液壓支架及裝配課件

液壓支架原理及裝配知識技術(shù)部二〇一四年一月七日液壓支架原理及裝配知識技術(shù)部1

主要內(nèi)容一、液壓支架的分類和命名二、液壓支架的工作原理三、液壓支架的特征參數(shù)確定四、液壓支架的件組裝主要內(nèi)容2一、液壓支架的分類和產(chǎn)品型號1液壓支架分類

液壓支架分類方法

液壓支架的分類是選擇不同種液壓支架的某一個(gè)特征作為分類的依據(jù)，通常的分類依據(jù)有：

a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分

b.按照適應(yīng)煤層傾角分

c.按照適用采高分

d.按照適應(yīng)采煤方法分

e.按照在工作面的位置分

f.按照支架的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)分

g.按照支架的控制方式分

h.按照支架的控制原理分

一、液壓支架的分類和產(chǎn)品型號1液壓支架分類32液壓支架的產(chǎn)品型號

ZY5600/17/35最大高度dm最小高度dm工作阻力KN

第一特征代號產(chǎn)品類型代號支架型號主要由“產(chǎn)品類型代號”、“第一特征代號”和“主參數(shù)”組成。如果這樣仍然不能區(qū)分時(shí)，再逐一增加“第二特征代號”、“補(bǔ)充特征代號”

以及“設(shè)計(jì)修改序號”。2液壓支架的產(chǎn)品型號最大高度dm最小高度d4用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號產(chǎn)品名稱一般工作面支架ＺＹ掩護(hù)式支架Ｚ支撐掩護(hù)式支架Ｄ支撐式支架

特殊用途支架ＺＱ大傾角支架Ｆ放頂煤支架Ｐ鋪網(wǎng)支架Ｃ充填支架Ｇ過渡支架Ｔ端頭支架支架第一特征代號說明用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號產(chǎn)品名稱Ｙ掩護(hù)式支架Ｚ支撐掩護(hù)式5用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號第二特征代號產(chǎn)品名稱一般工作面支架ＺＹ省略支頂掩護(hù)式支架Ｚ省略四柱支頂支撐掩護(hù)式支架Ｄ省略支撐式支架(垛式支架)

特殊用途支架ＺＱ省略支撐掩護(hù)式大傾角支架Y掩護(hù)式大傾角支架Ｆ省略低位放頂煤支架G放頂煤過渡支架T放頂煤端頭支架Ｐ省略支撐掩護(hù)式鋪網(wǎng)支架Ｃ充填支架Ｇ省略支撐掩護(hù)式過渡支架Ｔ省略/Z/H偏置/中置/后置式端頭支架支架第二特征代號說明用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號第二特征代號產(chǎn)品名稱Ｙ省略支頂掩6補(bǔ)充特征代號說明補(bǔ)充特征代號說明Ｒ用于支掩掩護(hù)式支架，表示插低式Q架前鋪網(wǎng)Ｃ用于工作面支架，表示長框架推移裝置J機(jī)械化聯(lián)網(wǎng)Ｌ整體頂梁Z中心距1.25m支架Ｇ固定側(cè)護(hù)板Y兩柱放頂煤支架Ｆ用于工作面一般支架，表示分底式底座M采煤機(jī)截深700Ｋ表示中心距1.75m支架E采煤機(jī)截深800T抬底座裝置N采煤機(jī)截深900以上D電液控制系統(tǒng)B擺桿結(jié)構(gòu)H反四連桿結(jié)構(gòu)W大尾梁或鋪寬網(wǎng)支架補(bǔ)充特征代號補(bǔ)充特征代號說明補(bǔ)充特征代號說明Ｒ用于支掩掩護(hù)式支架，表示插7二、液壓支架工作原理1液壓支架工作原理

支架：以液壓為動力實(shí)現(xiàn)升降、前移等運(yùn)動，進(jìn)行頂板支護(hù)的設(shè)備。

支架實(shí)現(xiàn)工作的基本要求：

動力源：乳化液泵站

控制元件：操縱閥、液壓輔閥

動力傳送：高壓膠管、連接附件

執(zhí)行元件：立柱、千斤頂

傳力結(jié)構(gòu)：頂梁、掩護(hù)梁、連桿、底座等

二、液壓支架工作原理1液壓支架工作原理8液壓支架及裝配課件91.1支架自動前移原理

支架前移原理是：要前移的支架以與支架前部相連接的刮板運(yùn)輸機(jī)為支點(diǎn)，通過推移油缸的伸縮，帶動支架移動。

支架前移的過程可以概述為：操縱閥轉(zhuǎn)到降柱位置，高壓液體經(jīng)由操縱閥、液控閥進(jìn)入立柱活塞桿腔，立柱下降，支架完全卸載并脫離頂板；然后操縱閥轉(zhuǎn)到推移油缸，高壓液體進(jìn)入推移油缸，通過推移油缸的伸縮，拉動支架前移。1.1支架自動前移原理101.2推移運(yùn)輸機(jī)原理

