煤矿用液压支架工作原理

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煤矿综采工作面中的设备简介

煤矿综采工作面中的设备简介

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电动机—固定减速箱—行星齿轮— 滚筒 这种方式在滚筒内装了行星齿轮传动后,简化了传 动系统,但筒壳尺寸加大,适合于中厚煤层采煤机。
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这种方式取消了摇臂,靠电动机、减速箱和滚筒组成 的截割部来调高,使齿轮数大大减少,即可的强度、刚 度增大,并可获得较大的调高范围,还可使机身长度大 大缩短,有利于采煤机开缺口. 等工作。
材料有良好的适应性;有一定的润滑性能;对人体皮
肤无刺激性等。
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乳化泵站及供液系统
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二 采煤机
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(一)采煤机的组成及作用
1、牵引机构: 牵引机构是采煤机的重要组成部分,担负着
移动采煤机并进行调整与保护的任务。是牵引动 力的输出装置,它牵引采煤机沿工作面方向穿梭 工作。
A、有链牵引机构 (1)牵引机构的类型:
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3 电气部
由电动机和电气控制箱组成
4、辅助装置
底托架是支撑采煤机整个机体的一个整体。采煤机的 电动机、截割部和牵引部在底托架上成为一个整体,并 且用螺栓固定在底托架上,通过底托架上的四个滑靴骑 在工作面输送机上。底托架与输送机之间具有足够的过 煤空间。
冷却喷雾装置中喷雾主要作用是降尘、湿润、冷却 截齿、扑灭滚筒截割时可能产生的火花、稀释有害气体 的浓度等。冷却系统用于冷却电动机、截割部、液压牵 引部。
1)截割部常见的传动方式
a、电动机—固定减速箱—摇臂(不含行星齿轮)—滚 筒 b、电动机—固定减速箱—摇臂—行星齿轮传动—滚筒 c、电动机—减速器—滚筒 d、电动机—摇臂—行星齿.轮—传动滚筒
这种方式传动简单,摇臂从固定减速箱端部伸出,
支撑可靠,强度和刚度好,但摇臂下降位置受输送机
限制,卧底量小。

液压支架 工作原理

液压支架 工作原理

液压支架工作原理
液压支架是一种常用的升降设备,其工作原理是利用液压系统的原理实现起升和降低的功能。

液压支架由液压缸、油泵、油箱等组成。

液压系统通过将液体(通常是油)从油箱中吸入,并通过油泵加压,将高压液体输送到液压缸内。

液压缸内部是一个活塞和活塞杆,当液体进入液压缸时,活塞杆会受到液压力的作用而上升。

相反,当液体从液压缸中排出时,活塞杆会下降。

液压支架的高度可以通过控制液压系统中的油泵来调节。

当需要抬高支架时,油泵会将液体加压,并将高压液体输送到液压缸内,使得活塞杆上升,从而抬高支架。

相反,当需要降低支架时,油泵会将液体抽离或者减小压力,使液压缸内的液体流回油箱,活塞杆因此而下降。

液压支架在实际应用中具有很高的稳定性和精度。

通过灵活控制油泵的加压和减压速度,可以实现支架的平稳升降,而且可以精确地控制支架的高度。

由于液压系统具有传动效率高、力矩输出平稳等特点,因此液压支架广泛应用于各个领域,如汽车维修、建筑工地等。

总之,液压支架通过利用液压系统的原理实现升降功能,具有灵活、稳定和精确的特点,广泛应用于实际生产和工程领域。

煤矿液压支架工作原理

煤矿液压支架工作原理

煤矿液压支架工作原理
煤矿液压支架是煤矿井下用于支撑煤壁和顶板的重要设备之一。

它利用液压系统的工作原理,通过控制油液的流动来实现支架的伸缩和固定。

在工作原理上,煤矿液压支架主要包括两个重要部分:行走机构和支撑机构。

行走机构是煤矿液压支架的基础部分,由控制阀、液压缸、油泵和电动机等组成。

当电动机启动后,通过液压缸的活塞杆伸缩来实现支架的行走和定位,使其能够自由地在井下移动和调整位置。

支撑机构是煤矿液压支架的主要组成部分,通过液压系统的工作原理来实现支架的伸缩和固定。

液压支架上设有许多个液压缸,每个液压缸内都充入液压油。

当需要支架伸长时,通过打开液压缸上的控制阀,使液压油进入液压缸,并推动活塞向外伸长,从而实现支架的伸长;相反,当需要支架缩短时,通过关闭控制阀,使液压缸内的油液返回油箱,从而实现支架的缩短。

通过控制液压系统中的油液流动,可以实现支架的快速、准确的伸缩,以适应煤壁和顶板的变化。

另外,煤矿液压支架在工作过程中还需要考虑安全因素。

例如,通过设置安全阀来保护液压系统的安全,当系统中油液的压力超过设定值时,安全阀会自动打开,以释放过压的油液,保护液压系统的安全运行。

总的来说,煤矿液压支架通过利用液压系统的工作原理,通过控制油液的流动来实现支架的伸缩和固定,保证煤矿井下工作环境的安全和高效。

2.1认识液压支架

2.1认识液压支架

安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段t2;
液压支架在低于额定工作阻力下工作时,具
有增阻性,以保证支架对顶板的有效支撑作 用; 在达到额定工作阻力时,具有恒阻性; 为使支架恒定在最大支撑力,具有可缩性, 支架在保持恒定工作阻力下,随顶板下沉而 下缩。 增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封 性能,恒阻性与可缩性主要由安全阀来实 现——安全阀、液控单向阀和立柱是保证支 架性能的三个重要元件。
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三、液压支架的结构组成
(一)概述 液压支架的产品型号示例
Z
Y
5600
/
17
/
35
最大高度 dm 最小高度 dm 工作阻力 KN
第一特征代号 产品类型代号
ZZ4000/17/35表示:Z支架、Z支撑掩护式、支架工作阻力 4000kN、支架最小高度1700mm、支架最大高度3500mm。
项目二 液压支护设备
学习情境一 认识液压支架
一、概述
在回采与掘进工作面中,为了正常生产并保护工作面内机器与 人员的安全。要对顶板支撑、控制和管理,以防止工作空间内的顶 板垮落,同时提供足够的通风断面。 煤矿的顶板支护设备主要包括摩擦式金属支柱、单体液压支柱 和液压支架等三大类。单体液压支柱的结构比较简单,体积小、重 量轻,搬移支护方便,承载力较大,广泛应用于高档普采工作面。 液压支架由金属构件和若干液压组件组成。它以高压液体作为 动力,能实现支撑、切顶、自移和推溜等工序,与滚筒采煤机(或刨
操纵阀
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二、液压支架的工作原理
(一)支架的升降
工作阻力: 支架对顶板的支撑力称为工作阻力,由支架安 全阀的调定压力决定。 支架工作阻力
P

4

煤矿用液压支架工作原理

煤矿用液压支架工作原理

煤矿⽤液压⽀架⼯作原理摘要本论⽂主要阐述了⼀般掩护式液压⽀架的设计过程。

设计内容包括:选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。

由于该煤层厚度适中,选⽤掩护式液压⽀架。

煤层厚度介于m~5.2之8.3间,煤层厚度变化较⼤,选⽤调⾼范围⼤且抗⽔平推⼒强且带护帮装置的掩护式⽀架。

⽀架采⽤正四连杆机构,以改善⽀架受⼒状况。

顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构;⽴柱采⽤双伸缩作⽤液压缸,以增加⼯作⾏程来满⾜⽀架调⾼范围的需要。

推移千⽄顶采⽤框架结构,以减少推溜⼒和增⼤移架⼒。

为了提⾼移架速度,确保对顶板的及时⽀护,采⽤锥阀液压系统。

关键词:液压⽀架液压四连杆机构采煤⽀架选型推溜移架⽬录1 概述 (5)1.1液压⽀架的组成和分类 (5)1.2液压⽀架的⼯作原理 (8)1.3液压⽀架的⽀护⽅式 (11)1.4⽀架选型的基本参数 (12)2 总体设计 (14)2.1选架型 (14)2.2液压⽀架基本参数的确定 (16)2.3采煤机、液压⽀架和输送机的配套 (19)2.4四连杆机构设计 (21)2.5顶梁长度的确定 (28)2.6⽴柱及柱窝位置的确定 (29)2.7平衡千⽄顶位置的确定 (33)2.8其它千⽄顶位置的确定 (36)3 ⽀架的受⼒计算 (39)3.1液压⽀架受⼒分析 (39)3.2确定⽀架的⽀护强度 (40)3.3底座接触⽐压计算 (40)3.4⽀架⽀护效率 (40)4 液压⽀架的主要部件的设计 (42)4.1前梁 (43)4.2主顶梁 (43)4.4前、后连杆 (45)4.5底座 (45)4.6⽴柱 (46)4.7千⽄顶 (47)5 主要零、部件的强度校核 (49)5.1校核的基本要求 (49)5.2前梁的校核 (50)5.3主顶梁的校核 (52)5.4掩护梁的强度校核 (55)5.5底座强度校核 (57)5.6销轴和⽿座的强度校核 (59)5.7⽴柱强度校核 (62)6 液压系统设计 (68)6.1液压⽀架的液压系统的简介 (68)6.2液压⽀架的液压系统拟订 (69)6.3液压元件的选取 (71)6.4液压控制系统 (72)结束语 (76)参考⽂献 (77)1 概述1.1 液压⽀架的组成和分类1.1.1液压⽀架的组成液压⽀架是综采⼯作⾯⽀护设备,它的主要作⽤是⽀护采场顶板,维护安全作业空间,推移⼯作⾯采运设备。

