液壓支架工作原理詳解

1、液壓支架工作原理說(shuō)明一、 液壓支架的基本形式 : 1. 支撐式液壓支架：頂梁較長(zhǎng)一般超過(guò)4m 左右，立柱垂直于底座，有較強(qiáng)的支撐力。2. 掩護(hù)式液壓支架：頂梁較短一般超過(guò)3.5m 左右，帶有掩護(hù)梁， 分隔采空區(qū)和作業(yè)空間，立柱傾斜分布，作業(yè)空間和通風(fēng)斷面較大。3. 支撐掩護(hù)式液壓支架：有上述兩種支架的優(yōu)點(diǎn)，采用四連桿機(jī)構(gòu)，能更好的承受頂板水平分力和扭轉(zhuǎn)分力，有較強(qiáng)的支撐和切頂作用，但價(jià)格較貴。二、液壓支架的型號(hào)及規(guī)格：1.掩護(hù)式支架：2放頂煤支架：3.履帶行走式支架：4.過(guò)渡支架：三、液壓支架的結(jié)構(gòu)：頂梁、掩護(hù)梁、前連桿、后連桿、底座、推桿、單側(cè)護(hù)裝置、立柱、各種千斤頂、液壓系統(tǒng)、支架設(shè)置銷(xiāo)軸

2、等連接機(jī)構(gòu)。1-護(hù)幫裝置； 2-頂梁； 3-推桿； 4-底座； 5-立柱； 6-操縱裝置；7-頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板； 8-推移千斤頂； 9-掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板；10-平衡千斤頂； 11-掩護(hù)梁； 12-前連桿； 13-后連桿1.側(cè)護(hù)板的作用：側(cè)護(hù)板的作用： 消除相鄰支架的架間間隙， 防止冒落矸石進(jìn)入支護(hù)空間；作為支架移架過(guò)程中的導(dǎo)向板；防止支架落后傾倒；調(diào)整支架的間距2.頂梁：頂梁是用于支護(hù)、 控制、管理工作面上方的頂板， 頂板的壓力通過(guò)頂梁傳遞到兩根立柱上。 為了更好地支護(hù)煤壁上方剛暴露出的頂板，頂梁前端上翹， 頂梁為雙側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板。3.伸縮梁伸縮梁是由鋼板拼焊成的整體結(jié)構(gòu)，它的主要作用是超前支護(hù)。

3、 當(dāng)采煤機(jī)采過(guò)后，沒(méi)有移架前伸縮梁伸出， 護(hù)住頂板，可實(shí)現(xiàn)及時(shí)支護(hù)； 當(dāng)煤壁出現(xiàn)片幫時(shí)，伸縮梁可伸入煤壁線(xiàn)以?xún)?nèi)，及時(shí)維護(hù)頂板，避免引發(fā)冒頂。3.掩護(hù)梁：頂板來(lái)壓后，經(jīng)頂梁和掩護(hù)梁連接銷(xiāo)軸，把來(lái)壓傳遞到掩護(hù)梁上，再通過(guò)掩護(hù)梁傳遞到連桿以及底座上。 再傳遞過(guò)程中掩護(hù)梁承受扭矩、彎矩的作用。 而且還受到頂板冒落矸石的沖擊。因此要求掩護(hù)梁有足夠的強(qiáng)度與剛度。4.底座：z110000/27/56d 型液壓支架掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)圖zy10000/27/56d 型液壓支架頂梁結(jié)構(gòu)圖底座承受頂板經(jīng)立柱、掩護(hù)梁、連桿等傳遞的各種力及力矩，然后傳遞到底板上。底座除有足夠的強(qiáng)度外，還應(yīng)有對(duì)底板良好的適應(yīng)能力，當(dāng)受力時(shí)，底座

4、前端對(duì)底板的比壓要小， 不能使底座前端壓入底板， 或破壞底板的結(jié)構(gòu)。 支架的推移桿連接在底座上。底座的作用：主要是將支架承受的頂板壓力傳遞到底板。5.連桿：前、后連桿與底座、掩護(hù)梁連接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)保證支架在使用高度范圍內(nèi)，頂梁前端雙紐線(xiàn)軌跡滿(mǎn)足使用要求。本支架前、后連桿為雙單連桿。連桿的作用：前、后連桿、掩護(hù)梁和底座形成了一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，使支架在不同采高時(shí)梁端距變化很小，同時(shí)也能承受頂板的水平錯(cuò)動(dòng)力。zy10000/27/56d 型液壓支架底座結(jié)構(gòu)圖zy10000/27/56d 型液壓支架前、后連桿結(jié)構(gòu)圖6.立柱 : 立柱為雙升縮結(jié)構(gòu)，缸徑 400mm ，立柱是承受頂板壓力的主要承