推移運(yùn)輸機(jī)原理是：推移運(yùn)輸機(jī)的原理與移架過程剛好相反，支架立柱撐起后支架緊挨頂板，再以支架為支點(diǎn)，通過推移油缸的伸縮，推動刮板輸送機(jī)前移。

推移運(yùn)輸機(jī)的過程可概述為：操縱閥轉(zhuǎn)到升柱位置，高壓液體經(jīng)由操縱閥、液控閥進(jìn)入立柱活塞腔，立柱上升，支架完全接觸頂板；然后操縱閥轉(zhuǎn)到推移油缸，高壓液體進(jìn)入推移油缸，通過推移油缸的伸縮，推動運(yùn)輸機(jī)前移。1.2推移運(yùn)輸機(jī)原理112液壓支架的支撐承載原理

液壓支架的支撐承載原理，是指液壓支架與頂板之間相互作用的力學(xué)原理，它包括初撐增阻、承載增阻和恒阻三個(gè)工作階段。2液壓支架的支撐承載原理122.1初撐增阻階段

在升柱過程中，從頂梁接觸頂板起，至支柱活塞腔的油液壓力達(dá)到泵站的工作壓力時(shí)，停止供液，液控單向閥立即關(guān)閉，閥球封閉了支架活塞腔的油液，這就是支架的初撐階段。此時(shí)支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。

支架初撐力的大小，取決于泵站的工作壓力、支架立柱數(shù)量和支架缸筒直徑以及支架架型等。實(shí)際上，立柱初撐后，活塞腔的油液壓力由于阻力損失、操縱情況和閥的靈敏度等原因，往往低于泵站工作壓力。2.1初撐增阻階段132.2承載增阻階段

支撐初撐后，隨著頂板的下沉，這樣勢必造成支架有下降的趨勢，然而因?yàn)榱⒅钊坏姆忾]的，但是油液存在一定的可壓縮性，那么隨著頂板和立柱微量下降，活塞腔油液受到壓縮，壓力不斷上升，呈現(xiàn)承載增阻狀態(tài)。

2.2承載增阻階段142.3恒阻階段

支架承載后，如果安全支撐住頂板，不允許頂板下塵，需要有強(qiáng)大的支撐力。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于頂板壓力有時(shí)相當(dāng)巨大，想設(shè)計(jì)出能抗住巨大頂板壓力，而一點(diǎn)也不讓壓的支架幾乎不可能。因此，要求支架具有一定的支撐力，又具有可縮性。液壓支架的這種特性，是由立柱的安全閥來控制的。在頂板壓力增大時(shí)，立柱活塞腔的液體經(jīng)安全閥瀉出，立柱降縮，立柱活塞腔的壓力減小，這就是支架的“讓壓”特性；當(dāng)壓力小于安全閥的動作壓力時(shí)，安全閥又關(guān)閉，停止泄液，立柱活塞腔又被完全封閉，支架恢復(fù)正常工作。由于安全閥動作壓力的限制，立柱呈現(xiàn)出恒阻特性，此時(shí)立柱或支架承受的最大載荷稱為工作阻力。2.3恒阻階段15支架的工作阻力取決于安全閥的動作壓力、支架立柱數(shù)量、支架立柱缸徑和液壓支架架型。

安全閥使立柱具有恒定的設(shè)計(jì)工作阻力，同時(shí)又使立柱在承受大于設(shè)計(jì)工作阻力的頂板壓力時(shí)，可隨頂板的下沉而下縮，這就是液壓支架的恒阻性和可縮性。為防止安全閥頻繁動作而失效，應(yīng)使支架的工作阻力大于正常的頂板壓力，也就是說，在工作面生產(chǎn)過程中，支架還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)工作阻力之前，就已經(jīng)前移到新的支撐位置。思考：為什么許多支架的立柱上裝有大、小兩種安全閥？支架的工作阻力取決于安全閥的動作壓力、支架16三、液壓支架的特征參數(shù)1液壓支架的主要特征參數(shù)

支架初撐力：支架立柱活塞腔壓力達(dá)到泵壓時(shí)，支架能夠向頂板提供的支撐力

支架工作阻力：支架支撐頂板后，所能承受的來自頂板的最大壓力

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架頂梁支護(hù)范圍內(nèi)，單位面積上所能承受的壓力