采煤机械之液压支架

采煤机械之液压支架
根据实测的底板容许极限载荷作为基本指标、底 板抗压入刚度作为辅助指标对工作面底板进行分类, 依此作为支架选型和围岩可控性分类的基本依据, 避免支架或支柱在相应类别工作面出现压入底板
第四节 支架参数确定
一、支架高度 首先确定支架适用煤层的平均截割高度,然后 确定支架高度
支架最大结构高度 H max M max S1
(3)控制元部件 包括液压系统操纵阀、单向阀、 安全阀等各类阀,以及管路、液压电控元件。主要 功能是操作控制支架各液压缸动作及保证所需的工 作特性
(4)辅助装置 如推移装置、护帮(或挑梁)装置、 伸缩梁(或插板)装置、活动侧护板、防倒防滑装置、 喷雾装置…
一、顶梁 顶梁形式: 整体顶梁、铰接顶梁
1.整体顶梁 2.铰接顶梁 铰接顶梁的前段称为前梁,后段为主梁,简称顶梁
3. 推移千斤顶倒装
移架力:
FY
4
D2 pm
推溜力:
FT
4
(D2
d 2 ) pm
六、梁端距和顶梁长度 梁端距 ——移架后顶梁端部至煤壁的距离 梁端距是由于工作面顶板起伏不平造成输送机和采
煤机的倾斜,以及采煤机割煤时垂直分力使摇臂和滚 筒向支架倾斜,为避免割顶梁而留的安全距离
支架高度越大,梁端距应越大
支架伸缩比: ——支架的最大结构高度与最小结构高度之比
Ks Hmax / Hmin
二、支护强度和工作阻力
支护强度:
——支架有效工作阻力与支护面积之比 顶板所需支护强度取决于顶板等级和煤层厚度
制订不同顶板等级的支护强度标准,支护强度按规
定选用或按经验公式估算
1.岩石自重法
已知工作面上覆岩层裂隙带高度时,在工作面上覆
较难跨落的岩层或岩层组合,其运动特征对于综 采工作面支架设计和选型意义重大

液压支架工作原理

液压支架工作原理

液压支架工作原理
液压支架是一种常见的工程机械设备,它通过液压原理来实现对重物的支撑和举升。

液压支架主要由液压缸、液压泵站、控制阀和液压油箱等部件组成,其工作原理简单而高效。

液压支架的工作原理是基于帕斯卡定律的。

帕斯卡定律是指在一个封闭的容器内,液体所受的压力均匀作用在容器的各个部分,并且这个压力的大小与液体的密度和液体的高度成正比。

因此,液压支架在工作时,液压泵站会提供高压液体,通过管道输送到液压缸内部,液压缸的活塞会受到液体的压力而产生推力,从而实现对重物的支撑和举升。

液压支架的工作原理还涉及到控制阀的作用。

控制阀可以控制液压缸内液体的流动方向和流量大小,从而实现对液压支架的升降和稳定控制。

当需要升降液压支架时,控制阀会改变液体的流动方向,使液压缸内的液体产生推力或拉力,从而实现对重物的升降;当需要稳定支撑重物时,控制阀会控制液体的流量大小,使液压支架保持在稳定的状态。

在液压支架的工作过程中,液压油箱也扮演着重要的角色。

液压油箱内的液压油不仅可以作为液压系统的工作介质,还可以起到冷却、滤波和储存作用。

液压油经过液压泵站提供给液压缸,完成对重物的支撑和举升,然后经过控制阀的调节,最终回流到液压油箱中,循环利用,形成一个闭合的液压系统。

总的来说,液压支架的工作原理是基于液压原理和帕斯卡定律的,通过液压泵站、液压缸、控制阀和液压油箱等部件的协调配合,实现对重物的支撑和举升。

液压支架以其稳定性高、举升力大、操作简便等特点,被广泛应用于各种重型机械设备的支撑和举升工作中。

矿用液压支架工作原理

矿用液压支架工作原理

矿用液压支架工作原理
矿用液压支架是煤炭开采过程中常用的设备,用于支撑煤矿的顶板和保障矿工的安全。

其工作原理如下:
1. 液压系统:矿用液压支架内设有液压系统,包括一个液压油箱、液压泵、液压阀和液压缸等组件。

液压泵通过供油来给液压系统提供动力。

2. 液压缸:液压支架内的液压缸是关键的执行部件。

常见的液压支架通常由数个液压缸组成,液压缸内有活塞活动。

在液压系统的控制下,液压缸可以实现伸缩和锁定功能。

3. 支撑工作:在采煤过程中,液压支架首先被放置在需要支撑的位置,然后通过控制液压泵和阀门,使液压缸活塞伸缩。

液压缸的伸缩过程可以根据需要进行调整,以适应不同的矿井条件。

4. 锁定功能:当液压支架达到所需的支撑高度后,液压缸会被锁定,保持支撑状态。

通过液压阀控制液压缸的液压油流,确保液压支架在设计高度下的稳定性和可靠性。

总之,矿用液压支架工作原理是通过液压系统控制液压缸的伸缩和锁定功能,以支撑煤矿的顶板,并确保矿工的安全。

这种工作原理使得液压支架具有结构紧凑、调节方便、支撑稳定的特点。

液压支架的结构原理及常见故障

液压支架的结构原理及常见故障

一、液压支架的工作原理及结构1、液压支架的工作原理:液压支架是以高压液压为动力,由若干液压元件(液压缸和阀件)与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备,它能实现升架(支撑顶板)、降架(脱离顶板)、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序,并能可靠地支撑顶板,有效地隔离采空区,防止矸石进入工作面,保证了正常作业所需的空间。

液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用,实现了采煤综合机械化,解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤工作的矛盾,进一步提高了采煤和运输设备的效能,减轻了煤矿工人的劳动强度,改善了安全生产条件。

2、液压支架的基本组成部分:液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。

图—1液压支架的组成1—前立柱;2—后立柱;3—顶梁;4—掩护梁;5—前连杆;6—后连杆;7—底座;8—操作阀;9—推移千斤顶⑴承载结构件有:顶梁、掩护梁和底底座等。

顶梁是直接与顶板相接触,并承受顶板岩石载荷的支架部件;掩护梁是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间,并承受冒落矸石的载荷,以承受顶板水平推力的部件;底座是直接与底板相接触,传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。

⑵执行元件有:立柱和各种千斤顶。

立柱是支撑在顶梁(或掩护梁)和底座之间直接或间接承受顶板载荷的油缸,立柱是支架的主要动力执行元件,它的结构强度和结构形式决定了支架的支撑力的大小和支撑高度范围;千斤顶是除立柱以外的各种油缸,它完成推移刮板输送机、移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。

