液壓支架培訓(xùn)教材

1、液壓支架三一重裝綜采研究院張?zhí)烊坏谝徽?液壓支架概述 用于長壁開采綜采工作面； 以液壓為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)升降、前移等動(dòng)作； 作用：支撐和維護(hù)頂板，提供安全作業(yè)的支護(hù)； 兩大功能：支護(hù)、前移； 重要性：重量和初期投資費(fèi)用占整套綜采設(shè)備的6070長壁采煤工作面的構(gòu)成三、采煤工作面斷面圖第一節(jié) 液壓支架的組成l由四大部分組成： a、承載結(jié)構(gòu)件 b、執(zhí)行元件 c、控制元件 d、 輔助裝置一、承載結(jié)構(gòu)件l 頂梁：直接與頂板接觸，傳遞支撐力并起護(hù)頂作用。l 底座：直接與地板接觸，傳遞支撐力并用于支托立柱和其他部件。l 掩護(hù)梁：連接頂梁與底座（或連桿），承受支架水平力和垮落頂板巖石壓力，防止采空區(qū)冒落矸石進(jìn)入支架的

2、構(gòu)件。是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式的特征構(gòu)件。l 前、后連桿：掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式的特征構(gòu)件，與掩護(hù)梁、底座鉸接形成四連桿機(jī)構(gòu)，即可承受頂板水平力，使立柱無需復(fù)位裝置，又可在支架升降時(shí)頂梁前端沿雙紐線移動(dòng)，使梁端距變化較小，提高支架控制頂板的可靠性。二、執(zhí)行元件 l立柱：缸徑系列：140、160、180、200、230、250、280、320、360、380、400、420.l千斤頂：前梁千斤頂、推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、平衡千斤頂、護(hù)幫千斤頂、伸縮千斤頂、防倒防滑千斤頂、抬底千斤頂、調(diào)架千斤頂。 缸徑系列：63、80、100、125、140、160、180、200等。千千斤斤頂頂安安裝裝位位置置掩護(hù)式、

3、支撐掩護(hù)式掩護(hù)式支撐掩護(hù)式三、控制元件l 兩大類：壓力控制閥和方向控制閥l 壓力控制閥：安全閥l 方向控制閥：液控單向閥、操縱閥、電液控制閥、先導(dǎo)控制閥l 1、安全閥：限制液體壓力的液壓元件。 超過調(diào)定壓力開啟 低于恢復(fù)壓力關(guān)閉 2、 液控單向閥：閉鎖并控制釋放立柱或千斤頂工作腔液 體，使其獲得額定工作阻力的液壓元件。 3、操縱閥：液壓系統(tǒng)中使液壓缸換向，實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。四、輔助裝置l 推移裝置：用于推移支架和刮板輸送機(jī)的裝置。l 側(cè)護(hù)裝置：布置在頂梁、掩護(hù)梁或連桿側(cè)面，起擋矸和防倒調(diào)架等作用的裝置。l 梁端支護(hù)裝置：割煤后梁端距擴(kuò)大，用于及時(shí)支護(hù)頂板的裝置，如伸縮梁、前梁等。l 擋矸裝置：防止

4、矸石從采空區(qū)涌入工作面的裝置。l 復(fù)位裝置：保證支撐式支架立柱在垂直頂板的位置，使支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且具有抵抗水平分力的裝置；l 護(hù)幫裝置：在支架前方頂住煤壁，防止煤壁片幫或在片幫時(shí)起到遮蔽作用的裝置。l 防倒訪滑裝置：防止支架傾倒和支架移動(dòng)時(shí)下滑裝置的總稱。第二節(jié) 液壓支架的工作原理l 兩個(gè)基本動(dòng)作：升降、推移。l 利用乳化液泵站提供的高壓乳化液體，通過立柱、推移千斤頂來完成各種動(dòng)作。l 一、升降：指液壓支架升起支撐頂板到下降脫離頂板整個(gè)工作過程。分為四個(gè)工作階段，分別是： 初撐階段 增阻階段 恒阻階段 降架階段 1、初撐階段：立柱上升，達(dá)到初撐力。 立柱初撐力:Pzc=D2/4Pb103 支架初