支架中心距：支架設(shè)計(jì)過程中確定的在工作面使用中支架與支架間

間距

支架最大高度：支架立柱完全伸出，頂梁水平情況下支架的高度

支架最小高度：支架立柱完全收回，頂梁水平情況下支架的高度

支架前端比壓：支架底座前端傳遞給底板的壓強(qiáng)

三、液壓支架的特征參數(shù)1液壓支架的主要特征參數(shù)172液壓支架的主要特征參數(shù)的確定

支架初撐力：泵站供液壓力所決定最大主動支撐力

支架工作阻力：支架的名義支撐能力，所有立柱工作阻力的總和初撐比＝初撐力/工作阻力初撐比越大則支架在承載過程中的增阻階段越短，反之越長；對不穩(wěn)定頂板，為避免主動支撐對頂板造成破壞，初撐比不能大；對穩(wěn)定或堅(jiān)硬頂板，應(yīng)加大初撐比以減緩可能受到的動載沖擊。

2液壓支架的主要特征參數(shù)的確定18

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架控頂范圍內(nèi)，平均單位支護(hù)面積中的支撐力

q=R/SMPa

R——垂直作用在頂梁上的力，并非工作阻力

S=B*L

B——支護(hù)寬度（支架中心距）

L——控頂長度，煤壁至頂梁尾端的長度

支架中心距：工作面兩相鄰支架中心的距離，與刮板輸送機(jī)溜槽節(jié)距

致。1.25m，1.5m，1.75m，2.05m

支架前端比壓：由支架的型式，底座型式，工作阻力等因素共同決定。

*底板狀況和底板比壓決定了支架是否有抬底機(jī)構(gòu)。

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架控頂范圍內(nèi)，平均單位支護(hù)面積中的支19支架最大高度：由煤層最大開采高度決定

Hmax=hmax+S1hmax——煤層最大采高

S1——高度裕量，考慮偽頂冒落后支架仍能支撐頂板支架最小高度：中厚煤層由巷道的運(yùn)輸高度和伸縮比決定，薄煤層由最

小厚度決定Hmin=hmin-S2-a-δahmin——煤層最小采高S2——頂板最大下沉量a——移架時(shí)支架的最小可縮量δa——浮煤、浮好石厚度支架最大高度：由煤層最大開采高度決定20四、液壓支架的組裝頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、推桿、側(cè)護(hù)板、前梁、伸縮梁、護(hù)幫板、尾梁、插板、地調(diào)裝置、抬底裝置等1液壓支架的組成

液壓支架結(jié)構(gòu)件連接件立柱、千斤頂液壓系統(tǒng)銷軸、擋板、擋銷、開口銷、彈簧等立柱、護(hù)幫千斤頂、伸縮千斤頂、前梁千斤頂、側(cè)推千斤頂、尾梁千斤頂、插板千斤頂、抬底千斤頂、拉后溜千斤頂、推移千斤頂、地調(diào)千斤頂、防倒防滑千斤頂?shù)炔倏v閥、單向閥、截至閥、高壓膠管、膠管附件、噴霧系統(tǒng)等四、液壓支架的組裝頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、推桿、側(cè)護(hù)板、前212液壓支架中典型液壓回路2.1立柱控制回路立柱控制回路由操縱閥、立柱、液控單向閥和安全閥等組成。液控單向閥對立柱的下腔進(jìn)行閉鎖，閉鎖壓力的最大值由安全閥控制，它所產(chǎn)生的立柱支撐力就是立柱的工作阻力。

2液壓支架中典型液壓回路222.2護(hù)邦千斤頂控制回路

護(hù)邦千斤頂控制回路由操縱閥、雙向鎖、安全閥和千斤頂組成。雙向鎖對千斤頂?shù)膬蓚€(gè)工作腔閉鎖，下腔閉鎖是使護(hù)邦機(jī)構(gòu)保持一定的推力；上腔閉鎖是防止護(hù)邦板在收回的自然狀態(tài)下失穩(wěn)。2.2護(hù)邦千斤頂控制回路232.3推移千斤頂控制回路

推移千斤頂控制回路由操縱閥、單向鎖和千斤頂組成。當(dāng)推移千斤頂?shù)寡b時(shí)，單向鎖對千斤頂?shù)幕钊贿M(jìn)行閉鎖，其目的在移架時(shí)防止運(yùn)輸機(jī)向支架方向滑動。2.3推移千斤頂控制回路242.4尾梁、插板、噴霧聯(lián)動控制回路

