輕量化高端支架推廣資料(三一重裝)2013.11.15_2

1、“輕量化高端輕量化高端”液壓支架液壓支架三一國(guó)際2013.1123我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量多，分布范圍廣，是對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展最重要的能源資源之一。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012年全國(guó)煤炭產(chǎn)量36.5億噸，比上年增長(zhǎng)3.8。近年來(lái)隨著國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái)，煤炭機(jī)械化開(kāi)采進(jìn)程加快，采用落后開(kāi)采方式的煤礦企業(yè)被逐步取代和整合。隨著煤炭機(jī)械化開(kāi)采進(jìn)程的加快，綜采設(shè)備的技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要，傳統(tǒng)“三機(jī)一架”綜采設(shè)備技術(shù)不斷革新，綜采成套設(shè)備逐漸向智能化、大采高和薄煤層方向發(fā)展，給煤機(jī)制造企業(yè)帶來(lái)了新的課題和更高的技術(shù)要求。受制于高強(qiáng)鋼板應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的限制，液壓支架面臨著技術(shù)革新緩慢的問(wèn)題。4 NO1.受制于成

2、本及焊接技術(shù)，常規(guī)支架用材很少使用高強(qiáng)度鋼板; NO2.支架重量不斷加重，給礦方運(yùn)輸、搬家倒面帶來(lái)困難，尤其是改造后的老礦;NO3.支架液壓系統(tǒng)故障多發(fā)，大修周期短; NO4.支架設(shè)備自動(dòng)化水平不高，整個(gè)綜采面自動(dòng)化水平不高。5鑒于傳統(tǒng)支架的現(xiàn)狀，三一國(guó)際將三一集團(tuán)開(kāi)發(fā)的SG1000超高強(qiáng)度鋼板及其焊接技術(shù)應(yīng)用于液壓支架的制造中，自主研發(fā)了支架電液控制系統(tǒng)，推出了輕量化高端液壓支架，為上述問(wèn)題的解決做了有益的嘗試。NO1.重量輕，可靠性高NO2.先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)NO3.液壓系統(tǒng)壽命長(zhǎng)6NO1。增進(jìn)安全及使用壽命液壓支架中，由鋼板焊接而成的結(jié)構(gòu)件占支架整機(jī)重量的70左右，結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度直接決定了

3、支架整機(jī)的使用壽命，只有在提高鋼板的屈服強(qiáng)度等級(jí)，保證焊接質(zhì)量的情況下，才能實(shí)現(xiàn)降低支架重量并提高強(qiáng)度的目的。NO2.高強(qiáng)鋼板使用比例目前，液壓支架結(jié)構(gòu)件焊接鋼板的最高強(qiáng)度等級(jí)為Q890MPa，其僅在部分非主體結(jié)構(gòu)件上使用，如推移桿、伸縮梁等，而更高強(qiáng)度等級(jí)的Q960MPa鋼板由于受鋼板成本和自身的焊接性以及焊接工藝的限制未能應(yīng)用在液壓支架，因此目前大批量成熟使用的鋼板只達(dá)到Q690MPa等級(jí)。7，鋼板屈服強(qiáng)度可達(dá)1000MPa，整體性能指標(biāo)與Q960型號(hào)鋼板相當(dāng)；輕量化高端支架采用三一集團(tuán)獨(dú)有的高強(qiáng)度鋼板（SG1000鋼板）,此鋼板大量應(yīng)用于三一集團(tuán)泵車(chē)上。三一泵車(chē)銷(xiāo)往世界各地，在工作地環(huán)境

4、溫度由-40度至零上40度范圍內(nèi)均可正常工作，SG1000鋼板及其焊縫從未因環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生問(wèn)題，SG1000鋼板完全滿足液壓支架的運(yùn)輸、存放及工作環(huán)境的要求。8SG1000與Q960D、Q690鋼板成分對(duì)比表SG1000高強(qiáng)度鋼板與Q960、Q690鋼板性能對(duì)照表uSG1000鋼板在屈服及抗拉強(qiáng)度上遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)今支架Q690高強(qiáng)鋼板。力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（MPa）抗拉強(qiáng)度（MPa）延 伸 率A（%）斷面收縮率（%）沖擊功（-20）J/ cm2SG1000鋼板1000-11001200-1290136027Q960D鋼板1000106018.569.530Q690鋼板690-750870-90025

5、.480.747化學(xué)成分cSiMnSPTiBSG1000鋼板0.180.301.460.0030.0220.0650.0035Q960D鋼板0.170.241.260.0010.0090.005-Q690鋼板0.180.602.000.0250.0300.200.0049不需要預(yù)熱，不需要緩冷，焊接更加容易nQ960D鋼板屬低碳調(diào)質(zhì)鋼，焊接規(guī)范復(fù)雜，而SG1000鋼板焊接時(shí)，不需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，也不需要進(jìn)行緩冷措施，焊接規(guī)范也更寬泛。因此，SG1000鋼板同Q960D鋼板相比，焊接更加容易。1焊接焊縫成形良好nSG1000鋼板焊接焊縫成形良好，飛濺少，無(wú)未溶合、裂紋等缺陷。2表面裂紋率低n相同

