【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備

1、【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2022/10/13【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2022/10/10【采礦課件21概述支護(hù)設(shè)備的作用：支護(hù)設(shè)備的發(fā)展：木支柱金屬摩擦支柱和鉸接頂梁液壓支護(hù)設(shè)備（單體液壓支柱、滑移頂梁支架、液壓支架）【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備21概述支護(hù)設(shè)備的作用：【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備一、液壓支架的組成及工作原理（一）液壓支架的組成1、組成2、各部分功用重點(diǎn)理解液壓支架的“支”、“護(hù)”、“自移”等功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二

2、）液壓支架的工作原理液壓支架的四個(gè)基本動(dòng)作：升、降、推、移。1、升架2、推移運(yùn)輸機(jī)（推溜）3、降架4、移架注意：在實(shí)際生產(chǎn)中，液壓支架的四個(gè)基本動(dòng)作的順序，應(yīng)根據(jù)回采工藝的具體工序來(lái)確定?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）液壓支架的工作原理【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）液壓支架立柱的工作階段及工作特性曲線1、液壓支架立柱的工作階段（1）初撐增阻階段初撐力：立柱 支架 （2）承載增阻階段工作阻力：立柱 支架 （3）承載恒阻階段（4）降柱移架階段【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2、液壓支架工作特性曲線支

3、架支撐力與時(shí)間的關(guān)系（1）工作特性曲線（圖2-3）橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示支撐力（2）工作特性曲線的意義增阻性、恒阻性、可縮性【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2、液壓支架工作特性曲線支架支撐力與時(shí)間的關(guān)系【采礦課件】【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、液壓支架的種類(lèi)大多數(shù)按液壓支架與圍巖的相互作用關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)，可分為：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。1、支撐式液壓支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：適用條件：2、掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：適用條件：3、支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：適用條件：【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、液壓支架的種類(lèi)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、液壓支架的基本參數(shù)1、初

4、撐力Fc2、工作阻力Fz3、支護(hù)強(qiáng)度q式中 A支護(hù)面積，其計(jì)算值為（支架長(zhǎng)度+梁端距）（支架寬度+架間距）【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、液壓支架的基本參數(shù)1、初撐力Fc2、工作阻力Fz式中 4、支架高度H（1）最小高度Hmin式中 Mmin煤層最小開(kāi)采厚度； s液壓支架后排立柱處的下沉量； g浮煤、浮矸厚度； e移架時(shí)液壓支架的最小回縮量。（2）最大高度Hmax（3）調(diào)高比5、平均接觸比壓【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備4、支架高度H式中 Mmin煤層最小開(kāi)采厚度；（322液壓支架的結(jié)構(gòu) 液壓支架一般由架體、工作機(jī)構(gòu)、液控系統(tǒng)及輔助裝置四部分組成?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備22液壓支架的

5、結(jié)構(gòu) 液壓支架一般由架體、工作機(jī)構(gòu)一、架體架體主要包括：頂梁、底座、掩護(hù)梁和連桿等金屬構(gòu)件。（一）頂梁頂梁是液壓支架的主要承載部件之一，支架通過(guò)頂梁實(shí)現(xiàn)支撐和管理頂板。1、種類(lèi) 一般可分為兩大類(lèi)：整體式頂梁和分段組合式頂梁。（圖1-20）2、結(jié)構(gòu)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備一、架體【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）掩護(hù)梁掩護(hù)梁是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架才安設(shè)。其主要功能是隔離采空區(qū)、阻止其冒落矸石進(jìn)入工作面；同時(shí)還承受采空區(qū)冒落矸石的載荷和老頂來(lái)壓時(shí)的沖擊載荷。當(dāng)頂板不平整或支架傾斜時(shí)，掩護(hù)梁還將受扭轉(zhuǎn)載荷。1、種類(lèi) 從側(cè)面形狀