5、撐力: PjcPzcn 式中 Pzc立柱初撐力，KN； D立柱缸體內(nèi)徑，mm； Pb泵站工作壓力，MPa； n每架支架的立柱數(shù)量； Pjc支架初撐力，KN； 支護(hù)效率。 支護(hù)效率主要取決于立柱的傾斜程度，當(dāng)立柱直立時(shí)，支護(hù)效率為1。 支架的初撐力取決于泵站工作壓力、立柱數(shù)目、立柱缸徑以及立柱布置的傾斜程度。Pb2、增阻階段 支架達(dá)到初撐力后，隨著頂板的緩慢下沉，封閉在立柱下腔的工作液體緩慢升高，立柱的推力即支架對(duì)頂板的支撐力也隨之增大，直到立柱下腔壓力達(dá)到安全閥動(dòng)作壓力為止，這一過程稱為支架的增阻階段； 立柱下腔的液體受壓而使其體積減小，以及立柱缸體的彈性膨脹，支架要下降一段距離，下降的距離稱

6、為支架的彈性可縮值，下降的性質(zhì)稱為支架的彈性可縮性。3、恒阻階段 安全閥動(dòng)作后，立柱下腔少量液體經(jīng)安全閥溢出，壓力隨之減小，當(dāng)?shù)陀诎踩y的調(diào)定壓力時(shí)，安全閥重新關(guān)閉，停止溢流，支架恢復(fù)正常工作狀態(tài)。l 恒阻階段，支架對(duì)頂板產(chǎn)生的最大支撐力稱為支架的工作阻力 立柱的工作阻力 ：P zz D2/4Pa103 支架的工作阻力：PjzPzzn 式中 P zz 立柱的工作阻力，KN. Pa安全閥調(diào)定壓力，MPa. D立柱缸徑，mm. Pjz支架工作阻力，MPa. 支架的工作阻力取決于安全閥的調(diào)定壓力、立柱數(shù)目、立柱缸徑及立柱布置的傾斜程度。所以，安全閥調(diào)定壓力的準(zhǔn)確性、動(dòng)作可靠性，對(duì)支架的性能有著決定性

7、的影響。l 液壓支架承載中達(dá)到工作阻力后能加以保持的性質(zhì)叫做支架的恒阻性；l 液壓支架因安全閥動(dòng)作使立柱下腔液體少量溢出而下降的性質(zhì)稱為支架的可縮性。l 當(dāng)工作面某些支架達(dá)到工作阻力而下降時(shí)，相鄰的未達(dá)到工作阻力的支架便成為頂板壓力作用的突出對(duì)象，即將壓力分擔(dān)到相鄰的支架上，這種支架相互分擔(dān)頂板壓力的性質(zhì)叫做支架的讓壓性。l 讓壓性可使支架受力均勻。l 4、降架階段 降架是指支架頂梁脫離頂板而不再承受頂板壓力。需移架時(shí)先降架。100200mm左右；破碎頂板帶壓移架。5、液壓支架的特性曲線二、推移l 移支架、推刮板輸送機(jī)，靠推移千斤頂?shù)耐评瓿?。l 一個(gè)推移千斤頂，兩端分別和支架的底座和刮板輸送

8、機(jī)相聯(lián)接。l 動(dòng)作順序：降架移架升架推移刮板輸送機(jī)。l 推移步距：600mm、800mm、900mm。由相配套的采煤機(jī)截深決定。l 動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的兩種方式：手動(dòng)、電液控制自動(dòng)。第三節(jié) 液壓支架的支護(hù)方式l 即時(shí)支護(hù)：采煤機(jī)過后，液壓支架按照降架移架升架推溜的次序動(dòng)作，及時(shí)支護(hù)新裸露的頂板，應(yīng)用廣泛；l 滯后支護(hù)：采煤機(jī)割煤后，液壓支架按照推溜降架移架升架的次序動(dòng)作，用于穩(wěn)定、完整的頂板條件。第二章 液壓支架的分類l一、按照支架與圍巖的相互作用關(guān)系分： 1、 支撐式：立柱支撐在頂梁上，沒有掩護(hù)梁。分為垛式和節(jié)式兩類； 2、 掩護(hù)式：以單排立柱為主要支撐部件并帶有掩護(hù)梁的液壓支架。調(diào)高范圍大，掩護(hù)性和

