第3期（总第101期） 同 煤 科 技
2004年9月 TONG MEI KEJI ・29・
屈晔晟 潘 泽
摘 要 对液压支架在设计方面存在的问题进行了分析，并进行了改进。
关键词 液压支架；设计；改进
中图分类号 TD403 文献标识码 A 文章编号 1000-4866（2004）03-0029-01
液压支架是以高压液体作为动力，由金属构件和若
干元件组成的一种支撑和防护煤矿井下回采工作面顶板
及煤壁的设备。它能够实现支撑、切顶、自移和推溜等
工序，与大功率采煤机、大运量可弯曲输送机配套，极
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大地提高了矿井生产效率和安全性，因而广泛地应用于
现代化矿山的机械化工作面中。
目前我厂生产的液压支架主要有ZY5000、
ZZS6000、ZZS5600、ZFS7500、ZF3100等多种型号的
支撑掩护式支架。总结十几年来在支架制造和使用过程
中的经验教训，针对大同煤层的“两硬”特点，认为我
厂在液压支架结构设计方面尚存在以下问题有待进一步
连接头的材质选用应力争机械性能最佳；③某些部位配
合精度的选择应力求优化；④部分支架缸体与缸底的结
构选择应考虑加工中实际的累计误差。
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1 焊缝结构设计改进
液压支架顶梁、掩护梁、后连杆等焊接构件是支护
灰板纸中的主要承载部件。在这些部件的焊缝结构设计中，主
筋与盖板的连接，长期采用单边V 形焊缝或槽形焊缝。
由于主筋多为30 mm ～40 mm 的厚板，而盖板多为
16 mm ～20 mm 的中厚板，施焊过程中，由于受热不均
排卵检测仪匀，经常导致主筋板处加热温度低，热附合性差，熔深
浅，在负荷作用下焊缝产生开裂现象，造成“捆绑式支
架”的出现，严重影响煤炭的正常生产。为此，经过多
2002年8月、2003年9月在中国煤科总院进行的ZZS6000／17／37A 和ZF3100／16／26型液压支架的形式检验中未经任何补焊一次通过验收，是MT312－2000《液压支架通用技术条件》实施以来未经修焊通过试验的少数几种架型之一。 2 连接头材质的改进 液压支架连接头长期选用铸造结构，在生产一线使用的过程中存在诸多弊端：①采用强度等级较高的ZG45和ZG35铸造的连接头的塑性差，在煤矿生产交变负荷的作用下，经常出现断裂现象；②选用塑性较好的ZG15、ZG20铸造的连接头又经常出现连接头伸长变薄及变形现象，严重地影响支架与运输机的配套使用。为了防止这些现象的发生，选用在液压支架制造中厚100 mm 以上钢板（底座过桥用料）的边角料，经锻造、气割成型的新工艺制作连接头，收到了很好的效果，而且每年可节约20万元以上。 3 配合精度的改进 原设计中，液
压支架立柱、千斤顶导向套与活柱或活塞杆配合面直径公差较小（导向套给定公差为0 mm ～0.20 mm ），再加上装配误差，使液压支架在使用中，因立柱、活塞杆的反复升降，造成刮伤活柱或活塞杆镀层的现象，大大降低了活柱的防腐能力和耐磨性，降低了 ～1.00 mm ，取得了良好的效果。我厂现生产的千斤顶的导向套均采用此公差。再如， （下转第54页）
同煤科技
・54・ TONG MEI KEJI 2004年第3期
混合，利于可燃气体的燃尽。
的导热系数为蛭石粉和珍珠岩的2倍～4倍，保温效果
差，损坏较大。改造中，用珍珠岩和红砖多层隔热材料
取代水泥蛭石成型砖保温，可以大大减少散热损失，对
提高炉温十分有利。
2 改造效果
改造后，锅炉出力增加了1倍；固体未完全燃烧损
失降低了55 %，气体未完全燃烧损失降低了30 %；散
热损失降低了50 %；锅炉热效率提高了15 %；炉渣含
碳量降低了52 %；空气过剩系数由2.03降为1.87；吨
汽耗煤由154.86 kg/t降为120.72 kg/t，达到了改造目的。
3 经济分析
改造每台锅炉总投资1.5 亿元。
节煤情况：平均每台炉以提高热效率15 %计算，在
不改变供气的情况下，每日可节约煤1.1 t，按100元/t
计算，节约煤费110元，约150 d可以收回全部投资。
若仍按原来煤耗计算（供热参数不变），可增大供热面积
约25 %。
以上分析表明，改造这种锅炉，经济上合算，投资
回收年限短，改造后指标先进，节能效果好。
作者简介
董淑琴，女，1969年12月出生，1988年山西省煤炭工业学校（机电专业）
毕业，现在大同煤矿集团公司晋华宫矿供热科工作，助理工程师。
收稿日期:2004-05-20。修回日期:2004-06-04。
Energy-saving Improvement of KZL4-13 Boiler
Dong Shuqin
Abstract: By improving on heat preservation of front arch, mid-arch, rear arch and wall of KZL4-13 boiler, coal of the boiler is burned economically, the heating energy is used sufficiently so as to reduce consumption of the coal, save the energy and lower the environment pollution.
耳包Key words: boiler；energy-saving；heat preservation；improvement
（上接第29页）
以1 mm～2 mm、给缸底圆弧半径以1 mm～0 mm的尺
寸公差，使问题得到了解决。还有部分千斤存在卡环尺
寸公差较小装不进去的情况，适当增加0.1 mm的公差，
收到了满意的效果。
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4 缸底与缸筒结构形式的改进
图2所示，缸底与缸筒加工后进行焊接，焊后不加工；
而缸底与缸筒经焊接后，极易出现焊接收缩变形，使
缸筒底端直径变小。后将此结构形式改为缸筒包容缸底
的结构形式（见图2），并适当调整了二级缸的部分尺寸，
将248f8改为244自由公差及部分轴向尺寸，收到良好
效果。为同煤集团同家梁矿、燕子山矿、四老沟矿、四
台矿制造的液压支架采用此结构，伸缩立柱均未发生缸
体抱缸的质量问题，用户反映良好。
参考文献
[1] 中国机械工程学会焊接学会．焊接手册：第3卷第11章．北京：机械工
业出版社，1992：223．
[2] 成大先．机械设计手册：第1卷．北京：化学工业出版社，1993：３－19．
作者简介
屈晔晟，女，1968年出生，1990年毕业于山西矿业学院（矿山机械系机
械制造工艺及设备专业），现在大同煤矿集团公司中央机厂工作，工程师。
收稿日期：2004-06-18
修回日期：2004-06-29
Qu Yesheng Pan Ze
Abstract：The paper introduces the existing problems of hydraulic supports and puts forward improving methods.
Key words：hydraulic support；design；improvement
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