MPC30―6型运架平板车的设计与应用

摘要：平板车将大吨位的液压支架分体后由地面运输至井下工作面，使用条件复杂，既受支架自重的限制，又受提升容器及巷道的影响，因此，平板车既要满足强度的要求又要满足运输尺寸的要求。为使五沟煤矿ZY7600/24/50液压支架的安全、高效运输，本着“经济实用、安全通用”的原则，按照GB3322.4-82《煤矿矿车-平板车》相关技术标准，五沟维修站研制开发了MPC30-6型运架平板车。通过实践证明，多种架型的支架均能相互通用，从管理上和经济上均取得了较好的效果。

关键词：液压支架 运架平板车 限位

1 详细科学技术设计

拟把 ZY7600/24/50 型支架解体部件为：顶梁、掩护梁、底座和立柱及后四连杆（以下统称底座机构）等三部分，即顶梁、掩护梁一车、底座机构一车共两车。

1.1 平板车技术参数及结构

技术参数：

外形尺寸（长×宽×高） 3500×1400×400

牵引高mm 400

自重/kg 1200

载重/kg 30000

轴距/mm 900

轮距/mm 600

车轮直径Φ/mm 300

装载高度mm 2500

牵引车速m/s 1.12

MPC30-6型运架平板车主体 见图（一）

1.2 平板车主要结构设计

①车架：为保证车架的强度和刚度，此平板车车架由6条11#矿用工字钢为其框架梁，以及采用δ10钢板整体闭口焊接而成，焊缝抗拉强度达500MPa。受力及弯矩计算图如图（二）所示。

梁单位长度上的载荷重：

q=Wg/（6L）=294000/6×3=16333N/m，

由均布载荷产生的弯矩：M1=KdqL12/2=1.1×16333×1.052/2=9903.9Nm，

牵引力产生的弯矩：M2=Fe/6=700Nm；

Mmax=M1+M2=10603.9Nm；

车梁的材料为Q235，承受Ⅱ类载荷，其许用应力[σ1]=137.7Mpa。所以要求梁的抗弯截面模数：

车梁抗弯截面模数Wxi=Mmax/[σ1]=77cm3

11#矿工钢Wx=113.4cm3，Wxi

②车轴：车轴选用40Cr钢[σ1]=213N/mm2，可以根据其受力情况确定轴径的尺寸为90mm。

③轴承：选用承载能力大、寿命长的单列圆锥滚子轴承30315。它能够同时承受轴向载荷和径向载荷的联合作用。

④连接销轴：连接销轴的拉力试验和安全系数符合《煤矿安全规程》相关规定。

本MPC30-6型运架平板车分为顶梁、掩护梁专用平板车和底座机构专用平板两种。并结合提升罐笼及运输巷道的要求，及液压支架解体部外形尺寸，进行多次反复推敲试验，合理制定前后限位，使各部限位与架体牢固紧密配合，以保证运输的安全可靠性。

1.3 顶梁、掩护梁专用平板车及限位

顶梁、掩护梁专用平板车依据形状尺寸设计，由 ①限位工字架、②限位块、③限位板及平板车组成。

①限位工字架：由δ12钢板焊接成工字状。②限位块：由δ50钢板加工而成，中部钻φ35螺栓孔。③限位板：采用δ70钢板焊接在平板车上，限位板上部钻φ90销轴孔。

依据支架顶梁形状尺寸，在平板车一端两边分别钻孔，通过M30螺栓和限位块，把前探梁二级护帮板紧固在平板车上；限位板焊接在平板车另一端，与顶梁平衡千斤顶铰接座相对接，并通过圆柱销限位。

顶梁上部放置掩护梁，顶梁与掩护梁之间利用两件限位工字架进行限位，它可以起到防止在运输过程中掩护梁发生偏扭侧滑的作用， 最后用链条将掩护梁两侧固定在顶梁上。在其具体限位与尺寸见图（三）。

图（三） 底座机构专用平板车及限位

1.4 底座机构专用平板车及限位

底座机构运输车依据支架底座形状尺寸设计。由①压块、②限位螺栓组成及平板车组成。

①压块：平板车一端利用M30螺栓通过压块把支架底座板固定；

②限位螺栓：由一对M30*360丝杆及限位块焊接在平板车上，巧妙布局在推溜框架与底座两侧缝隙处，采用12#槽钢作为压板，缝合在底座板上，起到限位及紧固的作用。

2 运架平板车特点

MPC30-6型运架平板车其特征：在液压支架的安装、拆除过程中减少支架拆解单元，降低劳动强度、提高支架安装、拆除效率。底座机构运输车、限位及底座机构三者相互限制、紧密可靠；顶梁、掩护梁、专用车及限位四者紧密连接、相互配合，前后限位安全、可靠，有效利用了紧凑的车架空间。具有结构紧凑、安全性高、便于安装、运输及拆卸等特点。

3 应用效果分析

MPC30-6型运架平板车成功安装与运输了五沟矿1025采高工作面的液压支架。通过实际应用，使1025生产进尺大大提前，新增利润2600万元人民币，取得非常明显的效果。

3.1 该平板车的特殊限位作用巨大

在液压支架的安装、拆除过程中减少支架拆解单元、降低劳动强度，提高支架安装、拆除效率。由于其重量轻，体积小、坚固耐用，安装拆卸方便，保证了运输安全，提高了运输效率。

3.2 该车载重量大，结构合理、维修方便，具有安全可靠、快捷方便等特点

安全：结构合理紧凑、质量好、维修方便、限位科学合理，没出现过故障；快捷方便：拆装支架方便、效率高、减少拆卸安装等多道工序，拆装时间节省一半以上，每天正常可安装6-9架。

3.3 运用以来未出现一起伤害事故

不仅保证了巷道运输作业的安全，还保证了行人安全，从根本上消除了安全隐患，为工作人员打造了一个本质安全的工作条件。

3.4 本运架平板车结构简单、应用广泛，具有较强的推广应用性能。大大推动了煤矿质量标准化建设，改善煤矿安全生产基本条件，切实保障了煤矿职工的生命安全和健康。

参考文献：

[1]胡家秀.机械设计基础[M].第1版.北京：机械工业出版社，2004.

[2]成大先.机械设计手册[M].第3版， 北京：化学工业出版社，1999.

[3]宋本超.工程力学[M].国防工业出版社，出版时间：2010-1-1.

[4]郑志祥，徐锦康，张磊.机械零件[M].第2版.北京：高等教育出版社，1999.