液壓支架工作原理詳解

1、液壓支架工作原理說明一、 液壓支架的基本形式 : 1. 支撐式液壓支架：頂梁較長一般超過4m 左右，立柱垂直于底座，有較強的支撐力。2. 掩護式液壓支架：頂梁較短一般超過3.5m 左右，帶有掩護梁， 分隔采空區(qū)和作業(yè)空間，立柱傾斜分布，作業(yè)空間和通風斷面較大。3. 支撐掩護式液壓支架：有上述兩種支架的優(yōu)點，采用四連桿機構，能更好的承受頂板水平分力和扭轉分力，有較強的支撐和切頂作用，但價格較貴。二、液壓支架的型號及規(guī)格：1.掩護式支架：2放頂煤支架：3.履帶行走式支架：4.過渡支架：三、液壓支架的結構：頂梁、掩護梁、前連桿、后連桿、底座、推桿、單側護裝置、立柱、各種千斤頂、液壓系統(tǒng)、支架設置銷軸

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

3、 當采煤機采過后，沒有移架前伸縮梁伸出， 護住頂板，可實現(xiàn)及時支護； 當煤壁出現(xiàn)片幫時，伸縮梁可伸入煤壁線以內，及時維護頂板，避免引發(fā)冒頂。3.掩護梁：頂板來壓后，經(jīng)頂梁和掩護梁連接銷軸，把來壓傳遞到掩護梁上，再通過掩護梁傳遞到連桿以及底座上。 再傳遞過程中掩護梁承受扭矩、彎矩的作用。 而且還受到頂板冒落矸石的沖擊。因此要求掩護梁有足夠的強度與剛度。4.底座：z110000/27/56d 型液壓支架掩護梁結構圖zy10000/27/56d 型液壓支架頂梁結構圖底座承受頂板經(jīng)立柱、掩護梁、連桿等傳遞的各種力及力矩，然后傳遞到底板上。底座除有足夠的強度外，還應有對底板良好的適應能力，當受力時，底座

4、前端對底板的比壓要小， 不能使底座前端壓入底板， 或破壞底板的結構。 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、掩護梁連接，構成四連桿機構，設計時保證支架在使用高度范圍內，頂梁前端雙紐線軌跡滿足使用要求。本支架前、后連桿為雙單連桿。連桿的作用：前、后連桿、掩護梁和底座形成了一個四連桿機構，使支架在不同采高時梁端距變化很小，同時也能承受頂板的水平錯動力。zy10000/27/56d 型液壓支架底座結構圖zy10000/27/56d 型液壓支架前、后連桿結構圖6.立柱 : 立柱為雙升縮結構，缸徑 400mm ，立柱是承受頂板壓力的主要承

5、載部件，要求有嚴格的密封性能和強度。密封圈為復合型密封圈，材料為進口聚氨脂。7.護幫裝置：護幫裝置的作用：防止煤壁片幫，或在片幫時起到遮蔽擋板的作用，避免砸傷工作人員或損壞設備。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，當工作面傾角在25 30時，除要使用上述裝置外，還應在其他支架上使用底座防滑裝置，即在支架底座下側橫裝一個千斤頂，當支架下滑后用其調整。9.閥：zy2000/14/31 型支架使用了一個zc(6)a 型操縱閥，2 個 kdf2型球形液控單向閥， 6 個 yf4 型安全閥和 2 個 s

6、ds1 型液壓雙向鎖。兩個液控單向閥與兩個安全閥構成控制閥組來控制兩個立柱。每個液控雙向鎖和一個安全閥成組后控制平衡千斤頂和護幫千斤頂。四、液壓支架的工作過程：a 立柱初撐，支架對頂板急增阻階段。操縱閥置于升柱位置，由泵站輸來的高壓液體經(jīng)液控單向閥進入立柱的下腔，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，支架對頂板的支撐力急劇增加，這就是支架對頂板的急增陰階段。初撐力：立柱下腔的壓力達到泵站的額定工作壓力，液壓泵自動卸載，液控單向閥關閉，從而使立柱下腔的液體被封閉，支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。b 閉鎖承載，支架對頂板緩增阻

