液壓支架培訓(xùn)教材

液壓支架培訓(xùn)教材第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一章液壓支架概述用于長壁開采綜采工作面；以液壓為動力實(shí)現(xiàn)升降、前移等動作；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60％～70％第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日長壁采煤工作面的構(gòu)成第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、采煤工作面斷面圖第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)液壓支架的組成由四大部分組成：

a、承載結(jié)構(gòu)件

b、執(zhí)行元件

c、控制元件

d、輔助裝置第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日一、承載結(jié)構(gòu)件頂梁：直接與頂板接觸，傳遞支撐力并起護(hù)頂作用。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。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)入支架的構(gòu)件。是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式的特征構(gòu)件。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，使梁端距變化較小，提高支架控制頂板的可靠性。第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、執(zhí)行元件立柱：缸徑系列：140、160、180、200、230、250、280、320、360、380、400、420.千斤頂：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。第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日千斤頂安裝位置第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式掩護(hù)式支撐掩護(hù)式第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、控制元件兩大類：壓力控制閥和方向控制閥壓力控制閥：安全閥方向控制閥：液控單向閥、操縱閥、電液控制閥、先導(dǎo)控制閥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)各種動作。第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日四、輔助裝置推移裝置：用于推移支架和刮板輸送機(jī)的裝置。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。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。擋矸裝置：防止矸石從采空區(qū)涌入工作面的裝置。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；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。防倒訪滑裝置：防止支架傾倒和支架移動時(shí)下滑裝置的總稱。第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)液壓支架的工作原理兩個基本動作：升降、推移。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作。一、升降：指液壓支架升起支撐頂板到下降脫離頂板整個工作過程。分為四個工作階段，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=πD2/4×Pb×10－3

支架初撐力:Pjc＝Pzc×n×η第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日

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；

η——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。Pbη第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、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)。第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日恒阻階段，支架對頂板產(chǎn)生的最大支撐力稱為支架的工作阻力

立柱的工作阻力：Pzz

＝

πD2/4×Pa×10－3

支架的工作阻力：Pjz＝Pzz×n×η

式中Pzz——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、動作可靠性，對支架的性能有著決定性的影響。第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日液壓支架承載中達(dá)到工作阻力后能加以保持的性質(zhì)叫做支架的恒阻性；液壓支架因安全閥動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。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。讓壓性可使支架受力均勻。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。100～200mm左右；破碎頂板帶壓移架。第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日5、液壓支架的特性曲線第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、推移移支架、推刮板輸送機(jī)，靠推移千斤頂?shù)耐评瓿伞Ｒ粋€推移千斤頂，兩端分別和支架的底座和刮板輸送機(jī)相聯(lián)接。動作順序：降架－移架－升架－推移刮板輸送機(jī)。推移步距：600mm、800mm、900mm。由相配套的采煤機(jī)截深決定。動作實(shí)現(xiàn)的兩種方式：手動、電液控制自動。第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)液壓支架的支護(hù)方式即時(shí)支護(hù)：采煤機(jī)過后，液壓支架按照降架－移架－升架－推溜的次序動作，及時(shí)支護(hù)新裸露的頂板，應(yīng)用廣泛；滯后支護(hù)：采煤機(jī)割煤后，液壓支架按照推溜－降架－移架－升架的次序動作，用于穩(wěn)定、完整的頂板條件。第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日第二章液壓支架的分類一、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。第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日垛式液壓支架第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日掩護(hù)式液壓支架第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日支撐掩護(hù)式液壓支架第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、按支架的移動方式分：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。2、邁步移動式液壓支架：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：

1、基本支架：布置在工作面內(nèi)，支護(hù)工作面頂板。

2、排頭支架：又叫過渡支架，用于工作面兩端刮板輸送機(jī)傳動部分頂板的支護(hù)。兩端各為2～5架。第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日3、端頭支架：用于支護(hù)端頭處巷道頂板的支架。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：1、放頂煤支架：用于放頂煤采煤工藝的專用液壓支架。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。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。第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日五、按支架的控制方式分：1、手動控制：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，工人勞動強(qiáng)度高。2、自動控制：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3～5倍，保證支架的初撐力。明顯改善支架對頂板的支護(hù)效果，易于實(shí)現(xiàn)帶壓移架，降低工人勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，實(shí)現(xiàn)完全自動化綜采工作面。第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三章液壓支架型號表示方法產(chǎn)品類型及特征代號——大寫漢語拼音字母主要參數(shù)代號——阿拉伯?dāng)?shù)字補(bǔ)充特征及修改序號——阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母一、液壓支架產(chǎn)品型號說明1、產(chǎn)品類型代號——Z2、第一特征代號，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3、第二特征代號，表示產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、使用場所等。

H－滑移頂梁X－立柱“X”形布置P－鋪網(wǎng)第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日

Y－后立柱支在掩護(hù)梁上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4、主參數(shù)代號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“/”符號隔開，工作阻力單位KN,高度單位dm，一般舍去小數(shù)。5、“補(bǔ)充特征代號”是“第二特征代號”的補(bǔ)充

L－機(jī)械聯(lián)網(wǎng)C－插腿式或插板式6、“修改序號”用帶括號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。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”兩個字母，以免與“1”和“0”相混淆8、型號中字體大小相仿，不得采用角標(biāo)。9、型號中不得用地區(qū)或單位名稱作為“特征代號”。第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、液壓支架型號示例ZY10000/27/56DD——電液控制ZFS4000/16/28CC——插板式ZY4000/17/35PP——鋪網(wǎng)支架第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日第四章液壓支架結(jié)構(gòu)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：第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日1、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2、掩護(hù)式支架頂梁長頂梁與短頂梁3、支撐掩護(hù)式支架頂梁第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日頂梁第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、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。第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日掩護(hù)梁第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、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，還要求對底板起伏不平的適應(yīng)性要強(qiáng)，對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定的排矸能力；目前有以下三種結(jié)構(gòu)型式：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。第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、對分式底座分為前后或者左右對分式結(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。3、底靴式底座整個底座分為四個底靴，每個底靴上支撐一個立柱，立柱之間用彈簧鋼板連接。這種底座結(jié)構(gòu)輕巧，動作靈活，對地板不平適應(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。

第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日底座第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日第五章輔助裝置

根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、使用條件的不同、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。1、直接推移裝置有正裝和倒裝兩種方式。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第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、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)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。第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日五、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。第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日第六章液壓元件第一節(jié)執(zhí)行元件

包括立柱和各種千斤頂，負(fù)責(zé)完成液壓支架的各種動作。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（固定活塞式和浮動活塞式）第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

按進(jìn)液方式分：內(nèi)進(jìn)液