5、載部件，要求有嚴(yán)格的密封性能和強(qiáng)度。密封圈為復(fù)合型密封圈，材料為進(jìn)口聚氨脂。7.護(hù)幫裝置：護(hù)幫裝置的作用：防止煤壁片幫，或在片幫時(shí)起到遮蔽擋板的作用，避免砸傷工作人員或損壞設(shè)備。8.防滑防倒裝置：包括排頭支架的防倒防滑、底座的防滑裝置和輸送機(jī)的防滑裝置。在工作面傾角小于15的情況下，可選用排頭支架的防倒、防滑裝置，當(dāng)工作面傾角在25 30時(shí)，除要使用上述裝置外，還應(yīng)在其他支架上使用底座防滑裝置，即在支架底座下側(cè)橫裝一個(gè)千斤頂，當(dāng)支架下滑后用其調(diào)整。9.閥：zy2000/14/31 型支架使用了一個(gè)zc(6)a 型操縱閥，2 個(gè) kdf2型球形液控單向閥， 6 個(gè) yf4 型安全閥和 2 個(gè) s

6、ds1 型液壓雙向鎖。兩個(gè)液控單向閥與兩個(gè)安全閥構(gòu)成控制閥組來(lái)控制兩個(gè)立柱。每個(gè)液控雙向鎖和一個(gè)安全閥成組后控制平衡千斤頂和護(hù)幫千斤頂。四、液壓支架的工作過(guò)程：a 立柱初撐，支架對(duì)頂板急增阻階段。操縱閥置于升柱位置，由泵站輸來(lái)的高壓液體經(jīng)液控單向閥進(jìn)入立柱的下腔，立柱上腔與回液管連通，因而活柱伸出使支架升起接頂，對(duì)頂板產(chǎn)生支撐力，支架接頂后，泵壓使立柱下腔壓力迅速上升，支架對(duì)頂板的支撐力急劇增加，這就是支架對(duì)頂板的急增陰階段。初撐力：立柱下腔的壓力達(dá)到泵站的額定工作壓力，液壓泵自動(dòng)卸載，液控單向閥關(guān)閉，從而使立柱下腔的液體被封閉，支架對(duì)頂板產(chǎn)生的支撐力稱(chēng)為初撐力。b 閉鎖承載，支架對(duì)頂板緩增阻

7、階段支架初撐后，隨著頂板逐漸下沉，立柱下腔內(nèi)的液體受到進(jìn)一步壓縮，壓力逐漸增高，使支架對(duì)頂板產(chǎn)生更大的支撐力，力圖阻止或延緩頂板下沉，一般情況下，頂板下沉比較緩慢，支架對(duì)頂板支撐力的增長(zhǎng)也就相應(yīng)緩慢，所以這個(gè)階段被稱(chēng)為支架對(duì)頂板緩增阻階段。工作阻力：立柱下腔的液體壓力接近安全閥的開(kāi)啟壓力，也就是支架溢流承載，支架對(duì)頂板恒阻階段頂板繼續(xù)下沉，立柱下腔的壓力繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到立柱安全閥的調(diào)定值時(shí)，安全閥便開(kāi)始溢流使立柱下腔內(nèi)液體壓力保持定值，從而支架對(duì)頂板的支撐力不變，即支架于對(duì)頂板恒阻作用階段。支架對(duì)頂板支撐力達(dá)到最大值，稱(chēng)為支架的工作阻力。d 卸載降柱，支架與頂板無(wú)作用階段當(dāng)采煤機(jī)截煤過(guò)后，欲將

8、支架移到新的位置，需要操縱閥置于降柱位置，高壓液進(jìn)入立柱上腔，同時(shí)打開(kāi)液控單向閥，立柱下腔與回液管連通，于是活柱收縮使支架卸載下降。支架推移包括支架本身的前移和推動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，移架時(shí)，先使支架卸載，并以運(yùn)輸機(jī)為支點(diǎn)，通過(guò)操縱推移千斤頂，使千斤頂前腔進(jìn)液，后腔與回液管連通，這時(shí)缸體在高壓液作用下帶動(dòng)支架一起前移，推運(yùn)輸機(jī)則相反，使支架支撐頂板，以支架為支點(diǎn)，使千斤頂后腔進(jìn)液，前腔回液，高壓液推動(dòng)活塞桿連同運(yùn)輸機(jī)一起移動(dòng)到新的位置。五、液壓支架的一柱三閥1、一柱指立柱千斤頂；2、三閥指控制閥（單向閥，安全閥）和操縱閥；3、立柱：用來(lái)承受載荷，調(diào)節(jié)支架高度的液壓缸稱(chēng)為立柱。4、千斤頂：用于升降前梁，推溜