尾梁、插板和噴霧聯(lián)動回路由操縱閥、單向鎖、交替閥、噴水

閥、噴霧裝置、尾梁千斤頂和插板千斤頂組成。其工作過程為收尾梁則收插板，收插板時(shí)噴霧，尾梁可單獨(dú)控制伸出，插板也單獨(dú)控制伸出，而且伸出插板的時(shí)候停止噴霧。2.4尾梁、插板、噴霧聯(lián)動控制回路253液壓支架的組裝3.1支架的組裝

推桿+底座+立柱+推移千斤頂掩護(hù)梁+側(cè)護(hù)板+前后連桿+平衡千斤頂++尾梁+插板千斤頂+插板+尾梁千斤頂前梁+伸縮千斤頂+伸縮梁+護(hù)幫板+護(hù)幫千斤頂?shù)谝浑A段第二階段第三階段頂梁+側(cè)護(hù)板+第四階段液壓系統(tǒng)掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架放頂煤液壓支架3液壓支架的組裝推桿+底座+立柱+推移千斤頂掩護(hù)梁+側(cè)護(hù)263.2支架組裝需要注意的問題a.組裝前的檢查

組裝前應(yīng)對要組裝的部件進(jìn)行必要的檢查，檢查的目的是防止不必要的返工，造成人力、物力的浪費(fèi)，檢查的主要項(xiàng)目可包括：結(jié)構(gòu)件:鉸接孔有無不通、變形，結(jié)構(gòu)件有無明顯焊縫開裂，結(jié)構(gòu)件上管夾、掛塊有無缺失；

膠管：膠管有無破皮、露鋼絲，接頭有無變形，接頭上有無O型圈和擋圈；

3.2支架組裝需要注意的問題27

b.組裝過程中注意問題

組裝過程的中應(yīng)注意兩點(diǎn)：人身安全和產(chǎn)品質(zhì)量

在支架的組裝過程中首要保證自己和同事的人身安全，其次從細(xì)節(jié)著手提高組裝效率和質(zhì)量。

如何在日常工作中保障自我和同事安全？

如何保證液壓系統(tǒng)正確、整齊、順暢？

如何從細(xì)節(jié)出發(fā)保證液壓支架的品質(zhì)？

b.組裝過程中注意問題28總結(jié)和思考：1.液壓支架如何分類和命名，我公司常見幾種架型是按照什么分類的?下面這些型號都代表了什么形式的支架？ZTZ20000/25/40；ZF14000/20/40YD；ZF5200/17/28EH2.液壓支架工作中的初撐階段、增阻階段、恒阻階段在在井下工作時(shí)是具體怎樣的過程？3.通常情況下液壓系統(tǒng)中什么地方用雙向鎖、單向鎖和交替閥等，什么地方通常需要加設(shè)安全閥？4.液壓支架是如何從無到有的，液壓支架設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)哪些基本參數(shù)，這些參數(shù)分別是如何確定下來的？

總結(jié)和思考：29a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分

支撐式液壓支架

定義：在頂梁和底座之間通過立柱支撐而沒有掩護(hù)梁的支架

掩護(hù)式液壓支架定義：在頂梁和底座通過兩根立柱支撐并且具有掩

護(hù)梁的支架

支撐掩護(hù)式液壓支架

定義：在頂梁和底座通過四根立柱支撐并且具有掩

護(hù)梁的支架a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分30b.按照適應(yīng)煤層傾角分

一般工作面支架

特征：工作面傾角小于15°

支撐掩護(hù)式液壓支架

特征：工作面傾角大于15°b.按照適應(yīng)煤層傾角分31c.按照適用采高分

薄煤層液壓支架

特征：適應(yīng)煤層厚度為0.75m～1.6m

中厚煤層液壓支架特征：適應(yīng)煤層厚度為1.6m～3.5m

大采高液壓支架

特征：適應(yīng)煤層厚度﹥3.5mc.按照適用采高分32d.按照適應(yīng)采煤方法分

一次采全高液壓支架

特征：液壓支架高度大于煤層最大厚度

放頂煤液壓支架特征：前部采煤，后部放煤，前后都有運(yùn)輸機(jī)

鋪網(wǎng)液壓支架

特征：具有鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分層開采充填液壓支架

特征：適應(yīng)煤層厚度﹥3.5md.按照適應(yīng)采煤方法分33e.按照支架在工作面中的位置分

工作面支架

特征：位于工作面中部，與刮板機(jī)中部溜槽連接

過渡支架（排頭支架）特征：位于工作面機(jī)頭、結(jié)尾處，與刮板機(jī)過渡槽相連接

端頭支架

特征：位于工作面機(jī)頭、機(jī)尾，與刮板機(jī)機(jī)頭、機(jī)