9、穩(wěn)定性較好。 3、支撐掩護(hù)式：具有頂梁和掩護(hù)梁，有兩排（少數(shù)有三排）立柱的液壓支架。具有支撐力大，切頂性好，工作空間寬敞的優(yōu)點(diǎn)，用于直接頂中等穩(wěn)定以上、周期來壓明顯或強(qiáng)烈、瓦斯涌出量較大的煤層。垛式液壓支架掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架二、按支架的移動(dòng)方式分：l 1、整體自移式液壓支架：一般均為整體結(jié)構(gòu)，移架和推溜公用一個(gè)推移千斤頂，能以刮板機(jī)為支點(diǎn)實(shí)現(xiàn)拉架，以支架為支點(diǎn)實(shí)現(xiàn)推溜。l 2、邁步移動(dòng)式液壓支架：有一定連接關(guān)系的主、副架組成，移架與推溜是各自獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的。移架時(shí)主、副架互為支點(diǎn)，交替邁步自移；推溜時(shí)以支架為支點(diǎn)，推移千斤頂只與支架相連，另一端自由。三、按支架在工作面的位置分：l 1

10、、基本支架：布置在工作面內(nèi)，支護(hù)工作面頂板。l 2、排頭支架：又叫過渡支架，用于工作面兩端刮板輸送機(jī)傳動(dòng)部分頂板的支護(hù)。兩端各為25架。l 3、端頭支架：用于支護(hù)端頭處巷道頂板的支架。l 4、超前支護(hù)支架：用于運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷支護(hù)的支架。四、按支架的特種功能分：l 1、放頂煤支架：用于放頂煤采煤工藝的專用液壓支架。l 2、鋪網(wǎng)支架：具有沿頂（底）板鋪設(shè)墊網(wǎng)功能的液壓支架。l 3、充填支架：提供充填作業(yè)空間，用于充填法采煤工作面的液壓支架。l五、按支架的控制方式分：l 1、手動(dòng)控制：有本架控制、單向鄰架控制、雙向鄰架控制等。支架推進(jìn)速度慢，不能保證支架的額定初撐力，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高。l 2、自動(dòng)控制

11、：分程序控制、先導(dǎo)式程序控制、遙控等。支架推進(jìn)速度提高35倍，保證支架的初撐力。明顯改善支架對(duì)頂板的支護(hù)效果，易于實(shí)現(xiàn)帶壓移架，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化綜采工作面。第三章 液壓支架型號(hào)表示方法l 產(chǎn)品類型及特征代號(hào)大寫漢語拼音字母l 主要參數(shù)代號(hào) 阿拉伯?dāng)?shù)字l 補(bǔ)充特征及修改序號(hào)阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母一、液壓支架產(chǎn)品型號(hào)說明l 1、產(chǎn)品類型代號(hào)Zl 2、第一特征代號(hào)，表示產(chǎn)品的支護(hù)功能、主要用途。 D垛式 J節(jié)式 Z支撐掩護(hù)式 Y掩護(hù)式 F放頂煤 C充填式 l 3、第二特征代號(hào)，表示產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、使用場(chǎng)所等。 H滑移頂梁 X立柱“X”形布置 P鋪網(wǎng) Y后立柱支在掩護(hù)梁