9、移架、復(fù)位、防倒、側(cè)推、護(hù)邦等工作的液壓缸稱(chēng)為千斤頂；5、雙伸縮雙立柱的特點(diǎn)：下活柱先伸先縮，上活柱后伸后縮；6、浮動(dòng)活塞式千斤頂優(yōu)點(diǎn)：移架力大于推溜力缺點(diǎn)：存在動(dòng)作滯后現(xiàn)象，千斤頂動(dòng)作前管路壓力會(huì)短暫突降，引起壓力波動(dòng)。7、控制閥：1、控制閥是由液控單向閥和安全閥組成。2、控制閥的工作位置：一般安設(shè)在每根立柱和前梁短柱的下腔進(jìn)油路上。3、控制閥的作用：使支架正常工作，有效地控制頂板壓力和圍巖移動(dòng)，保持立柱和前梁短柱合理的工作阻力和穩(wěn)定的恒阻工作特性。4、液控單向閥a 作用：用來(lái)閉鎖液壓缸中的液體，使之承載。b 工作原理是：當(dāng)閥口前的液壓力與作用于閥芯的彈簧力相平衡時(shí)閥即開(kāi)啟。8、操縱閥：1、

10、作用：在支架液壓控制系統(tǒng)中用來(lái)使液壓缸換向?qū)崿F(xiàn)各個(gè)動(dòng)作的手動(dòng)換向閥。2、zc 型片式操縱閥的特點(diǎn)：回液閥關(guān)閉后進(jìn)液閥才開(kāi)啟；進(jìn)液閥關(guān)閉后回液閥才打開(kāi)，避免了操作時(shí)短暫竄液現(xiàn)象。六、幾種不同的支架：一、端頭支架：1.端頭支架是綜采工作面與上、下順槽連接處的設(shè)備。該頂板顯露面積大，礦山壓力大，機(jī)械設(shè)備多，又是人員的安全出口和工作面運(yùn)送材料的通道。 位于該處的液壓支架不僅要維護(hù)好頂板，還要保證有足夠的空間安裝輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾，放置轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾； 不僅要使支架本身能沿彎曲的順槽前移， 還要考慮推移輸送機(jī)機(jī)頭、 機(jī)尾和轉(zhuǎn)載機(jī)的移動(dòng)和推進(jìn)。端頭支架應(yīng)當(dāng)能夠可靠地保證人員和設(shè)備的安全，保證上下出口的通暢和良好

11、的通風(fēng)斷面；能夠有效的保證工作面支架、輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、采煤機(jī)之間的相互位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，進(jìn)一步改善和提高綜采工作面設(shè)備的效能。所以端頭支架是綜采工作面不可缺少的設(shè)備。2.端頭支架間的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）端頭支架與工作面支架一起形成封閉支護(hù)，可靠地保證人員和設(shè)備的安全，保證上下出口的通暢和足夠的通風(fēng)斷面。（2）前探梁伸入巷道內(nèi)較長(zhǎng)，能夠承受部分超前壓力，提高巷道頂板的維護(hù)質(zhì)量。（3）前柱與中柱間有較大空間，為采煤機(jī)自開(kāi)切口提供了良好前提條件。（4）前、中、后柱可分別操縱，改變支撐面的形狀，提高對(duì)頂板變化的適應(yīng)能力以滿(mǎn)足對(duì)回收巷道支架的要求。（5）可以大大提高巷道支架的回收率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)

12、濟(jì)效益。（6）能夠保證工作面輸送機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)的卸載高度和距離。（7）能夠適用左右工作面，換向方便。（8）裝有轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾錨固裝置。（9）能夠完成對(duì)輸送機(jī)機(jī)頭和裝載機(jī)的移動(dòng)以及端頭支架本身的移動(dòng)。3.單體液壓支柱：?jiǎn)误w液壓支柱具有體積小、支護(hù)可靠、使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。它既可與金屬鉸接頂梁配套用于普通機(jī)械化采煤工作面支護(hù)頂板和綜合機(jī)械化采煤工作面支護(hù)端頭，也可作單獨(dú)點(diǎn)柱或其它臨時(shí)性支護(hù)。根據(jù)供液方式的不同， 單體液壓支柱可分為內(nèi)注式和外注式。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量大，支撐升柱速度慢，故使用不如后者普遍。4. 滑移頂梁支架：滑移頂梁支架是一種介于單體液壓支柱和液壓支架之間的一種液壓支護(hù)設(shè)備。 最初用它來(lái)代替單體液壓支柱和鉸接頂梁，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高架設(shè)效率，減少支柱丟失。后來(lái)為了簡(jiǎn)化操作，避免大量乳化液流失， 將滑移支架的操作由注液槍控制改為操縱閥集中控制。工作面生產(chǎn)能力預(yù)算方法按工作面長(zhǎng)度150m，平均采高2.8m，采煤機(jī)截深0.6m，煤容重 r 為1.36t/m3 計(jì)算，則：工作面每刀割煤量q 割為：q 割式中：工作面長(zhǎng)度，取150m；平均采高，取2.8m；采煤機(jī)截深，取0.6m；煤容量，取 1.36t/m2 ；回采率，取 95%。即得：q 割 =150 2.8 0.6 1.36 95% =325.5t 工作面日產(chǎn)量工作面作業(yè)方式按綜采面通常采用“四、