尾相連接e.按照支架在工作面中的位置分34f.按照支架穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分

四連桿機(jī)構(gòu)支架

單鉸點(diǎn)機(jī)構(gòu)支架

反四連桿機(jī)構(gòu)支架

單擺桿機(jī)構(gòu)支架f.按照支架穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分35g.按照控制方式分

本架控制支架

鄰架控制支架

成組控制支架

g.按照控制方式分36h.按照控制原理分

直接手動控制支架

先導(dǎo)控制支架

電液控制支架

h.按照控制原理分37液壓支架原理及裝配知識技術(shù)部二〇一四年一月七日液壓支架原理及裝配知識技術(shù)部38

主要內(nèi)容一、液壓支架的分類和命名二、液壓支架的工作原理三、液壓支架的特征參數(shù)確定四、液壓支架的件組裝主要內(nèi)容39一、液壓支架的分類和產(chǎn)品型號1液壓支架分類

液壓支架分類方法

液壓支架的分類是選擇不同種液壓支架的某一個(gè)特征作為分類的依據(jù)，通常的分類依據(jù)有：

a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分

b.按照適應(yīng)煤層傾角分

c.按照適用采高分

d.按照適應(yīng)采煤方法分

e.按照在工作面的位置分

f.按照支架的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)分

g.按照支架的控制方式分

h.按照支架的控制原理分

一、液壓支架的分類和產(chǎn)品型號1液壓支架分類402液壓支架的產(chǎn)品型號

ZY5600/17/35最大高度dm最小高度dm工作阻力KN

第一特征代號產(chǎn)品類型代號支架型號主要由“產(chǎn)品類型代號”、“第一特征代號”和“主參數(shù)”組成。如果這樣仍然不能區(qū)分時(shí)，再逐一增加“第二特征代號”、“補(bǔ)充特征代號”

以及“設(shè)計(jì)修改序號”。2液壓支架的產(chǎn)品型號最大高度dm最小高度d41用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號產(chǎn)品名稱一般工作面支架ＺＹ掩護(hù)式支架Ｚ支撐掩護(hù)式支架Ｄ支撐式支架

特殊用途支架ＺＱ大傾角支架Ｆ放頂煤支架Ｐ鋪網(wǎng)支架Ｃ充填支架Ｇ過渡支架Ｔ端頭支架支架第一特征代號說明用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號產(chǎn)品名稱Ｙ掩護(hù)式支架Ｚ支撐掩護(hù)式42用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號第二特征代號產(chǎn)品名稱一般工作面支架ＺＹ省略支頂掩護(hù)式支架Ｚ省略四柱支頂支撐掩護(hù)式支架Ｄ省略支撐式支架(垛式支架)

特殊用途支架ＺＱ省略支撐掩護(hù)式大傾角支架Y掩護(hù)式大傾角支架Ｆ省略低位放頂煤支架G放頂煤過渡支架T放頂煤端頭支架Ｐ省略支撐掩護(hù)式鋪網(wǎng)支架Ｃ充填支架Ｇ省略支撐掩護(hù)式過渡支架Ｔ省略/Z/H偏置/中置/后置式端頭支架支架第二特征代號說明用途產(chǎn)品類型代號第一特征代號第二特征代號產(chǎn)品名稱Ｙ省略支頂掩43補(bǔ)充特征代號說明補(bǔ)充特征代號說明Ｒ用于支掩掩護(hù)式支架，表示插低式Q架前鋪網(wǎng)Ｃ用于工作面支架，表示長框架推移裝置J機(jī)械化聯(lián)網(wǎng)Ｌ整體頂梁Z中心距1.25m支架Ｇ固定側(cè)護(hù)板Y兩柱放頂煤支架Ｆ用于工作面一般支架，表示分底式底座M采煤機(jī)截深700Ｋ表示中心距1.75m支架E采煤機(jī)截深800T抬底座裝置N采煤機(jī)截深900以上D電液控制系統(tǒng)B擺桿結(jié)構(gòu)H反四連桿結(jié)構(gòu)W大尾梁或鋪寬網(wǎng)支架補(bǔ)充特征代號補(bǔ)充特征代號說明補(bǔ)充特征代號說明Ｒ用于支掩掩護(hù)式支架，表示插44二、液壓支架工作原理1液壓支架工作原理