⑶控制和操纵元件有:操纵阀、截止阀及各种油缸的控制阀等。

操纵阀是用以操纵支架各执行元件动作的阀,它是支架的动作指挥元件。

根据支架的执行元件多少及对动作的要求不同,操纵阀的结构也不一样。

液压支架上所用的控制阀较多,但油缸控制阀只有液控单向阀和安全阀。

⑷辅助装置:除上述三项构件以外的其它构件。

它包括推移装置、复位装置、挡矸装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装置和照明等。

液压支架工作原理

液压支架工作原理

液压支架工作原理
液压支架是一种利用液压原理实现建筑物或重型设备临时支撑的工具。

其工作原理如下:
1. 液压系统:液压支架包含液压系统,由液压油箱、液压泵、液压缸、液压管路和控制阀组成。

液压油箱储存液压油,液压泵通过机械作用将液压油从油箱中抽出,并压力增加,然后将高压液压油送入液压缸。

控制阀用于控制液压系统的动作。

2. 支撑过程:在需要支撑的位置,设置液压支架。

当需要抬升或调整支架高度时,打开液压泵,泵送高压液压油进入液压缸。

液压油的压力使得液压缸内的活塞向上运动,从而使支架上升或调整高度。

当液压缸中的油液释放时,支架会恢复原状或降低高度。

3. 承重能力:液压支架的承重能力取决于所采用的液压缸的设备规格和数量。

设计时要考虑到承受的静载荷、动载荷和地基承载能力等因素,确保支架在工作过程中能够安全稳定地支撑。

液压支架工作原理利用液压力的传递和控制,能够提供可调节高度和稳定的支撑力。

它广泛应用于建筑、桥梁、船舶等工程和设备安装等领域。

液压支架电液控制系统原理及应用

液压支架电液控制系统原理及应用

(3)承载恒阻阶段:随着顶板压力的进 一步增加,立柱下腔的液体压力越来越高 。由于安全阀的作用,支架的支撑力维持 在某一恒定数值上.
(4)降柱移架阶段:随工作面的推进,支 架需要前移。移架前 需要将支架的立柱 卸载收缩,使支架撤出支撑状态.
液压支架工作特性曲线 :横坐标表示时间,纵坐 标 表 示 支 撑 力 。 t0 、 t1 、 t2 、 t3 分 别 表 示 支 架 的 初 撑、增阻、恒阻和卸载降 柱、移架阶段.
电液控制系统的技术核心是,通过电液阀 将过去人工控制操作变为由计算机程序控 制的电子信号操作,液压支架不同位置的 传感器将工作环境和不同状态的信号传输 给计算机,计算机将根据不同的工作状态 和工艺的要求,对电液阀发出控制信号, 达到对工作面设备进行控制的目的。
上个世纪80年代初德国、英国开始研究液压 支架电液控制技术。80年代中期进行了产品的井 下小批量实验。80年代末期开始在全工作面液压 支架上使用,并达到成熟和广泛运用的程度。在 地质条件较优越的美国和澳大利亚,其长壁采煤 工作面的液压支架几乎全部采用电液控制系统。
电液控制系统的功能
(1) 本架单动和降升移组合动作的控制。 (2) 双向单动和降移升组合动作邻架控制; (3) 双向多架单动和降移升组合动作的成组控制; (4) 双向采煤机位置和按键自动控制; (5) 全工作面支架立柱压力的自动检测和初撑力自
保升柱的自动控制; (6) 支架升柱、降柱、推溜、移架动作和系统通信
电液阀市场情况
当今的电液阀市场中,主要以德、美两国为主, 其中DBT、德国MARCO与美国JOY等公司的产 品在市场上有极高的占有率,以及蒂芬巴赫、 OHE 等。主要代表产品有:DBT的直动平面塑 料密封的电磁先导阀,德国MARCO的放大杠杆 推动的陶瓷密封结构电磁先导阀以及美国JOY公 司的直动式陶瓷密封结构电磁先导阀。

液压支架地结构原理及常见故障

液压支架地结构原理及常见故障

一、液压支架的工作原理及结构1、液压支架的工作原理:液压支架是以高压液压为动力,由若干液压元件(液压缸和阀件)与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备,它能实现升架(支撑顶板)、降架(脱离顶板)、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序,并能可靠地支撑顶板,有效地隔离采空区,防止矸石进入工作面,保证了正常作业所需的空间。

液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用,实现了采煤综合机械化,解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤工作的矛盾,进一步提高了采煤和运输设备的效能,减轻了煤矿工人的劳动强度,改善了安全生产条件。

2、液压支架的基本组成部分:液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。

图—1液压支架的组成1—前立柱;2—后立柱;3—顶梁;4—掩护梁;5—前连杆;6—后连杆;7—底座;8—操作阀;9—推移千斤顶⑴承载结构件有:顶梁、掩护梁和底底座等。

顶梁是直接与顶板相接触,并承受顶板岩石载荷的支架部件;掩护梁是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间,并承受冒落矸石的载荷,以承受顶板水平推力的部件;底座是直接与底板相接触,传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。

⑵执行元件有:立柱和各种千斤顶。

立柱是支撑在顶梁(或掩护梁)和底座之间直接或间接承受顶板载荷的油缸,立柱是支架的主要动力执行元件,它的结构强度和结构形式决定了支架的支撑力的大小和支撑高度范围;千斤顶是除立柱以外的各种油缸,它完成推移刮板输送机、移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。

⑶控制和操纵元件有:操纵阀、截止阀及各种油缸的控制阀等。

操纵阀是用以操纵支架各执行元件动作的阀,它是支架的动作指挥元件。

根据支架的执行元件多少及对动作的要求不同,操纵阀的结构也不一样。

液压支架上所用的控制阀较多,但油缸控制阀只有液控单向阀和安全阀。

⑷辅助装置:除上述三项构件以外的其它构件。

它包括推移装置、复位装置、挡矸装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装置和照明等。

液压支架推移装置的作用及工作原理

液压支架推移装置的作用及工作原理

液压支架推移装置的作用及工作原理
“嘿,你们知道吗?咱今天来聊聊一个超厉害的东西——液压支架推移装置!”
有一天,我跟着爸爸去他工作的煤矿参观。

一走进那大大的矿区,哇,到处都是忙碌的身影和巨大的机器。

我好奇地东张西望,这时候爸爸指着一个像大铁架子一样的东西说:“看,那就是有液压支架推移装置的设备。


液压支架推移装置到底是啥呢?它就像是一个大力士的手臂。

这里面有个很重要的部件叫千斤顶,它可厉害啦!就像我们的小胳膊能抬起东西一样,千斤顶能把重重的煤炭顶板撑起来。

还有那些管道,就像我们身体里的血管,把力量传送到各个地方。

那它是怎么工作的呢?就像我们打气筒给气球打气一样,通过液压油的压力来推动千斤顶伸缩。

当要把煤炭往前推的时候,这个大力士手臂就会伸出去,把煤炭一点一点地往前推。

这不是很神奇吗?
在煤矿里,工人们可离不开这个液压支架推移装置呢!没有它,那些煤炭就没办法顺利地被开采出来。

就好比我们没有了双手,很多事情都做不了。

液压支架推移装置真的太重要啦!它就像一个默默无闻的英雄,在煤矿里发挥着巨大的作用。

我觉得我们应该好好感谢这些厉害的机器,是它们让我们的生活变得更加美好。

我的观点结论就是:液压支架推移装置超厉害,为我们的生活贡献巨大力量。

液压支架原理

液压支架原理

液压支架原理
液压支架是一种常见的工程机械设备,它通过液压原理来实现对重物的支撑和
调整。

液压支架的工作原理主要包括液压系统、支撑结构和控制装置三个方面。

首先,液压支架的液压系统是其核心部件。

液压系统由液压油箱、液压泵、液
压缸、液压阀等组成。

液压泵将液压油从油箱中抽出,并通过液压阀控制流向和压力,然后传递给液压缸。

液压缸是液压支架的动力来源,它能够根据液压系统的控制实现支架的升降和调节功能。

其次,液压支架的支撑结构是实现对重物支撑的关键。

支撑结构通常由液压缸、支撑臂和支撑腿等部件组成。

液压缸通过液压系统的控制,能够实现对支撑臂的伸缩,从而调整支撑的高度和角度。

支撑腿则能够提供稳定的支撑基础,确保重物在支架上的安全支撑和稳定性。

最后,液压支架的控制装置是实现对液压系统和支撑结构的智能控制。

控制装
置通常由液压控制阀、传感器、控制器等组成。

液压控制阀能够根据控制信号调节液压系统的工作状态,传感器则能够实时监测支架的状态和重物的负荷情况,控制器则能够根据传感器的反馈信号实现对液压系统和支撑结构的智能控制和调节。