6、看（1）直線形 整體性好，強(qiáng)度大。目前這種形式應(yīng)用最為廣泛。（2）折線形 架下安全空間大，但當(dāng)支架歪斜時(shí)架間密封性差，加工工藝差。目前應(yīng)用較少。2、結(jié)構(gòu)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）掩護(hù)梁【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）連桿連桿是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架上的部件。它與掩護(hù)梁、底座組成四連桿機(jī)構(gòu)，既可承受支架的水平力，又可使頂梁與掩護(hù)梁的鉸接點(diǎn)在支架調(diào)高范圍內(nèi)做近似直線運(yùn)動(dòng)，使支架的梁端距基本保持不變，從而提高了支架控制頂板的可靠性。1、連桿對(duì)頂梁軌跡的影響圖2-222、結(jié)構(gòu)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）連桿【采礦課件】第

7、二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（四）底座底座是液壓支架的又一主要承載部件，支架通過(guò)底座將頂板的壓力傳至底板。支架還通過(guò)底座與推移機(jī)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)自身的前移和推移運(yùn)輸機(jī)。1、剛性整體式2、剛性分底式【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（四）底座【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)包括立柱和千斤頂。1、立柱（1）單伸縮雙作用立柱（2）單伸縮帶機(jī)械加長(zhǎng)桿立柱（3）雙伸縮立柱2、千斤頂【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、工作機(jī)構(gòu)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、液控系統(tǒng) 液控系統(tǒng)包括操縱閥、

8、控制閥（由液控單向閥和安全閥組成）和輔助閥?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、液控系統(tǒng)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備四、輔助裝置 支架的輔助裝置是指不直接承受頂板載荷，但又是實(shí)現(xiàn)支架各種動(dòng)作或功能所不可缺少的機(jī)構(gòu)或組件。【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備四、輔助裝置【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（一）推移裝置 支架的推移裝置是實(shí)現(xiàn)支架自身前移和輸送機(jī)前移的裝置。一般由推移千斤頂、推桿或框架等導(dǎo)向傳力桿件以及連接頭等部件組成。1、無(wú)框架式推移裝置圖2-242、框架式推移裝置（1）長(zhǎng)框架式圖2-25（a）（2）短框架式圖2-25（b）【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（一）推移裝置【采礦課件】第二章液壓支

9、護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）側(cè)護(hù)裝置 側(cè)護(hù)裝置安裝在掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的頂梁和掩護(hù)梁的側(cè)面。1、作用（1）擋矸（2）導(dǎo)向（3）防倒、調(diào)架2、結(jié)構(gòu)圖2-28【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）側(cè)護(hù)裝置【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）導(dǎo)向裝置（四）防倒防滑裝置圖2-26（五）護(hù)幫裝置圖2-29【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）導(dǎo)向裝置【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采

10、礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備23 單體液壓支柱與滑移頂梁支架一、單體液壓支柱 單體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?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備23 單體液壓支柱與滑移頂梁支架一、單體液壓支柱【采礦（一）DZ型外注式單體液壓支柱的結(jié)構(gòu) 圖2-37，它實(shí)際上是一個(gè)單作用液壓缸。【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（一）DZ型

11、外注式單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)【采礦課件】第二章液壓支【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備1、活柱及缸體2、復(fù)位彈簧與缸口蓋復(fù)位彈簧的作用：缸口蓋的作用：（1）作為一個(gè)蓋子與缸體一起形成活塞桿工作腔；（2）靠其內(nèi)腔中的導(dǎo)向環(huán)，防塵圈構(gòu)成活柱的伸、縮導(dǎo)向裝置和防塵裝置；（3）在其外表面做有一個(gè)環(huán)狀手持圈構(gòu)成支柱的手把。3、三用閥圖2-38，它包括單向閥、安全閥和卸載閥三個(gè)閥。【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備1、活柱及缸體【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）工作原理 1、初撐增阻階段 2、承載增阻階段 3、承載恒阻階段 4

12、、卸載降柱階段 (三）注液槍?zhuān)ㄋ模┿q接頂梁【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）工作原理【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、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?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、滑移頂梁支架【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（一）滑移頂梁支架的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、單列滑移頂梁支架其頂梁由前、后兩根梁或由前、中、后