支架：以液壓為動力實(shí)現(xiàn)升降、前移等運(yùn)動，進(jìn)行頂板支護(hù)的設(shè)備。

支架實(shí)現(xiàn)工作的基本要求：

動力源：乳化液泵站

控制元件：操縱閥、液壓輔閥

動力傳送：高壓膠管、連接附件

執(zhí)行元件：立柱、千斤頂

傳力結(jié)構(gòu)：頂梁、掩護(hù)梁、連桿、底座等

二、液壓支架工作原理1液壓支架工作原理45液壓支架及裝配課件461.1支架自動前移原理

支架前移原理是：要前移的支架以與支架前部相連接的刮板運(yùn)輸機(jī)為支點(diǎn)，通過推移油缸的伸縮，帶動支架移動。

支架前移的過程可以概述為：操縱閥轉(zhuǎn)到降柱位置，高壓液體經(jīng)由操縱閥、液控閥進(jìn)入立柱活塞桿腔，立柱下降，支架完全卸載并脫離頂板；然后操縱閥轉(zhuǎn)到推移油缸，高壓液體進(jìn)入推移油缸，通過推移油缸的伸縮，拉動支架前移。1.1支架自動前移原理471.2推移運(yùn)輸機(jī)原理

推移運(yùn)輸機(jī)原理是：推移運(yùn)輸機(jī)的原理與移架過程剛好相反，支架立柱撐起后支架緊挨頂板，再以支架為支點(diǎn)，通過推移油缸的伸縮，推動刮板輸送機(jī)前移。

推移運(yùn)輸機(jī)的過程可概述為：操縱閥轉(zhuǎn)到升柱位置，高壓液體經(jīng)由操縱閥、液控閥進(jìn)入立柱活塞腔，立柱上升，支架完全接觸頂板；然后操縱閥轉(zhuǎn)到推移油缸，高壓液體進(jìn)入推移油缸，通過推移油缸的伸縮，推動運(yùn)輸機(jī)前移。1.2推移運(yùn)輸機(jī)原理482液壓支架的支撐承載原理

液壓支架的支撐承載原理，是指液壓支架與頂板之間相互作用的力學(xué)原理，它包括初撐增阻、承載增阻和恒阻三個(gè)工作階段。2液壓支架的支撐承載原理492.1初撐增阻階段

在升柱過程中，從頂梁接觸頂板起，至支柱活塞腔的油液壓力達(dá)到泵站的工作壓力時(shí)，停止供液，液控單向閥立即關(guān)閉，閥球封閉了支架活塞腔的油液，這就是支架的初撐階段。此時(shí)支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。

支架初撐力的大小，取決于泵站的工作壓力、支架立柱數(shù)量和支架缸筒直徑以及支架架型等。實(shí)際上，立柱初撐后，活塞腔的油液壓力由于阻力損失、操縱情況和閥的靈敏度等原因，往往低于泵站工作壓力。2.1初撐增阻階段502.2承載增阻階段

支撐初撐后，隨著頂板的下沉，這樣勢必造成支架有下降的趨勢，然而因?yàn)榱⒅钊坏姆忾]的，但是油液存在一定的可壓縮性，那么隨著頂板和立柱微量下降，活塞腔油液受到壓縮，壓力不斷上升，呈現(xiàn)承載增阻狀態(tài)。

2.2承載增阻階段512.3恒阻階段

支架承載后，如果安全支撐住頂板，不允許頂板下塵，需要有強(qiáng)大的支撐力。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于頂板壓力有時(shí)相當(dāng)巨大，想設(shè)計(jì)出能抗住巨大頂板壓力，而一點(diǎn)也不讓壓的支架幾乎不可能。因此，要求支架具有一定的支撐力，又具有可縮性。液壓支架的這種特性，是由立柱的安全閥來控制的。在頂板壓力增大時(shí)，立柱活塞腔的液體經(jīng)安全閥瀉出，立柱降縮，立柱活塞腔的壓力減小，這就是支架的“讓壓”特性；當(dāng)壓力小于安全閥的動作壓力時(shí)，安全閥又關(guān)閉，停止泄液，立柱活塞腔又被完全封閉，支架恢復(fù)正常工作。由于安全閥動作壓力的限制，立柱呈現(xiàn)出恒阻特性，此時(shí)立柱或支架承受的最大載荷稱為工作阻力。2.3恒阻階段52支架的工作阻力取決于安全閥的動作壓力、支架立柱數(shù)量、支架立柱缸徑和液壓支架架型。