总的来说,液压支架通过液压系统、支撑结构和控制装置的协同作用,能够实
现对重物的稳定支撑和调整。

其工作原理简单而有效,能够广泛应用于各种工程领域,为重物的搬运和支撑提供了重要的技术支持。

煤矿用液压支架详细介绍

煤矿用液压支架详细介绍

采煤综合机械化,是加速我国煤炭工业发展,大幅度提高劳动生产率,实现煤炭工业现代化的一项战略措施.综合机械化不仅产量大,效率高,成本低,而且能减轻笨重的体力劳动,改善作业环境,是煤炭工业技术的发展方向.液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一.液压支架主要由以下几个基本部分组成:顶梁,掩护梁和四连杆机构,侧护板,底座,立柱,千斤顶.设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则.在支撑掩护式的设计过程中,前梁、主顶梁、掩护梁和立柱等结构件的设计是重点.本论文介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,目的及要求,对掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍,讲述了这种支架的方案和用途.目录中文1.液压支架的组成与分类………………………………………………………2..支架结构的选择 (6)2.3.1 顶梁的选取 (7)2.3.2 侧护板的选取 (7)2.3.3 底座的选取…………………………………………………………… ..72.3.4 推移装置的选取 (7)2.3.5 护邦装置的选取 (8)2.3.6 防倒滑装置的选取 (8)2.3.7 液压支架的主要液压元件和泵站 (8)2.3.7.1 立柱 (8)2.3.7.2 液控单向阀 (9)2.3.7.3 安全阀 (9)2.3.7.4 操纵阀 (10)2.3.7.5 泵站 (10)支架主要尺寸的确定 (11)2.4.1 已知参数 (11)2.4.2 支架高度的确定 (11)2.4.3 中心距和宽度的确定 (12)2.4.4 梁端距和顶梁长度的确定 (12)2.4.5 支架四连杆机构尺寸设计及计算 (12)2.4.6 底座长度的确定 (16)2.4.7 顶梁长度的确定 (16)2.4.8 立柱的技术参数确定 (18)2.4.8.1 立柱数的确定 (19)2.4.8.2 支撑方式 (19)2.4.8.3 立柱缸体内径 (19)2.4.8.4 立柱间距 (20)液压支架的受理分析和计算 (21)2.5.1 顶梁的受力分析 (21)2.5.2 掩护梁的受力分析 (22)2.5.3 底座受理分析 (25)液压支架主要部件的强度校核 (26)2.6.1 顶梁强度校核 (26)2.6.2 掩护梁强度校核 (32)2.6.3 底座强度校核 (35)2.6.4 立柱强度校核 (38)液压系统设计 (4)2第三章结束语……………………………………………………………………. ..44第四章参考资料…………………………………………………………………...4620世纪50年代前,在国内外煤矿生产中,基本上采用木支柱、木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板.1954年英国首次研制出液压支架,目前,以液压支架为主体的地下综采设备,已逐步向程控、遥控和自动化方向发展.我国是煤炭生产大国,在20世纪60年代也曾研制了几种液压支架,但未得到推广和应用.20世纪70年代我国从英、德、波兰和前苏联等国家引进数十套液压支架,经过使用、仿制和总结经验,到20世纪80年代以后我国液压支架的研制和应用获得了迅速的发展,相继研制和生产了TD系列、ZY 系列和zz系列等20多种不同规格的液压支架.目前,在国内大、中型矿井中,条件合适的煤层均采用液压支架进行综合机械化开采.1980年起人们取得了对白移式液压支架的研制成功并逐步改进完善,进而普遍推广应用,使回采工作面采煤过程中的落煤、装煤、运煤和支护控顶等工序全部实现综合机械化,煤矿取得了较大综合效益.到20世纪90年代初,人们寻找到适合矿区资源条件的先进采煤方法,采用了放顶煤技术.低位放顶煤液压支架是一种支持双输送机的支架架型,支架掩护梁后部铰接一个带有插板的尾梁,低位放顶煤液压支架一般为四柱支撑掩护式支架类型,这种架型有一个可以上下摆动的尾梁摆动幅度45度左右,因此在摆动中可以松动煤层,并维持一个落煤的空间.尾梁中间有一个液压控制的插板,可以放煤和破碎大煤块,并且具有连续的放煤口.低位放顶煤支架分为小插板是低位放顶煤支架和大插板式低位放顶煤液压支架.为了改进支架的支护性能,提高它对矿山地质条件的适应性,扩大使用范围,延长使用寿命,目前液压支架由下列几方面的发展动向:大力发展掩护式和支撑掩护式支架,对其他形式的支架应逐步减少,原因是这些支架主要采用四连杆机构,使两端和媒壁之间的距离基本保持恒定;支柱支在顶梁上,提高支架的工作阻力;顶梁和掩护梁铰接,避免了两者之间产生的三角区;掩护梁和顶梁的主梁部分均装设侧护板,提高了支架的防护能力;采用整体自移式,便于支架操作和实现自动控制.液压支架的进一步发展是着重解决扩大使用范围的问题,同时,为扩大支架适应的高度范围,广泛采用双伸缩式支柱.采用高压乳化液泵,以提高支架的初撑力,很多国家使用的泵站压力以达到300公斤/cm2以上,为了简化支架管路系统和便于安装操作,开始采用”多芯管”先导式邻架控制的操纵方式.为加快移加速度,进一步改善操作条件,支架控制正在向自动控制方向发展,目前,分组程序控制已开始使用,全工作面的自动控制还处于研究阶段.液压支架的组成和分类1.3.1液压支架的组成液压支架是综采工作面支护设备,它的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间,推移工作面采运设备.液压支架的种类很多,但其基本功能是相同的.液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系—“般分为三大类,即支撑式、掩护式图1-2和支撑掩护式图1-3 根据支架各部件的功能和作用,其组成可分为4个部分:1 承载结构件,如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等.其主要功能是承受和传递顶板和垮落岩石的载荷.2 液压油缸,包括立柱和各类千斤顶.其主要功能是实现支架的各种动作,产生液压动力.3 控制元部件,包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等各类阀,以及管路、液压、电控元件等.其主要功能是操作控制支架各液压油缸动作及保证所需的工作特性.图1-2 掩护式液压支架结构图1-3 支撑掩护式液压支架结构4 辅助装置,如推移装置、护帮或挑梁装置、伸缩梁或插板装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件等.这些装置是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置.1.3.2液压支架的分类及特点按液压支架在采煤工作面的安置位置来划分,有端头液压支架和中间液压支架.端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端.中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面所有位置的支架.中间液压支架按其结构形式来划分,可分为三种基本类型,即:支撑式、掩护式和支撑掩护式.1 支撑式支架支撑式支架是出现最早的一种架型,按其结构和动作方式的不同,支撑式支架又分为垛式支架图1-4 a和节式支架图1-4 b两种结构型式.垛式支架每架为一整体,与输送机连接并互为支点整体前移.节式支架由3~2个框节组成,移架时,各节之间互为支点交替前移,输送机用于支架相连的推移千斤顶推移.节式支架由于稳定性差,现已基本淘汰.支撑式支架的结构特点是:顶梁较长,其长度多在m4左右;立柱多,一般是6~4根,且垂直支撑;支架后部设复位装置和挡矸装置.以平衡水平推力和防止矸石窜入支架的工作空间内.支撑式支架的支护性能是:支撑力大,且作用点在支架中后部,故切顶性能好;对顶板重复支撑的次数多,容易把本来完整的顶板压碎;抗水平载荷的能力差,稳定性差;护矸能力差,矸石易窜入工作空间;支架的的工作空间和通风断面大.由上可知,支撑式支架适用于直接顶稳定、老顶有明显或强烈周期来压,且水平力小的条件.此种支架在现阶段的综采工作面的生产时都已基本不再采用.2 掩护式支架如图1-2其主要由前梁、主梁、掩护梁和侧护板、底座、前后连杆、前梁千斤顶、推移千斤顶、操纵阀等组成.a b图1-4支撑式支架结构形式a—垛式支架b—节式支架它的结构特点是:有一个较宽的掩护梁以挡住采空区矸石进入作业空间,其掩护梁的上端与顶梁铰接,下端通过前后连杆与底座连接.底座、前后连杆和掩护梁形成四连杆机构,以保持稳定的梁端距和承受水平推力.立柱的支撑力间接作用与顶梁或直接作用与顶梁上.掩护式支架的立柱较少,除少数掩护式支架1根立柱外,一般都是一排2根立柱.这种支架的立柱都为倾斜布置,以增加支架的调高范围,支架的两侧有活动侧护板,可以把架间密封.通常顶梁较短,一般为3.0mm左右.掩护式支架的支护性能是:支撑力较小,切顶性能差,但由于顶梁短,支撑力集中在靠近煤壁的顶板上,所以支护强度较大、且均匀,掩护性好,能承受较大的水平推力,对顶板反复支撑的次数少,能带压移架.但由于顶梁短,立柱倾斜布置,故作业空间和通风断面小.由上可知,掩护式支架适用于顶板不稳定或中等稳定、老顶周期来压不明显、瓦斯含量少的破碎顶板条件.3 支撑掩护式支架如图1-3其主要由防片帮千斤顶、前梁、顶梁、掩护梁、底座、推移千斤顶、立柱等组成.支撑掩护式支架是在吸收了支撑式和掩护式两种支架优点的基础上发展起来的一种支架.因此,它兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性能,可适应各种顶底板条件.此种支架的优点是:支撑力大,切顶性能强,防护性能好,通风断面大,稳定性好,应用范围广.它的缺点是:结构复杂,成本较高.支撑掩护式支架的立柱均为两排,立柱可前倾或后倾.也可倒八字形布置和交叉布置.通常,两排立柱都是直接支撑在顶梁上,个别情况下,也有后排立柱支撑在掩护梁上而前排立柱支撑在顶梁上.4 特种液压支架特种液压支架是为了满足某些特殊的要求而发展起来的液压支架,在结构形式上仍属于以上某种液压支架.包括放顶煤支架等.支架设计工况分析本次设计的液压支架是针对神东煤矿工况条件而作.经考察该煤矿采场围岩的性质具有如下情况:直接顶初次垮落步距l为z 18~28米,且主要以砂岩,石炭岩组成,节理裂隙很少;分层厚度~1.0米;抗压强度32~99MP;综合弱化常量~,属于第3类稳定直接顶;基本顶可根据煤层开采厚度为3米,初次来压步距大约为35~46米判断其为来压强烈,Ⅲ级基本顶;其底板的容许比压为~,属于松软底板.根据围岩性质宜选择支撑掩护式四柱支撑掩护式其承载能力大,切顶能力强,比压较均匀.液压支架工作原理液压支架的主要动作茧自缚升架﹑降架﹑推移输送机和移架.