13、三根梁組成。前后梁及中后梁之間均由彈簧鋼板連接。前后梁的伸縮由裝在梁體內(nèi)的移架千斤頂來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)需要，頂梁下面的液壓支柱為13根，其控制方式，可用注液槍和卸載手把，也可用組合操縱閥集中控制。2、并列滑移頂梁支架由兩列平行頂梁和立柱組成。兩個(gè)并列的頂梁之間有移架機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)梁交替前移。根據(jù)需要，每組頂梁下面的立柱為23根。主要用組合操縱閥控制。也可用注液槍和卸載手把操縱。【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（一）滑移頂梁支架的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)（二）滑移頂梁支架的結(jié)構(gòu)與主要液壓元件1、架體結(jié)構(gòu) 圖2-40，它主要由前頂梁、后頂梁、前梁立柱、后梁立柱、后掩護(hù)支柱、彈簧鋼板、水平

14、推移千斤頂和防護(hù)板等組成。2、主要液壓元件 立柱、水平推移千斤頂、三用閥、缸口閥（注意：其中的卸載閥與三用閥中的卸載閥的差異）、雙向閥【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）滑移頂梁支架的結(jié)構(gòu)與主要液壓元件【采礦課件】第二章液壓【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）移架原理圖2-431、后柱支撐，提前柱2、后柱支撐，移前梁3、后柱支撐，支撐前柱4、前柱支撐，提后柱5、前柱支撐，移后梁6、前柱支撐，支撐后柱【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（三）移架原理【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備24 乳化液泵站 乳化液泵站是采煤

15、工作面支護(hù)設(shè)備及推移裝置的動(dòng)力源。主要由乳化液泵組（一般由2臺(tái)乳化液泵組成、一臺(tái)工作，一臺(tái)備用）、乳化液箱、以及必要的控制、保護(hù)、監(jiān)視等元件及連接管路?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備24 乳化液泵站 乳化液泵站是采煤工作面支護(hù)設(shè)一、泵站主要參數(shù)1、泵站壓力 泵站壓力必須滿足立柱初撐力和千斤頂最大推力要求。若一種泵站壓力不能同時(shí)兼顧兩方面的要求時(shí)，應(yīng)修改缸徑或采用兩種供液壓力。所需的泵站壓力Pb： PbK1Pm式中 Pm根據(jù)立柱初撐力或千斤頂推力算得的工作壓力；K1考慮從泵站到支架管路中壓力損失系數(shù)，一般1.11.2，支架管路長(zhǎng)，且彎曲處多，應(yīng)取最大值?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備一、泵站主要

16、參數(shù)【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2、泵站流量液壓支架液壓支架的移置速度應(yīng)大于采煤機(jī)的工作牽引速度。一般按一架支架全部立柱和千斤頂同時(shí)動(dòng)作來(lái)估算所需泵站的流量。QbK2（Qi）（Vq/A）10-3（l/min）式中 Qi一臺(tái)支架全部立柱和千斤頂同時(shí)動(dòng)作所需的流量，cm3；Vq采煤機(jī)的最大工作牽引速度（m/min）；A支架中心距（m）；K2考慮從泵站到支架管路泄漏損失系數(shù)，一般為1.11.3。根據(jù)Pb、Qb從乳化液泵產(chǎn)品目錄中，選擇稍大的乳化液泵?！静傻V課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備2、泵站流量【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備3、驅(qū)動(dòng)乳化液泵的電動(dòng)機(jī)功率PP= （PbQb）/泵4、乳化液箱的有效容積V=

17、V1+V2+V3（1）乳化液泵三分鐘的流量和箱底存液量Q0V1=3Qb+ Q0（2）停泵時(shí)管路回流流量V2=（/2）dg2lg（3）煤層厚度變化造成的液量差V3=（/4）D2HnZ式中 D立柱缸徑；H工作面煤層厚度變化量；n每架支架的立柱數(shù)；Z同時(shí)動(dòng)作的支架數(shù)。【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備3、驅(qū)動(dòng)乳化液泵的電動(dòng)機(jī)功率P【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、乳化液泵（一）結(jié)構(gòu)圖2-44結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一是傳動(dòng)部分（齒輪、軸承等）單獨(dú)隔開(kāi)，采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑；二是柱塞與缸孔之間采用密封圈密封，以減少泄漏。1、傳動(dòng)裝置注意：潤(rùn)滑方式。2、泵頭【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備二、乳化液泵【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、乳化液箱（一）乳化液箱體圖2-47【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備三、乳化液箱【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備【采礦課件】第二章液壓支護(hù)設(shè)備（二）控制裝置1、卸載閥作用：結(jié)構(gòu)：圖2-48工