安全閥使立柱具有恒定的設(shè)計(jì)工作阻力，同時(shí)又使立柱在承受大于設(shè)計(jì)工作阻力的頂板壓力時(shí)，可隨頂板的下沉而下縮，這就是液壓支架的恒阻性和可縮性。為防止安全閥頻繁動作而失效，應(yīng)使支架的工作阻力大于正常的頂板壓力，也就是說，在工作面生產(chǎn)過程中，支架還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)工作阻力之前，就已經(jīng)前移到新的支撐位置。思考：為什么許多支架的立柱上裝有大、小兩種安全閥？支架的工作阻力取決于安全閥的動作壓力、支架53三、液壓支架的特征參數(shù)1液壓支架的主要特征參數(shù)

支架初撐力：支架立柱活塞腔壓力達(dá)到泵壓時(shí)，支架能夠向頂板提供的支撐力

支架工作阻力：支架支撐頂板后，所能承受的來自頂板的最大壓力

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架頂梁支護(hù)范圍內(nèi)，單位面積上所能承受的壓力

支架中心距：支架設(shè)計(jì)過程中確定的在工作面使用中支架與支架間

間距

支架最大高度：支架立柱完全伸出，頂梁水平情況下支架的高度

支架最小高度：支架立柱完全收回，頂梁水平情況下支架的高度

支架前端比壓：支架底座前端傳遞給底板的壓強(qiáng)

三、液壓支架的特征參數(shù)1液壓支架的主要特征參數(shù)542液壓支架的主要特征參數(shù)的確定

支架初撐力：泵站供液壓力所決定最大主動支撐力

支架工作阻力：支架的名義支撐能力，所有立柱工作阻力的總和初撐比＝初撐力/工作阻力初撐比越大則支架在承載過程中的增阻階段越短，反之越長；對不穩(wěn)定頂板，為避免主動支撐對頂板造成破壞，初撐比不能大；對穩(wěn)定或堅(jiān)硬頂板，應(yīng)加大初撐比以減緩可能受到的動載沖擊。

2液壓支架的主要特征參數(shù)的確定55

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架控頂范圍內(nèi)，平均單位支護(hù)面積中的支撐力

q=R/SMPa

R——垂直作用在頂梁上的力，并非工作阻力

S=B*L

B——支護(hù)寬度（支架中心距）

L——控頂長度，煤壁至頂梁尾端的長度

支架中心距：工作面兩相鄰支架中心的距離，與刮板輸送機(jī)溜槽節(jié)距

致。1.25m，1.5m，1.75m，2.05m

支架前端比壓：由支架的型式，底座型式，工作阻力等因素共同決定。

*底板狀況和底板比壓決定了支架是否有抬底機(jī)構(gòu)。

支架支護(hù)強(qiáng)度：支架控頂范圍內(nèi)，平均單位支護(hù)面積中的支56支架最大高度：由煤層最大開采高度決定

Hmax=hmax+S1hmax——煤層最大采高

S1——高度裕量，考慮偽頂冒落后支架仍能支撐頂板支架最小高度：中厚煤層由巷道的運(yùn)輸高度和伸縮比決定，薄煤層由最

小厚度決定Hmin=hmin-S2-a-δahmin——煤層最小采高S2——頂板最大下沉量a——移架時(shí)支架的最小可縮量δa——浮煤、浮好石厚度支架最大高度：由煤層最大開采高度決定57四、液壓支架的組裝頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、推桿、側(cè)護(hù)板、前梁、伸縮梁、護(hù)幫板、尾梁、插板、地調(diào)裝置、抬底裝置等1液壓支架的組成

液壓支架結(jié)構(gòu)件連接件立柱、千斤頂液壓系統(tǒng)銷軸、擋板、擋銷、開口銷、彈簧等立柱、護(hù)幫千斤頂、伸縮千斤頂、前梁千斤頂、側(cè)推千斤頂、尾梁千斤頂、插板千斤頂、抬底千斤頂、拉后溜千斤頂、推移千斤頂、地調(diào)千斤頂、防倒防滑千斤頂?shù)炔倏v閥、單向閥、截至閥、高壓膠管、膠管附件、噴霧系統(tǒng)等四、液壓支架的組裝頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、推桿、側(cè)護(hù)板、前582液壓支架中典型液壓回路2.1立柱控制回路立柱控制回路由操縱閥、立柱、液控單向閥和安全閥等組成。液控單向閥對立柱的下腔進(jìn)行閉鎖，閉鎖壓力的最大值由安全閥控制，它所產(chǎn)生的立柱支撐力就是立柱的工作阻力。

2液壓支架中典型液壓回路592.2護(hù)邦千斤頂控制回路

護(hù)邦千斤頂控制回路由操縱閥、雙向鎖、安全閥和千斤頂組成。雙向鎖對千斤頂?shù)膬蓚€(gè)工作腔閉鎖，下腔閉鎖是使護(hù)邦機(jī)構(gòu)保持一定的推力；上腔閉鎖是防止護(hù)邦板在收回的自然狀態(tài)下失穩(wěn)。2.2護(hù)邦千斤頂控制回路602.3推移千斤頂控制回路