这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体,通过液压控制系统控制不同功能的液压缸来完成的.每架支架的液压管路都与工作面主管路并联,形成各自独立的液压系统见图,其中液控单向阀和安全阀设在本架内,操纵阀可设在本架或邻架内,前者为本架操作,后者为邻架操作.顶梁;2-立柱;3-底座;4-推移千斤顶;5-安全阀;6-液控单向阀;7,8-操纵阀;9-输送机;10-乳化液泵;2.2.1支架升降支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现,其工作过程如下:(一)初撑操纵阀8处于升柱位置,由泵站输送来的高压液体,经液控单向阀6进入立柱的下腔,同时立柱上腔排液,于是活柱和顶梁升起,支撑顶板.当顶梁接触顶板,立柱下腔的压力达到泵站的压力后操纵阀置于中位,液控单向阀6关闭,从而立柱下腔的液体被封闭,这就是支架的初撑阶段.此时,支架对顶板产行的支撑力称为初撑力.(二)承载支架初撑后,进入承载阶段.随着顶板的缓慢下沉,顶板对支架的压力不断增加,立柱下腔被封闭的液体压力将随之迅速升高,液压支架受到弹性压缩,并由于立柱缸壁的弹性变形而使缸径产生弹性扩张,这一过程就是支架的增阻过程.当下腔液体的压力超过安全阀5的动作压力时,高压液体经安全阀5泄出,立柱下缩,直至立柱下腔的液体压力小于安全阀的动作压时,安全阀关闭,停止泄液,从而使立柱工作阻力保持恒定,这就是恒阻过程.此时,支架对顶板的支撑力称为工作阻力,它是由支架安全阀的调定压力决定的.(三)卸载当操纵阀8处于降架位置时,高压液体进入立柱的上腔,同时打开液控单向阀6,立柱下腔排液,于是立柱支架卸载下降.由以上分析可以看出,支架工作的支撑力变化可分为三个阶段如图.即:开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段t,初撑后至安全阀开启前的增阻阶段t,以及安全阀出现脉动卸载时的恒1阻阶段t,这就是液压支架的阻力-时间特性.它表明液压支架在2低于额定工作阻力下工作时具有增阻性,以保证支架对顶板的有效支撑作用;在达到额定工作阻力时,具有恒阻性;为使支架恒定在此最大的条件下,能随顶板下沉而下缩.增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能,恒阻性与可缩性主要由安全闪莱实现,困此安全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的本个重要元件.图液压支架工作特性曲线2.22.2.2支架的移动和推移输送机如图所示,支架和输送机的前移,由底座3上的推移千斤顶4来完成.需要移架时,先降柱卸载,然后通过操纵阀使高压液体进入推移千斤顶4的活塞杆腔,活塞腔回液,以输送机为支点,缸体前移,把整个支架拉向煤壁.需要推移输送机时,支架支撑顶板,高压液体进科推移千斤顶4的活塞腔,活塞杆腔回液,以支架为支点,活塞杆伸出,把输送机推向煤壁.支架结构的选择根据液、压支架各部件的功能和作用,其组成可分为四部分:1承载结构件,如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等.其主要功能是承受和传递顶板及垮落岩石的载荷.2液压油缸,包括立柱和各类千斤顶.其主要功能是实现支架的各种动作,产生液压动力.3控制元部件,包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀、以及管路、液压、电控元件.其主要功能是操作控制支架各液压缸动作及保证所需的工作特性.(4)辅助装置,如推移装置、护帮装置、伸缩梁装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件、喷雾装置等.这些装置是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置.2.3.1顶梁的选取支架采用整体顶梁,整体顶梁结构简单,可靠性好;顶梁对顶板载荷的平衡能力较强;前端支撑力较大;可设置全长侧护板,有种于提高顶板覆盖率,改善接顶效果和补偿焊接变形,整体顶梁前端一般上翘1°~3°.2.3.2 侧护板的选取支架侧护板装置一般由侧护板、弹簧筒、侧推千斤顶、导向杆和连接销轴等组成.本支架采用直角式单侧活动侧护板.直角式单侧活动侧护板一侧为固定式,一侧为活动式.固定侧护板即梁的边筋板,可增加梁体强度,减轻支架质量.直角式单侧活动侧护板适用于工作面倾角15°以下的缓倾斜煤层,具有挡矸密封性和导向性好的特点.这正好满足所设计的煤层工况.2.3.3底座的选取本支架采用整体刚性底座.整体刚性底座的整体刚度和强度好,底座接触面积大,有利于减小对底板的比压,正好适用于软底板工件面.2.3.4推移装置的选取推移装置由推移杆、推移千斤顶和连接头等主要零部件组成,其中推移杆是决定推移装置形式和性能的关键部件.推移杆采用正拉式短推移杆.这种推移杆是由钢板焊接而成的箱形结构件,结构简单可靠,质量轻.推移千斤顶与移步横梁铰接并紧靠在运输机槽帮上,使结构复杂化,且不能起到原来想象的防止支架下滑的作用.目前广泛采用的方法是,推移千斤顶直接与运输机铰接.为了提高移架力,可采用以下措施:(1)采用推移框架或推溜悬臂.(2)在推移油路上接处交替单向阀,推溜时千斤顶成差动缸运行,使推溜力减小.移架时活塞杆腔进压力液.(3)采用浮动活塞.推溜时活塞腔进压力油液,先将浮动活塞推到缸口,然后活塞杆才移动而推溜.当活塞杆腔进压力液时,先将浮动活塞推回到活塞杆端,然后缸体移动而移架.因为活塞杆面积小于活塞环形面积,故推溜力小于移架力.在供油压力为兆帕时,推溜力为千牛顿,移架力为千牛2.3.5护帮装置的选取护帮板是提高液压支架适应性的一种常用装置,其作用是护帮、做临时前梁等.此处护帮装置采用四连杆式.这种护帮板铰接在整体顶梁,在千斤顶与护帮板间增加一个四连杆机构,实现护帮和挑起支护顶板,并保证收回到预定的角度.四连杆机构把千斤顶的作用力有效地传递到煤壁和顶板上.这种挑梁的挑起力矩大,但结构复杂一些.2.3.6防倒滑装置的选取因所设计的液压支架所适应的场合是煤层倾角为15°以下,故可以不设置防倒防滑装置.2.3.7 液压支架的主要液压元件和泵站2.3.7.1立柱立柱是支架实现支撑和承载的主要部件,它直接影响到支架的工作性能,同时还处于高压受力状态,因此,立柱除了具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外,还必须由足够的抗压和抗弯强度,密封良好、结构简单并能适应支架的工作要求.立柱类型:立柱按动作不同分为单作用立柱和双作用立柱;按结构不同可分为活塞式和柱塞式;安身锁不同可分为单伸缩式和双伸缩式立柱.单作用立柱是属于液压升柱、自由降柱的工作方式,应用较少,目前广泛采用的是双作用活塞立柱,极靠液压力来实现升柱和降柱.在伸缩方式上,大采用单伸缩,只有当煤层厚度比较大,或为了扩大支架调高范围时才采用双伸缩立柱.立柱结构:液压支架实际上是推力油缸作为支撑装置,具有以下特点:立柱一般由活塞、活塞杆、缸体三部分组成,由于支架工作时,立柱承受的载荷较大,降柱力较小,故活塞杆直径较大,常采用空心结构,以保证有足够的刚度,活塞一般采用Y型密封圈,铜环导向, 缸体底部焊接,缸体与缸盖之间用钢丝、螺纹或卡环连接.立柱的头部结构为球型,预定梁或底座之间的连接采用销轴活压块固定,以是立柱工作时有一定的适应性.立柱的供液方式有外供液和内供液两种,一般双伸缩立柱采用内供液方式,单伸缩立柱大多用外供液方式,此方法简单,加工、维修都很方便.为在一定范围内适应煤层厚度变化,立柱上端可根据需要装设机械架长杆,以增加支架高度,但其长度必须控制在立柱刚性所允许的范围内才可以.2.3.7.2液控单向阀液控单向阀是支架液压系统中的关键元件之一,通常称为“液压锁”.支架的工作可靠与否,与单向阀的密闭性能有直接关系,如果单向阀锁不住立柱下腔的工作液体,支架就会出现自动慢慢下缩,使不能允许的,如果液控单向阀动作不灵敏,则立柱得初撑力就达不到设计要求,因此要求液控单向阀密封可靠、动作灵敏,并要求使用寿命长.2.3.7.3 安全阀安全阀也称为定压阀,它与液控单向阀组合在一起,使液压支架不可缺少的一种控制阀.安全阀是使支架保持平衡工作特性和可伸缩性的重要元件,和液控单向阀一样,他长期处于高压状态.支架经常的工作状态取决于顶板压力逐渐增强和顶板岩石的极其缓慢下沉情况.若安全阀的密封性能不好,不能保证支架达到设计的工作阻力和稳定的工作状态,故要求安全阀的动作灵敏,阀的开启压力和关闭压力差值很销,有一定的卸荷开口量,密封可靠和工作稳定,没有震荡现象,有较长的使用寿命,结构简单,拆装方便.液压支架采用安全阀均为直动式,结构简单、工作灵敏度高,过载时,它能及时起到溢流作用,利用液压和弹簧力的相互作用,以实现阀的开启溢流和复位定压作用.2.3.7.4操纵阀操纵阀是控制各液压缸进出油路使立柱完成各种动作的开关,故要求密闭性好,工作可靠、操作方便.操纵阀的技能通过和位数必须满足支架的动作要求,操纵阀的机能一般在停止位置时,各个通路应全部回液,相当于“Y”型机能,故操纵阀上油液高压进液口和一个低压回路上.操纵阀控制不同,可分为手控、液控、电控和电液控四种,按动作原理可分为往复式和回转式两种.往复式:往复式操纵阀的阀芯元件是沿轴向做往复运动,开闭进出口油路实现换向作用.它采用结构为二位三通或三位四通电磁阀构成组合机构,每个阀独立操作可实现复合化,但体积大,结构较复杂,阀的操作机构一般采用杠杆式凸轮闭轮锁的控制装置,也可用电控或电液控,因此往复式操作有利于实现遥控和自动化.回转操纵阀:回转操纵阀优点是体积小,位数多,操作简单方便,但只有单一动作,难以实现组合操作.2.3.7.5泵站泵站一般有乳化液泵、乳化液箱和一套压力控制与保护装箱组成,装在可沿轨道或底板移动的平板列车上,泵站是液压支架的动力源,一般按设在中间运输巷内,支架的液压传动式乳化液作为传递能量的介质,泵站的工作压力除了硬满足支架初撑力要求的压力和千斤顶的最大压力外,还应加上管路损失.支架主要尺寸的确定2.4.1 已知参数:1.煤层厚度:~3m2.顶板稳定度:中等3.支护强度:4.顶板尺寸:×2.5m5.底板比压:6.液压系统工作压力:2.4.2支架高度的确定:最大高度:Hmax=Mmax+S1=3000+200=3200mm最小高度:Hmin=Mmin-S2-a-b=0=1300mm式中:Hmax-支架最大高度Hmin-支架最小高度Mmax-煤层最大厚度Mmin-煤层最小厚度S1-考虑伪顶媒皮冒落后仍有可靠初撑力所需要的支撑高度一般取200-300mm这里取S1=200mmS2-顶板最大下沉量,一般取100-200mm这里取200mma-移架时支架的最小可缩量取50mmb-浮矸浮媒厚度取50mm2.4.3中心距和宽度的确定支架中心距一般等于工作面一节溜槽长度,目前国内外液压支架的中心距大部分采用1.5m.在此我们也采用此标准,在中心距为1.5m的标准当中要求支架的最小宽度取1400~1430mm;最大宽度一般取1570~1600mm,在此次设计当中,我们根据生产经验选取宽度为1400mm.2.4.4梁端距和顶梁长度的确定所谓顶端距是指移架后顶梁端部至煤壁的距离.梁端距是考虑由于工作面顶板起伏不平造成输送机和采煤机的倾斜,以及采。

