗支架的冲洗房，可以实现快速、安全的冲洗支架成为必要。
        关键词:液压支架；煤炭；冲洗
        1 概述
        液压支架是综合机械化采煤的重要设备之一，主要用于对顶板的支护，液压支架在完成一个周期的采煤工作后，为确保下个周期的正常使用，支架需要运出地面进行解体大修工作。由于支架使用时在采煤工作面，导致支架附着了很厚一层的煤炭，特别是底座，附着的煤炭多并且压的比较硬，在支架修理过程中为确保将煤炭清除干净，对各结构件的完好性进行检查，对修理好的支架进行刷漆防腐作业，我们传统的工艺是用工具将支架上面的煤炭清理以后，安排人员拿高压水进行冲洗，但是人工冲洗的方式存在着无法冲洗干净的问题，冲洗后需要人工再次进行除煤炭作业，除煤炭作业需要多次清除。由于冲洗液体采用的注水泵压达到31.5Mpa，之前采用的流程是将支架摆在空旷的位置，操作人员手持高压水枪，对着需要冲洗的位置进行冲洗。
        之前的冲架工艺存在着较大的安全风险，如不慎冲到人员或受高压冲洗的矸石飞出打到人体上，会造成较大的安全事故。因此为消除安全隐患，提高冲架的清洁度，以及提高冲洗效率要求我们将冲架作业向机械化、自动化方向发展，综合以上因素，我们决定设计制作一套液压支架冲洗房，实现冲架作业的机械化，自动化。
        2 冲洗房的设计制作及参数选择
        液压支架冲洗房的整体设计思路是建设一个可以密闭的房间，用液压片阀操作喷头对支架进行冲洗，只需简单的片阀、开关操作就可以实现支架的冲洗，使冲架作业由原来的需要较强体力消耗的体力工作，变为任何人只要经过培训合格都可以完成的技术工作。
        2.1 支架冲洗房屋的设计
        冲洗房子可以确保能够容纳支架的尺寸，在冲洗支架时，支架不与房屋的结构发生干涉，冲洗房整体可以密闭，确保在冲洗支架使用高压水时，不会对房屋外的人员或配产生冲击。
        2.2 平板车的设计
        平板车作为摆放支架的承重部件，需要从冲洗房外将支架运输到冲洗房内部，并带动支架整体进行旋转。目前我们在修的支架最重的为13吨，考虑到以后修理支架架型的增大，我们将平板车整体的承重能力设计为20吨。
        2.3 冲洗升降平台的设计
        液压支架的冲洗，需要保证喷头可以调整到与支架相等的任意高度，并且喷头上下左右都可以摆动，以实现支架任意位置的冲洗，因此我们设计成的总体结构是喷头可以整体升降，并且喷头自身可以实现上下左右摆动的结构。
        2.4 液压系统的设计
        液压系统采用主泵供油，副本补油的动力机构设计，并采用负载敏感变量系统，可以大幅度的降低系统的消耗，主泵根据负载的大小调整自身的摆角，自动实现流量的调节。

                                          （图1）
        2.5 制作好的液压支架冲洗房实物：
        下图为制作好的液压支架冲洗房实物，冲洗房可以对车间目前在修的各型号支架进行冲洗，大幅度的降低的冲洗的劳动强度，并且冲洗后支架的清洁度得到了大幅度的改善。

                                      （图2）
        3 改进产生的效益
        3.1 经济效益
        采用全人工进行冲洗支架的时候，需要操作者手持高压枪头并全身防护进行冲洗作业，另外需要一名员工对冲洗好的支架进行吊装配合，需要一名专职的行车工全程配合，每天的平均冲洗量为40台，算下来每冲洗一台支架需要单人0.075天。而采用支架冲洗房以后，只需要一个人就可以单独进行作业，每天平均可以冲洗支架35台，每冲洗一台支架需要单人0.029天。
        3.2 社会效益
        采用支架冲洗房进行冲架过后，冲洗区域与人员操作区域完全进行了分离。只需要按照规程操作相关的液压手柄就可以完成冲架工作，即使是车间体力最不好的员工也可以顺利的完成冲架作业，使冲架工作由原来的重体力劳动变成了现在的技术工作。同时由于冲洗房的隔离及安全措施也使安全作业环境大大的得到了改善，从投入使用至今已有2年的时间，从未发生过任何安全隐患和安全事故，为员工提供了本质上安全的作业环境。
        4 总结：
        在我们的日常生产过程中存在一些安全风险高，效率低的作业或工序，作为一名工程技术人员要深入现场，发现问题，解决问题，为员工创造安全的作业环境，提高整体的生产效率，助推企业发展。本次设计的工装，多数都是借用我厂其他设备上在用的配件，即减少了我们的购买准备时间及成本，也对未来的维修工作提供了方便。在以后的工作中我们会继续深入现场，结合实际情况，解决现场存在的问题，助推企业转型发展。
        参考文献
        [1]成大先.《机械设计手册》.机械工业出版社.第二卷2004年版
        [2]哈尔滨工业大学理论力学教研室编.《理论力学》.高等教育出版社.2009年7月第7版
        [3]刘鸿文.《材料力学》.高等教育出版社.2004年第4版
        作者简介：
        张宇男1985年3月出生，2008年毕业于河北工程大学，工作单位:重庆松藻矿山机械厂机械助理工程师
        魏春华男1984年11月出生，2006年毕业于重庆工程职业技术学院，工作单位:重庆松藻矿山机械厂机电工程师