推移千斤頂控制回路由操縱閥、單向鎖和千斤頂組成。當(dāng)推移千斤頂?shù)寡b時(shí)，單向鎖對千斤頂?shù)幕钊贿M(jìn)行閉鎖，其目的在移架時(shí)防止運(yùn)輸機(jī)向支架方向滑動。2.3推移千斤頂控制回路612.4尾梁、插板、噴霧聯(lián)動控制回路

尾梁、插板和噴霧聯(lián)動回路由操縱閥、單向鎖、交替閥、噴水

閥、噴霧裝置、尾梁千斤頂和插板千斤頂組成。其工作過程為收尾梁則收插板，收插板時(shí)噴霧，尾梁可單獨(dú)控制伸出，插板也單獨(dú)控制伸出，而且伸出插板的時(shí)候停止噴霧。2.4尾梁、插板、噴霧聯(lián)動控制回路623液壓支架的組裝3.1支架的組裝

推桿+底座+立柱+推移千斤頂掩護(hù)梁+側(cè)護(hù)板+前后連桿+平衡千斤頂++尾梁+插板千斤頂+插板+尾梁千斤頂前梁+伸縮千斤頂+伸縮梁+護(hù)幫板+護(hù)幫千斤頂?shù)谝浑A段第二階段第三階段頂梁+側(cè)護(hù)板+第四階段液壓系統(tǒng)掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架放頂煤液壓支架3液壓支架的組裝推桿+底座+立柱+推移千斤頂掩護(hù)梁+側(cè)護(hù)633.2支架組裝需要注意的問題a.組裝前的檢查

組裝前應(yīng)對要組裝的部件進(jìn)行必要的檢查，檢查的目的是防止不必要的返工，造成人力、物力的浪費(fèi)，檢查的主要項(xiàng)目可包括：結(jié)構(gòu)件:鉸接孔有無不通、變形，結(jié)構(gòu)件有無明顯焊縫開裂，結(jié)構(gòu)件上管夾、掛塊有無缺失；

膠管：膠管有無破皮、露鋼絲，接頭有無變形，接頭上有無O型圈和擋圈；

3.2支架組裝需要注意的問題64

b.組裝過程中注意問題

組裝過程的中應(yīng)注意兩點(diǎn)：人身安全和產(chǎn)品質(zhì)量

在支架的組裝過程中首要保證自己和同事的人身安全，其次從細(xì)節(jié)著手提高組裝效率和質(zhì)量。

如何在日常工作中保障自我和同事安全？

如何保證液壓系統(tǒng)正確、整齊、順暢？

如何從細(xì)節(jié)出發(fā)保證液壓支架的品質(zhì)？

b.組裝過程中注意問題65總結(jié)和思考：1.液壓支架如何分類和命名，我公司常見幾種架型是按照什么分類的?下面這些型號都代表了什么形式的支架？ZTZ20000/25/40；ZF14000/20/40YD；ZF5200/17/28EH2.液壓支架工作中的初撐階段、增阻階段、恒阻階段在在井下工作時(shí)是具體怎樣的過程？3.通常情況下液壓系統(tǒng)中什么地方用雙向鎖、單向鎖和交替閥等，什么地方通常需要加設(shè)安全閥？4.液壓支架是如何從無到有的，液壓支架設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)哪些基本參數(shù)，這些參數(shù)分別是如何確定下來的？

總結(jié)和思考：66a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分

支撐式液壓支架

定義：在頂梁和底座之間通過立柱支撐而沒有掩護(hù)梁的支架

掩護(hù)式液壓支架定義：在頂梁和底座通過兩根立柱支撐并且具有掩

護(hù)梁的支架

支撐掩護(hù)式液壓支架

定義：在頂梁和底座通過四根立柱支撐并且具有掩

護(hù)梁的支架a.按照架型結(jié)構(gòu)和圍巖的關(guān)系分67b.按照適應(yīng)煤層傾角分

一般工作面支架

特征：工作面傾角小于15°

支撐掩護(hù)式液壓支架

特征：工作面傾角大于15°b.按照適應(yīng)煤層傾角分68c.按照適用采高分

薄煤層液壓支架

特征：適應(yīng)煤層厚度為0.75m～1.6m

中厚煤層液壓支架特征：適應(yīng)煤層厚度為1.6m～3.5m

大采高液壓支架