煤矿电液控液压支架

煤矿电液控液压支架

煤矿电液控液压支架说明电液控液压支架的用途及功能:电液控液压支架是综采工作面的支护设备,电液控液压支架是通过电液控制器来对液压支架进行各种动作的控制,完成支架单架和成组手动、自动动作。

它具有监测支架状态,执行各宗指令、编辑运行程序、液晶显示屏显示系统各种状态等功能。

电液控液压支架在工作过程中不仅能可靠的支护顶板,而且能够随着回采工作面的推进向前移动,升降、推拉的动作是有液体通过泵站产生的高压液体,通过电液控制系统控制立柱、千斤顶的伸缩来完成。

电液控液压支架型号含义:例如ZY10000/27/56DZ表示类型液压支架Y表示掩护式1000表示工作阻力1000KN27表示支架最小高度27分米56表示支架最大高度56分米D表示电液控制电液控液压支架的用途及功能:电液控液压支架是综采工作面的支护设备,电液控液压支架是通过电液控制器来对液压支架进行各种动作的控制,完成支架单架和成组手动、自动动作。

它具有监测支架状态,执行各宗指令、编辑运行程序、液晶显示屏显示系统各种状态等功能。

电液控液压支架在工作过程中不仅能可靠的支护顶板,而且能够随着回采工作面的推进向前移动,升降、推拉的动作是有液体通过泵站产生的高压液体,通过电液控制系统控制立柱、千斤顶的伸缩来完成。

电液控液压支架的工作原理:支架的动力是来自泵站的高压乳化液,经由主进液管路送到工作面,并与每架支架的进液平面截止阀相连,通过过滤器然后导入支架,再通过电液控制阀分配到各液压缸,以完成支架所需要的各项动作。

从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。

电液控液压支架的结构组成:电液控液压支架主要由结构件、液压系统和防倒、防滑、调架及抬底座装置三大部分组成。

1.主要结构件有:伸缩梁、护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。

2.液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外,还包括各种液压控制元件(操纵阀组、安全阀、液控单向阀等)和液压辅助元件(管接头件、胶管等)。

煤矿用液压支架液压系统浅析

煤矿用液压支架液压系统浅析
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技 术 交 流 C o n s u me r E l e c t r o n i c s Ma g a z i n e 2 0 1 3 年 8月 下
煤矿用液压支架液压系统浅析
李佐 ,戴立民 ,王振 ( 山东矿机 集团股份有限公司 ,山 东潍坊 2 6 2 4 0 0 ) 摘 要 :本文 结合 煤矿 用液压 支架各 种机构 的功 能,介 绍其液压 系统原 理 ,并总结 了在液压 支架设 计过程 中及 井下工作面 实际使 用过程 中应注意的问题。 关键 词 :煤 矿 用 液 压 支架 ;液 压 系统 ;液 压 支 架设 计
中图分类号 :T D 3 5 5
文献标识7 7 1 2 ( 2 0 1 3 ) 1 6 - 0 1 5 8 - 0 1
力P 0 。 也可将液控单向阀与初撑力保持阀配合使用实现该 目的。 ( 2 ) 护帮板及护帮板千斤顶 。 护帮板实现对煤壁的支撑, 防止煤 壁片帮。 设计要求在支撑煤壁 后, 应保 持一定的工作阻力, 而且 工作阻力大于护帮板千斤顶额定工作阻力时应进行泄压保护, 因 此要求锁住护帮板千斤顶底腔回液通路 并加装安全 阀; 同时在 实际使用过程 中, 曾有因护帮板误动作伸出而伤人的事件发生, 因此设计往往要求锁住护帮板千斤顶环形腔 回液通 路。 因此护 帮千斤项需使用双 向锁并在底腔侧配备安全 阀。( 3 ) 伸缩梁及 伸缩梁千斤项。 一般 设计要求 , 伸缩梁不能因为误动作而伸出伤 人, 因此需在环形腔一侧加装单向锁。 在伸缩梁结构上设计同动 式护帮板时, 煤壁对互帮板的力会传递到伸缩梁千斤顶, 因此要 求伸缩 梁底腔保持 一定 的工作 阻力, 而且 当工作阻力大于其额 定工作 阻力 时应进行泄压保护, 故在伸缩梁千斤项底腔一侧应 使用单 向锁及安全阀。 设计中可综合护帮板应实现的功能, 选择 单向锁或双 向锁, 必要时配置安全 阀。( 4 ) 前梁及前梁立柱。 前 梁立柱与顶梁立柱所要实现的功 能相似, 前梁立柱底腔需保持 定的工作阻力以对煤层项板进 行支撑, 但前梁 立柱一般不使 用液控单向阀, 而使用普通单向锁替代, 同时应配备安全阀。( 5 ) 平衡千斤顶。 两柱掩护式液压支架的平衡千斤顶是调整和保持 支架顶梁状态的重要元件。 实际采煤 工艺要求, 顶梁必须较稳定 的保 持一定状态, 既不能轻易 “ 抬头” 也不能轻易 “ 低头” , 因此 设计要求平衡 千斤顶 的底腔和环 形腔 需同时保 持一定的工作阻 力, 且该工作 阻力大于平衡千斤顶额 定工作 阻力 时需进行泄压 保护。 故平衡千斤顶需使用双向锁, 并且底腔侧和环形腔侧应分 别加装安全阀。( 6 ) 推移系统。 推移系统是保证工作面顺利推进 的重要机构常用的推移千斤顶配置形式有正装和倒装两种形式。 这两种形式都要求在采煤过程中对刮板输送机保持一定的推力, 不能使刮板输送机因采煤机采煤 时的阻力而后退, 以保证 采煤 机截割步距。 所以当推移千斤顶为倒装布置时, 应使用单 向锁锁 住环形腔回液通路并加装安全阀. 当推移千斤顶为正装布置时, 应使用单向锁锁住底腔 回液通路并加装安全 阀。 在实际使用中, 正装的推移千斤顶推溜力较大, 往往远高于推溜所需的力, 由此 带来的负面影响是损坏推移系统的连接销轴 。 因此选用正装推 移千斤顶时, 一般采用浮动 式或差压式。 浮动推移千斤顶原理不 再赘述 。 差压 式推移千斤顶是通过差 压组合 阀, 在对底腔进行 供液时同时对环形腔供液, 推溜力 =底腔压力 一 环形腔压力, 以 此来减 小推溜力。( 7 ) 其它结构。 液压支架的其他 结构如抬底机 构底 调梁机构、 活动侧护板 倾角液压支架的防倒防滑机构等, 都可根据其所需要实现 的功能进行液压系统 的设计。 三 、结 束语 作 为液压支架设计 人员,在设计过程 中,应充分考虑采 煤工 艺对液压支架功 能的要求 ,合理配 置液压系统 。矿方在 实 际使 用过程 中,应 充分保证液压系 统的完整,损坏 的原件 需及 时进 行更换 ,不 能将 液压元件进行 断路。随意改变液压 系统往往是事故 的根源 。 参考文献: f 1 1王国法等 1 . 液压支架技术 . 北京 : 煤炭工业 出版社 , 1 9 9 9 . [ 2 ] 王 国法等 . 液压支架控制技术 I M] . 北京 : 煤炭工业 出版