6、條件下進(jìn)行斜Y試驗(yàn)，SG1000鋼板的表面裂紋率低于Q690及Q960系列鋼板。3焊接接頭力學(xué)性能幅度提高n焊后對(duì)鋼板的焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試，焊接接頭均在焊縫區(qū)域，結(jié)果表明SG1000鋼板的焊接接頭力學(xué)性能有較大幅度提高。410力學(xué)性能以及焊接試驗(yàn)11三一國(guó)際擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液壓支架計(jì)算軟件為驗(yàn)證超高強(qiáng)度鋼板焊接的支架的可靠性，選取ZY5200/09/20D型液壓支架，將其主筋、貼板、蓋板全部替換為SG1000鋼板，建立三維模型，對(duì)輕量化支架與常規(guī)支架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等方面的有限元分析及結(jié)果對(duì)比，確保支架設(shè)計(jì)的可靠性。12強(qiáng)有力數(shù)字化樣機(jī)保證計(jì)算機(jī)仿真獲得的輕量化支架安全系數(shù)對(duì)照表部件名

7、稱危險(xiǎn)截面常規(guī)材料安全系數(shù)輕量化支架安全系數(shù)MT312標(biāo)準(zhǔn)安全系數(shù)頂梁柱窩截面1.1851.4251.11.3掩護(hù)梁前連桿鉸點(diǎn)截面2.0382.5481.52.5底座柱窩截面1.1121.3221.11.413計(jì)算機(jī)仿真獲得的常規(guī)與輕量化高端支架變形量對(duì)照表工作阻力（kN）工況輕量化支架最大變形量（mm）常規(guī)支架最大變形量（mm）5200頂梁兩端集中載荷8.56510.739頂梁右前扭轉(zhuǎn)10.32611.195頂梁偏載13.32315.293底座兩端集中載荷15.47117.486底座右前偏載26.22931.485n通過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，極大地保證輕量化支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度要求，滿足支架

8、各種使用工況。n保證支架的高可靠性，各結(jié)構(gòu)件安全系數(shù)提高約20%，真正保證了降重不降質(zhì)的要求。n截面局部得到進(jìn)一步加強(qiáng)，如頂梁柱帽處、底座柱窩處以及彈簧套筒等處。14:輕量化高端支架可靠性達(dá)到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求同時(shí)，為驗(yàn)證輕量化高端支架的可靠性，在本公司壓架試驗(yàn)臺(tái)，按歐洲型式試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓架試驗(yàn)，多角度科學(xué)論證減重支架可靠性。15每套支架必須滿足國(guó)家壓架試驗(yàn)要求，出廠前場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行壓架抽檢. .16在科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，SG1000超高強(qiáng)度鋼板可大量應(yīng)用于液壓支架上，根據(jù)支架工作阻力、工作高度的不同，在滿足支架可靠性的前提下，實(shí)現(xiàn)支架重量的降低，得到了客戶的認(rèn)可。我司輕量支架已在內(nèi)蒙古力量煤業(yè)、山東豐源

9、遠(yuǎn)航北徐樓煤礦、內(nèi)蒙古伊泰誠(chéng)意煤礦、山西忻州神馳華美奧煤業(yè)等十幾個(gè)煤礦投入使用，以上支架減重幅度均在15%-25%之間。支架型號(hào)常規(guī)重量（T）已生產(chǎn)輕量高端支架重量（T）已生產(chǎn)輕量高端支架減重幅度（）減重幅度達(dá)到30%后支架重量（T）備 注ZY18000/32/7068532247.6大阻力大采高支架ZF15000/24/434437.614.530.8大阻力放頂煤支架ZY13000/28/63D453718%31.5大阻力大采高支架ZY12000/26/5541.53515.7%29大阻力大采高支架ZY6800/09/191612.521.811.2薄煤層支架ZY3600/08/18D121

10、0.512.58.4薄煤層支架ZY3000/07/178.57.215.3%6薄煤層支架17為適應(yīng)市場(chǎng)需求，三一國(guó)際開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性價(jià)比電液控制系統(tǒng)，無(wú)線遙控裝置和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，符合支架智能化發(fā)展要求，為。18電子元器件均采用軍工或航天級(jí)產(chǎn)品，控制電路設(shè)計(jì)全程進(jìn)行系統(tǒng)仿真，使整個(gè)電路在最大程度上實(shí)現(xiàn)匹配。產(chǎn)品加工采用國(guó)內(nèi)一流的生產(chǎn)線，確保高可靠性。19主控制器CPUCPU采用3232位ARM9ARM9嵌入式處理器，72MHZ72MHZ工作主頻，相對(duì)業(yè)內(nèi)廣泛使用的工作主頻40MHZ40MHZ的1616位單片機(jī)，系統(tǒng)具備更好的實(shí)時(shí)性。高可靠高速率通信技術(shù)，采用雙總線形式，控制指令傳輸采用高可靠CANCAN總線，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息傳輸則通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)，確保對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集周期達(dá)到毫秒級(jí)。20采用大流量電液閥組供液，供液系統(tǒng)配備專用的水處理、乳化液自動(dòng)配比等設(shè)備采用擦頂移架與定量降架移架相結(jié)合的方式，移架順序采用單架順序式、分組間隔交替式及成組整體順序式相結(jié)合的方式，達(dá)到最佳支護(hù)效果。21遙控技術(shù)的應(yīng)用，使支架電液控制系統(tǒng)整體布局更加靈活，工人操作更加方便。行業(yè)專家體驗(yàn) 遙控操作支架22，可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面全視頻監(jiān)控，視