12、上 S雙運(yùn)輸機(jī)或水砂充填 D單運(yùn)輸機(jī) F風(fēng)力充填l 4、主參數(shù)代號(hào)依次表示液壓支架的工作阻力、最小高度和最大高度，均用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，參數(shù)之間用“/”符號(hào)隔開，工作阻力單位KN,高度單位dm，一般舍去小數(shù)。l 5、“補(bǔ)充特征代號(hào)”是“第二特征代號(hào)”的補(bǔ)充 L機(jī)械聯(lián)網(wǎng) C插腿式或插板式l 6、“修改序號(hào)”用帶括號(hào)的大寫英文字母依次表示，如第一次改型用（A）表示，第二次改型用（B）表示。l 7、所有漢語拼音字母一律采用大寫字母，其中不得用“I”和“O”兩個(gè)字母，以免與“1”和“0”相混淆l 8、型號(hào)中字體大小相仿，不得采用角標(biāo)。l 9、型號(hào)中不得用地區(qū)或單位名稱作為“特征代號(hào)”。二、液壓支架型號(hào)示

13、例l ZY10000/27/56D D 電液控制l ZFS4000/16/28C C 插板式l ZY4000/17/35P P 鋪網(wǎng)支架第四章 液壓支架結(jié)構(gòu)l 分為承載結(jié)構(gòu)件、輔助裝置、液壓元件 第一節(jié) 承載結(jié)構(gòu)件 主要有頂梁、掩護(hù)梁、底座和前后連桿一、 頂梁 是支架的直接承載部件，對(duì)防止頂板冒落具有重要意義。要求有較高的剛度和強(qiáng)度外，還要對(duì)頂板有較高的覆蓋率，要盡可能適應(yīng)頂板起伏不平的變化，具有較好的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)型式主要有以下幾種：l1、支撐式支架頂梁 剛性頂梁 鉸接式頂梁 剛性主梁與鉸接前梁的組合頂梁 剛性主梁與前伸梁的組合頂梁l 2、掩護(hù)式支架頂梁 長頂梁與短頂梁l 3、支撐掩護(hù)式支架頂

14、梁頂梁二、掩護(hù)梁 是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的重要承載部件，作用是防止采空區(qū)冒落矸石涌入工作面，并承受冒落矸石的壓力。也是鋼板焊接結(jié)構(gòu)件，上端與頂梁鉸接，下端前、后連桿鉸接，前、后連桿和底座連接，形成四連桿機(jī)構(gòu)。梁內(nèi)焊有固定側(cè)護(hù)千斤頂和彈簧的套筒，梁上兩側(cè)掛有側(cè)護(hù)板，有的梁上焊有平衡千斤頂?shù)倪B接耳座。 有折線型掩護(hù)梁和直線型掩護(hù)梁兩種型式。掩護(hù)梁三、底座 是將支架承受的頂板壓力傳遞到底板并穩(wěn)固支架的承載部件；滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求外，還要求對(duì)底板起伏不平的適應(yīng)性要強(qiáng)，對(duì)底板的接觸比壓要小，有足夠的空間為立柱、推移裝置和其他輔助裝置提供必要的安裝條件；要便于人員操作和行走；能起一定的擋矸作用及一

15、定的排矸能力；目前有以下三種結(jié)構(gòu)型式：l 1、整體式底座 又稱剛性底座，穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高，不易變形，與底板的接觸面積大，比壓小。一般用于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架。缺點(diǎn)是接底性較差。l 2、對(duì)分式底座 分為前后或者左右對(duì)分式結(jié)構(gòu)，接底性好，有較大的變形能力，又稱半剛性底座。缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差。l 3、底靴式底座 整個(gè)底座分為四個(gè)底靴，每個(gè)底靴上支撐一個(gè)立柱，立柱之間用彈簧鋼板連接。這種底座結(jié)構(gòu)輕巧，動(dòng)作靈活，對(duì)地板不平適應(yīng)性強(qiáng)，但是剛度差，穩(wěn)定性差接地面積小，對(duì)底板比壓大，易壓入底板，所以只適用于底板堅(jiān)硬且起伏較大的工作面，多用于節(jié)式支架。 l 底座第五章 輔助裝置l 根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、使用條件的不同