第四章 液压支架

第四章  液压支架
(1)初撑增阻 (2)承载增阻 承载恒阻 (3)降柱移架
2.支架推移
•支架与刮板输送机互为支点,移架和推溜共用一个推移液压缸,缸的两 端分别与支架底座和输送机连接。
二、液压支架的组成(动画)
(1)承载结构件,如顶梁、掩护梁、 底座、连杆、尾梁等。功能是承受和 传递顶板和垮落岩石的载荷。 (2)液压缸,包括立柱和各类千斤顶。 功能是实现支架的各种动作,产生液压 动力。 (3)控制元部件,包括液压系统操纵 阀、单向阀、安全阀等各类阀,以及管 路、液压、电控元件。功能是操作控制 支架各液压缸动作及保证所需的工作特 性。 (4)辅助装置,如推移装置、护帮(或挑梁)装置、伸缩梁(或插板) 装置、活动侧护板、防倒防滑装置、喷雾装置等。
图4-14 放顶支柱
1-立柱;2-复位橡胶块;3-控制阀;4-推移液压缸; 5-底座;6-操纵阀;7-连接头;8-防滑筋
放顶支柱的特点:
①放顶支柱初撑力大,工作阻力通常为单体液压支柱的3倍以上, 为摩擦支柱的6倍以上; ②放顶效果好,能有效地管理顶板,消除采空区悬顶对工作面的 威胁; ③工作面放顶和输送机移动实现机械化,减少放顶事故;
(二)结构特征
1.活塞式单体液压支柱 (1)内注式单体液压支柱
内注式是利用其自身所备的手摇泵将柱内储油腔里的油液吸入泵 中加压后再输入到工作腔,使活柱伸出。
(2)外注式单体液压支柱
•主要由顶盖 1、三用阀 2、活柱3、
油缸4、复位弹簧5、活塞6、底座7
等组成。 •工作原理也分升柱与初撑、承载、
卸载回柱等过程。
④立柱为带液控单向阀的单伸缩或双伸缩液压缸,有的活柱带有 机械加长杆以增大工作行程;
⑤立柱带有大顶盖、大底座,对顶底板比压小。
三、滑移顶梁支架

液压支架维护与保养

液压支架维护与保养

液压支架的类型与特点
支撑式液压支架
主要用于顶板较稳定、采高较大、无 煤尘或岩尘的工作面。其特点是支撑 力大,抗水平推力强,切顶性能好。
掩护式液压支架
支撑掩护式液压支架
结合了支撑式和掩护式的特点,适用 于各种顶板条件和采高要求的工作面。 其特点是结构紧凑,功能齐全,性能 稳定可靠。
主要用于顶板较破碎、采高较小的工 作面。其特点是适应性强,查电气元件是否正常工作,如有问题及时更换;对于传感器 故障,需要检查传感器是否准确测量,如有问题及时调整或更换;对于机械部件损坏,
需要根据具体情况进行维修或更换。
05
液压支架维护与保养的注意事项
安全注意事项
01
02
03
04
确保液压支架在维护和保养过 程中始终处于安全状态,避免
定期维护与保养
更换滤芯
定期更换液压系统中的滤 芯,防止杂质进入液压元 件造成磨损或堵塞。
检查密封件
检查并更换密封件,确保 密封性能良好,防止液压 油泄漏。
清洗液压元件
定期清洗液压元件,清除 积聚的污垢和杂质,保持 液压系统清洁。
特殊情况下的维护与保养
应急处理
在液压支架出现突发故障时,应立即停机检查, 找出故障原因并进行处理。
维修记录与档案管理
该煤矿建立了完善的维修记录和档案管理系统,对液压支架的维修 保养历史进行记录和追溯,为后续维护提供参考。
案例二:某露天矿液压支架维护与保养案例
1 2 3
预防性维护保养
该露天矿采用预防性维护保养策略,定期对液压 支架进行检查、清洗、润滑等,确保设备长期稳 定运行。
专业维修团队
该露天矿拥有一支专业的液压支架维修团队,具 备丰富的维修经验和技能,能够快速解决各种故 障问题。

浅埋煤层工作面液压支架工作阻力的确定

浅埋煤层工作面液压支架工作阻力的确定

浅埋煤层工作面液压支架工作阻力的确定浅埋煤层工作面液压支架工作阻力的确定是一个重要的课题,它直接关系到煤矿生产的安全性和经济效益。

本文将介绍如何确定浅埋煤层工作面液压支架工作阻力,并对其优劣势进行评估。

一、浅埋煤层工作面液压支架工作阻力确定原理浅埋煤层工作面液压支架工作阻力的确定依赖于三种原理:物理原理、化学原理和力学原理。

1. 物理原理物理原理是指在浅埋煤层工作面,煤层中含水量、煤层温度、煤层孔隙度及煤层中汽、气压力等因素对支架工作阻力的影响。

2. 化学原理化学原理是指支架所处煤层中的有机物质、无机物质、碳氢化合物、水分和质子等因素对支架工作阻力的影响。

3. 力学原理力学原理是指支架在煤层中所受的内力、外力和摩擦力等因素对支架工作阻力的影响。

1. 理论分析法根据上述原理,可以运用理论分析法来确定浅埋煤层工作面液压支架工作阻力。

这种方法是通过分析受影响的物理、化学、力学等原理,从而确定支架工作阻力的大小。

2. 测试法测试法是指,在实际采煤过程中,通过测量支架支护煤层的工作面,从而确定支架工作阻力的大小。

三、浅埋煤层工作面液压支架工作阻力确定优劣势1. 优势(1)理论分析法可以准确地确定支架工作阻力,为煤矿生产提供技术支持;(2)测试法可以根据实际情况灵活地确定支架工作阻力,为煤矿生产提供科学依据。

2. 劣势(1)理论分析法需要具备较强的理论知识,不太容易掌握;(2)测试法受实际条件限制,容易受外界因素影响,使得测试结果较不可靠。

四、结论的课题,其确定方法有理论分析法和测试法,它们各有优劣势。

但无论采用哪种方法,都必须结合实际情况,通过实践检验,才能确保浅埋煤层工作面液压支架的安全性和经济效益。

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摘要本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。

设计内容包括:选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。

由于该煤层厚度适中,选用掩护式液压支架。

煤层厚度介于m~5.2之8.3间,煤层厚度变化较大,选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。

支架采用正四连杆机构,以改善支架受力状况。

顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构;立柱采用双伸缩作用液压缸,以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。

推移千斤顶采用框架结构,以减少推溜力和增大移架力。

为了提高移架速度,确保对顶板的及时支护,采用锥阀液压系统。

关键词:液压支架液压四连杆机构采煤支架选型推溜移架目录1 概述 (5)1.1液压支架的组成和分类 (5)1.2液压支架的工作原理 (8)1.3液压支架的支护方式 (11)1.4支架选型的基本参数 (12)2 总体设计 (14)2.1选架型 (14)2.2液压支架基本参数的确定 (16)2.3采煤机、液压支架和输送机的配套 (19)2.4四连杆机构设计 (21)2.5顶梁长度的确定 (28)2.6立柱及柱窝位置的确定 (29)2.7平衡千斤顶位置的确定 (33)2.8其它千斤顶位置的确定 (36)3 支架的受力计算 (39)3.1液压支架受力分析 (39)3.2确定支架的支护强度 (40)3.3底座接触比压计算 (40)3.4支架支护效率 (40)4 液压支架的主要部件的设计 (42)4.1前梁 (43)4.2主顶梁 (43)4.3掩护梁 (44)4.4前、后连杆 (45)4.5底座 (45)4.6立柱 (46)4.7千斤顶 (47)5 主要零、部件的强度校核 (49)5.1校核的基本要求 (49)5.2前梁的校核 (50)5.3主顶梁的校核 (52)5.4掩护梁的强度校核 (55)5.5底座强度校核 (57)5.6销轴和耳座的强度校核 (59)5.7立柱强度校核 (62)6 液压系统设计 (68)6.1液压支架的液压系统的简介 (68)6.2液压支架的液压系统拟订 (69)6.3液压元件的选取 (71)6.4液压控制系统 (72)结束语 (76)参考文献 (77)1 概述1.1 液压支架的组成和分类1.1.1液压支架的组成液压支架是综采工作面支护设备,它的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间,推移工作面采运设备。

