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矿山用液压整形机研制及应用 　　摘 要：根据平煤五矿井下进尺快，卡缆使用量大，现有的加工工艺，加工方法远不能满足生产的现状。改制冷压机卧式WY-100和立式LY-4×100。 　　关键词：液压控制技术；压力机；液压支架；应力分析 　　中图分类号：TD35 文献标识码：A 　　采用已有立柱QY200-14/31型的液压控制系统，根据U型钢棚维修和加工卡缆的需要，分别改制出卧式WY-100和立式LY-4×100型液压压力机。经过两年的试用表明两台压力机运行正常，不仅提高了U型钢棚复用数量和质量，降低了材料成本，极大的提高加工配套卡缆的效率。而且LY-4×100型压力机安装在井下二水平老车厂，这样井下需修复加工的 U型钢棚就直接在井下进行，无需升井再入井，可节约运输费用，缓解付井提升紧张局面，经济效益明显。 　　1 压力机的结构及原理 　　利用液压传动提高生产效率，提高安全性和可靠性，MRB125/31.5C型乳化液泵??卧式三柱塞往复泵，选用三相交流四极防爆电动机驱动，经一级齿轮减速，带动三曲拐曲轴旋转，再经连杆滑块带动柱塞，使柱塞作往复动作，这样使工作液在高压腔中经吸、排液阀吸入和排出，从而使电能转换成液压能，输出高压液体供支柱工作。原理图如下： 　　MRB125/31.5MPa型乳化液泵与XRXT系列乳化液泵站、主要是为井下采煤液压支架提供动力源，也可用于地面及其他液压设备。MRB125/31.5MPa型乳化液泵是卧式三柱塞往复泵，选用三相交流四极防爆电动机驱动，经一级齿轮减速，带动三曲拐曲轴旋转，再经连杆滑块带动柱塞，使柱塞作往复动作，这样使工作液在高压腔中经吸、排液阀吸入和排出，从而使电能转换成液压能，输出高压液体供支架工作。柱塞表面经喷涂合金处理，并具有良好的耐磨性。柱塞密封为软质填料结构多道密封。 　　1.1 压力机的组成 　　改制出的卧式WY-100和立式LY-4×100型液压压力机主要由定型设备和自制加工件组成，主要技术参数如下： 　　① 立柱（QY200-14/31）初撑力81.4T，工作阻力100T 　　② 安全阀 额定调定压力500㎏/cm2 　　③ 单向阀 开启压力0.03～0.05Mpa 　　④ 换向阀 选三位四通手动换向阀 　　⑤ 油泵 泵的额定工作压力31.5×108 Pa 额定流量125L/min 　　⑥ 加工工件胎具 选用45号钢材 　　配套设备为乳化液泵站电机功率75KW。乳化液箱容积1000L。 　　1.2 运行原理 　　液压传动中采用液体作为传动介质来传递力和运动。主要有三个阶段： 　　（1） 初撑阶段。换向阀处于伸长柱子位置上位；液压泵送来的高压液体经液控单向阀进入立柱下腔，立柱上腔排液，使支架立柱伸长胎具作用于工件（U型钢）。当立柱下腔压力达到支架液压系统动力泵站工作压力后，换向阀切换至中位，单向阀关闭，立柱下腔油液被封闭，实现支架工作的初撑。 　　（2） 承载阶段。支架支撑后，U型钢工件产生弹性压缩变形，立柱下腔被封锁的液体压力随之迅速弹升，呈增阻状态，当立柱下腔油液压力超过安全阀的动作压力时，高压液体经安全阀溢出，低于安全阀的动作压力时，安全阀关闭，呈恒阻状态。这一过程称为支架承载阶段，支架的承载载荷称为工作阻力。 　　（3） 卸载阶段 换向阀处于回缩位即下位，高压液体进入立柱上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔排液，实现立柱卸载回缩，胎具离开工件完成加工过程。 　　经过以上设备部件的共同作用以液体为传动介质，液体没有固定的形状，但有一定的体积，所以这种传动必须在密封容器（QY-200立柱和高压管）内进行，液体只能受压力，不能受其它应力，所以这种传动是靠受静压力的液体进行的。是基于物理学中帕斯卡原理来工作的。此设备的优点具有过载保护和无级变速。 　　综上所述：液压支架在伸长柱子，支撑到回缩柱子的三个过程中具有三性，即增阻性、横阻性和可缩性。 　　2 自制部件的设计与加工 　　利用已有油泵和立柱及电气开关、电机，液压系统这些设备，根据工作需要考虑加工件的尺寸及要求并通过力学分析自行研制生产了压力机机身，并自制了加工件胎具。 　　（1） 机身加工尺寸 　　整个压力机机身即U型棚加工框架的尺寸综合考虑了U型棚的加工要求，立柱长度，胎具高度和井下实际情况及罐笼尺寸，最后定为1830mm×1100mm×2900mm（长×宽×高）。选用36号工字钢和32号工字钢做加工工件的支架。 　　工字钢选用32a和36a其中36a用于工件支架的立体结构四根侧立梁，32a工字钢则和36a交叉横穿焊接并作为立柱和胎具的实施作用力的支撑面。 　　（2） 胎具 　　考虑井下使用U型棚的实际情况按最小曲率半径1.3m，胎具尺寸根据井下U型棚的使用尺寸选定为（