16、、需要設(shè)置必要的輔助裝置。常用的輔助裝置有推移裝置、護(hù)幫裝置、復(fù)位裝置、側(cè)護(hù)裝置、調(diào)架裝置、防倒防滑裝置和擋矸裝置等。一、推移裝置 推移裝置是液壓支架必備的輔助裝置，擔(dān)負(fù)著推溜和移架任務(wù)。由推移千斤頂及其附屬裝置組成。l 1、直接推移裝置 有正裝和倒裝兩種方式。l 2、間接推移裝置 有長框架間接推移裝置和連接桿間接推移裝置二、護(hù)幫裝置 護(hù)幫裝置安裝在頂梁前端下部，一般由護(hù)幫千斤頂和護(hù)幫板組成，起到防止片幫或在片幫時(shí)起緩沖作用。采煤機(jī)割到支架前端時(shí)需將護(hù)幫板收回。 大采高支架適用二級(jí)護(hù)幫裝置。三、復(fù)位裝置 是垛式支架特有的部件，作用是保證支架移架后使立柱恢復(fù)正確的支撐位置。目前主要有復(fù)位橡膠和復(fù)

17、位千斤頂兩種裝置。四、側(cè)護(hù)裝置 用于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架，作用是防止架間漏矸和調(diào)架。由位于支架頂梁和掩護(hù)梁兩側(cè)的側(cè)護(hù)板、側(cè)推千斤頂、伸出彈簧等組成。五、調(diào)架裝置 在大傾角工作面，支架移架時(shí)下滑是不可避免的，調(diào)架裝置安裝在底座的側(cè)面，由調(diào)架梁和調(diào)架千斤頂組成，可以左右側(cè)面互換安裝。六、防倒防滑裝置 液壓支架在傾斜工作面工作時(shí)，自重在傾斜方向的分力，會(huì)使支架沿傾斜下方下滑或傾倒。煤層傾角越大，下滑或傾倒的現(xiàn)象越嚴(yán)重。因此，必須采取相應(yīng)的防倒防滑裝置。一般在排頭、排尾幾架支架上布置，連接相鄰支架頂梁的千斤頂叫做防倒千斤頂，連接底座的千斤頂叫做防滑千斤頂。第六章 液壓元件第一節(jié) 執(zhí)行元件 包括立柱和

18、各種千斤頂，負(fù)責(zé)完成液壓支架的各種動(dòng)作。其性能的好壞直接影響到液壓支架的工作性能和壽命，所以是液壓支架的關(guān)鍵部件。一、立柱 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同大概分為 單伸縮立柱（帶機(jī)械加長桿和不帶機(jī)械加長桿） 雙伸縮立柱二、千斤頂 按結(jié)構(gòu)分：柱塞式、活塞式（固定活塞式和浮動(dòng)活塞式） 按進(jìn)液方式分：內(nèi)進(jìn)液式千斤頂、外進(jìn)液式千斤頂 按其在支架上的用途不同分：推移千斤頂、前梁千斤頂、護(hù)幫千斤頂、側(cè)推千斤頂、平衡千斤頂、防倒千斤頂、防滑千斤頂、調(diào)架千斤頂?shù)取 1、柱塞式千斤頂：主要由缸體、柱塞、導(dǎo)向套、連接件和密封件組成。 缸體一般為焊接件。l 2、固定活塞式千斤頂：由缸體、活塞桿、活塞頭、導(dǎo)向套、連接件和密封件組成。 活塞桿表面鍍?nèi)榘足t和硬鉻，以防止磨損和銹蝕。l 3、浮動(dòng)活塞式千斤頂：組成同固定活塞式，不同點(diǎn)在于活塞頭可以在活塞桿上滑動(dòng)。主要用于推移千斤頂。千千斤斤頂頂安安裝裝位位置置第二節(jié) 控制元件 控制元件擔(dān)負(fù)著液壓支架各個(gè)動(dòng)作的操作、控制任務(wù)，包括操縱閥、液控單向閥、安全閥等。是液壓支架的關(guān)鍵部件。l 一、操