液压支架的种类很多,但其基本功能是相同的。

液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系—“般分为三大类,即支撑式、掩护式(图1-2)和支撑掩护式(图1-3) 根据支架各部件的功能和作用,其组成可分为4个部分:(1) 承载结构件,如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等。

其主要功能是承受和传递顶板和垮落岩石的载荷。

(2) 液压油缸,包括立柱和各类千斤顶。

其主要功能是实现支架的各种动作,产生液压动力。

(3)控制元部件,包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等各类阀,以及管路、液压、电控元件等。

其主要功能是操作控制支架各液压油缸动作及保证所需的工作特性。

图1-2 掩护式液压支架结构图1-3 支撑掩护式液压支架结构(4) 辅助装置,如推移装置、护帮(或挑梁)装置、伸缩梁(或插板)装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件等。

这些装置是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置。

1.1.2液压支架的分类及特点按液压支架在采煤工作面的安置位置来划分,有端头液压支架和中间液压支架。

端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端。

中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面所有位置的支架。

中间液压支架按其结构形式来划分,可分为三种基本类型,即:支撑式、掩护式和支撑掩护式。

1 支撑式支架支撑式支架是出现最早的一种架型,按其结构和动作方式的不同,支撑式支架又分为垛式支架(图1-4 a)和节式支架(图1-4 b)两种结构型式。

垛式支架每架为一整体,与输送机连接并互为支点整体前移。

节式支架由2个框节组成,移架时,各节之间互为支点交替前移,输送机用于支架相3~连的推移千斤顶推移。

节式支架由于稳定性差,现已基本淘汰。

支撑式支架的结构特点是:顶梁较长,其长度多在m4根,~4左右;立柱多,一般是6且垂直支撑;支架后部设复位装置和挡矸装置。

以平衡水平推力和防止矸石窜入支架的工作空间内。

支撑式支架的支护性能是:支撑力大,且作用点在支架中后部,故切顶性能好;对顶板重复支撑的次数多,容易把本来完整的顶板压碎;抗水平载荷的能力差,稳定性差;护矸能力差,矸石易窜入工作空间;支架的的工作空间和通风断面大。

由上可知,支撑式支架适用于直接顶稳定、老顶有明显或强烈周期来压,且水平力小的条件。

此种支架在现阶段的综采工作面的生产时都已基本不再采用。

2 掩护式支架(如图1-2)其主要由前梁、主梁、掩护梁和侧护板、底座、前后连杆、前梁千斤顶、推移千斤顶、操纵阀等组成。

(a) (b)图1-4支撑式支架结构形式a—垛式支架b—节式支架它的结构特点是:有一个较宽的掩护梁以挡住采空区矸石进入作业空间,其掩护梁的上端与顶梁铰接,下端通过前后连杆与底座连接。

底座、前后连杆和掩护梁形成四连杆机构,以保持稳定的梁端距和承受水平推力。

立柱的支撑力间接作用与顶梁或直接作用与顶梁上。

掩护式支架的立柱较少,除少数掩护式支架1根立柱外,一般都是一排2根立柱。

这种支架的立柱都为倾斜布置,以增加支架的调高范围,支架的两侧有活动侧护板,可以把架间密封。

通常顶梁较短,一般为3.0mm左右。

掩护式支架的支护性能是:支撑力较小,切顶性能差,但由于顶梁短,支撑力集中在靠近煤壁的顶板上,所以支护强度较大、且均匀,掩护性好,能承受较大的水平推力,对顶板反复支撑的次数少,能带压移架。

但由于顶梁短,立柱倾斜布置,故作业空间和通风断面小。

由上可知,掩护式支架适用于顶板不稳定或中等稳定、老顶周期来压不明显、瓦斯含量少的破碎顶板条件。

3 支撑掩护式支架(如图1-3)其主要由防片帮千斤顶、前梁、顶梁、掩护梁、底座、推移千斤顶、立柱等组成。

支撑掩护式支架是在吸收了支撑式和掩护式两种支架优点的基础上发展起来的一种支架。

因此,它兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性能,可适应各种顶底板条件。

此种支架的优点是:支撑力大,切顶性能强,防护性能好,通风断面大,稳定性好,应用范围广。

它的缺点是:结构复杂,成本较高。

支撑掩护式支架的立柱均为两排,立柱可前倾或后倾。

也可倒八字形布置和交叉布置。

通常,两排立柱都是直接支撑在顶梁上,个别情况下,也有后排立柱支撑在掩护梁上而前排立柱支撑在顶梁上。

4 特种液压支架特种液压支架是为了满足某些特殊的要求而发展起来的液压支架,在结构形式上仍属于以上某种液压支架。

包括放顶煤支架等。

1.2液压支架的工作原理液压支架在工作过程中必须具备升、降、推、移四个基本动作,这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来实现完成的。

如图1-5示1. 升柱当需要支架上升支护顶板时。

高压乳化液进入立柱的活塞腔,另一腔回液,推动活塞上升,使与活塞杆相连接的顶梁接触顶板。

2. 降柱当需要降柱时,高压液进入立柱的活塞杆腔,另一腔回液,迫使活塞杆下降,于是顶梁脱离顶板。

图1-5 液压支架工作原理1-顶梁 2-立柱 3-底座 4-推移千斤顶 5-安全阀 6-液控单向阀 7、8-操纵阀 9-输送机 10-乳化液泵 11-主供液管 12-主回液管3. 支架和输送机前移支架和运输机的前移,都是由底座上的推移千斤顶来完成的。

当需要支架前移时,先降柱卸载,然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔,另一腔回液,以输送机为支点,缸体前移,把整个支架拉向煤壁;当需要推运输机时,支架支撑顶板后,高压液进入推移千斤顶的活塞腔,另一腔回液,以支架为支点,是活塞杆伸出,把运输机推向煤壁。

支架的支撑力与时间曲线,称为支架的工作特性曲线,如图1-6所示: 支架立柱工作时,其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段0t -初撑阶段; 1t -增阻阶段; 2t -恒阻阶段;1P -初撑力;2P -工作阻力(1)初撑阶段支架在升柱时,高压液进入立柱下腔,立柱升起使顶梁接触顶板,立柱下腔压力增加,当增加到泵站工作压力时,泵站自动卸载,支架的夜控单向阀关闭,立柱下腔压力达到初撑力,此阶段为初撑阶段0t ,此时支架对顶板的支撑力为初撑力。

支撑式支架的初撑力为32104⨯=n P D P b c πKN (1.1)图1-6 支架的工作特性曲线式中D--支架立柱的缸径,m;P--泵站的工作压力,MPa;bn--支架立柱的数量。

由上式可知,支架初撑力的大小取决于泵站的工作压力,立柱缸径和立柱的数量。

合理的初撑力是防止直接顶过早的因下沉而离层、减缓顶板下沉速度、增加其稳定性和保证安全生产的关键。

一般采用提高泵站工作压力的办法来提高初撑力,以免立柱的缸径过大。

(2)承载增阻阶段支架初撑后,随顶板下沉,立柱下腔压力增加,直到增加到支架的安全阀调正压力,立柱下腔压力达到工作阻力。

此阶段为增阻阶段t。

1(3)恒阻阶段随着顶板压力继续增加,使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调正值时,安全阀打开而溢流,立柱下缩,使顶板压力减小,立柱下腔压力降低,当低于安全阀压力调整之后,安全阀停止溢流,这样在安全阀调整压力的限t。

此时支架对顶制下,压力曲线随时间呈波浪形变化,此阶段为恒阻阶段2板的支撑力称为工作阻力,它是由支架安全阀的调定压力决定的。

支撑式支架的工作组力为32104⨯=n P D P a πKN (1.2)式中 a P --支架安全阀的调定压力 MPa ;支架的工作阻力标志着支架的最大承载能力。

对于掩护式和支撑掩护式支架,其初撑力和工作阻力的计算还要考虑到立柱倾角的影响因素。

支架的工作阻力是支架的一个重要参数,它表示支架支撑力的大小。

但是,由于支架的顶梁长短和间距大小不同,所以并不能完全反映支架对顶板的支撑能力。

因此,常用单位支护面积顶板上所受支架工作阻力值的大小,即支护强度来表示支架的支护性能。

即310-⨯=F P q MPa (1.3) 式中 F —支架的支护面积,2m 。

1.3、液压支架的支护方式综采工作面的主要生产工序有采煤、移架和推溜。

3个工序的不同组合顺序,可形成液压支架的3种支护方式,从而决定工作面“三机”的不同配套关系。

1 即时支护—般循环方式为:割煤一移架一推溜,工作面“三机”的配套关系。

即时支护的特点是,顶板暴露时间短,梁端距较小。

适用于各种顶板条件,是目前应用最广泛的支护方式。

2 滞后支护一般循环方式为:割煤一推溜一移架。

滞后支护的特点是,支护滞后时间较长,梁端距大,支架顶梁较短。

可用于稳定、完整的顶板。

3 复合支护—般循环方式为:割煤一支架伸出伸缩梁一推溜一收伸缩梁一移架。

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