7、階段支架初撐后，隨著頂板逐漸下沉，立柱下腔內的液體受到進一步壓縮，壓力逐漸增高，使支架對頂板產(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，支架對頂板支撐力的增長也就相應緩慢，所以這個階段被稱為支架對頂板緩增阻階段。工作阻力：立柱下腔的液體壓力接近安全閥的開啟壓力，也就是支架溢流承載，支架對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，當達到立柱安全閥的調定值時，安全閥便開始溢流使立柱下腔內液體壓力保持定值，從而支架對頂板的支撐力不變，即支架于對頂板恒阻作用階段。支架對頂板支撐力達到最大值，稱為支架的工作阻力。d 卸載降柱，支架與頂板無作用階段當采煤機截煤過后，欲將

8、支架移到新的位置，需要操縱閥置于降柱位置，高壓液進入立柱上腔，同時打開液控單向閥，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運輸機，移架時，先使支架卸載，并以運輸機為支點，通過操縱推移千斤頂，使千斤頂前腔進液，后腔與回液管連通，這時缸體在高壓液作用下帶動支架一起前移，推運輸機則相反，使支架支撐頂板，以支架為支點，使千斤頂后腔進液，前腔回液，高壓液推動活塞桿連同運輸機一起移動到新的位置。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：用來承受載荷，調節(jié)支架高度的液壓缸稱為立柱。4、千斤頂：用于升降前梁，推溜

9、移架、復位、防倒、側推、護邦等工作的液壓缸稱為千斤頂；5、雙伸縮雙立柱的特點：下活柱先伸先縮，上活柱后伸后縮；6、浮動活塞式千斤頂優(yōu)點：移架力大于推溜力缺點：存在動作滯后現(xiàn)象，千斤頂動作前管路壓力會短暫突降，引起壓力波動。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：一般安設在每根立柱和前梁短柱的下腔進油路上。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，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：用來閉鎖液壓缸中的液體，使之承載。b 工作原理是：當閥口前的液壓力與作用于閥芯的彈簧力相平衡時閥即開啟。8、操縱閥：1、

10、作用：在支架液壓控制系統(tǒng)中用來使液壓缸換向實現(xiàn)各個動作的手動換向閥。2、zc 型片式操縱閥的特點：回液閥關閉后進液閥才開啟；進液閥關閉后回液閥才打開，避免了操作時短暫竄液現(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、下順槽連接處的設備。該頂板顯露面積大，礦山壓力大，機械設備多，又是人員的安全出口和工作面運送材料的通道。 位于該處的液壓支架不僅要維護好頂板，還要保證有足夠的空間安裝輸送機機頭和機尾，放置轉載機機尾； 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機頭、 機尾和轉載機的移動和推進。端頭支架應當能夠可靠地保證人員和設備的安全，保證上下出口的通暢和良好

11、的通風斷面；能夠有效的保證工作面支架、輸送機、轉載機、采煤機之間的相互位置關系和運動關系，進一步改善和提高綜采工作面設備的效能。所以端頭支架是綜采工作面不可缺少的設備。2.端頭支架間的主要結構特點（1）端頭支架與工作面支架一起形成封閉支護，可靠地保證人員和設備的安全，保證上下出口的通暢和足夠的通風斷面。（2）前探梁伸入巷道內較長，能夠承受部分超前壓力，提高巷道頂板的維護質量。（3）前柱與中柱間有較大空間，為采煤機自開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，提高對頂板變化的適應能力以滿足對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、濟效益。（6）能夠保證工作面輸送機對轉載機的卸載高度和距離。（7）能夠適用左右工作面，換向方便。（8）裝有轉載機機尾錨固裝置。（9）能夠完成對輸送機機頭和裝載機的移動以及端頭支架本身的移動。3.單體液壓支柱：單體液壓支柱具有體積小、支護可靠、使用和維護方便等優(yōu)點。它既可與金屬鉸接頂梁配套用于普通機械化采煤工作面支護頂板和綜合機械化采煤工作面支護端頭，也可作單獨點柱或其它臨時性支護。根據(jù)供液方式的不同， 單體液壓支柱可分為內注式和外注式。前者結構復雜，質量大，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設備。 最初用它來代替單體液壓支柱和鉸接頂梁，以減輕工人的勞動強度，提高架設效率，減少支柱丟失。后來為了簡化操作，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)能力預算方法按工作面長度150m，平均采高2.8m，采煤機截深0.6m，煤容重 r 為1.36t/m3 計算，則：工作面每刀割煤量q 割為：q 割式中：工作面長度，取150m；平均采高，取2.8m；采煤機截深，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、