煤矿液压支架高效及自动化设计与应用
液压支架的现状和发展趋势
液压支架的现状和发展趋势液压支架是一种基于液压原理，通过液压系统实现支撑和移动的设备。
它主要由液压缸、主梁、支撑脚、油泵、阀门等组成。
液压支架具有结构简单、灵活性强、承载能力大、移动方便等特点，广泛应用于各个领域，如建筑工地、桥梁施工、油田井筒支护等。
目前，液压支架的发展主要集中在以下几个方面：1.自动化技术的应用：随着科技的进步和自动化技术的发展，液压支架也逐渐实现了自动化。
目前已经出现了一些能够实现自动支撑和自动移动的液压支架。
这些支架可以根据需要自动调整高度和角度，减少了人工操作的时间和劳动强度，提高了工作效率。
2.智能化控制系统的应用：液压支架的控制系统也得到了很大的改进。
传统的手动控制已经逐渐被电气控制和液压控制取代。
智能化控制系统可以实现远程操控，准确地控制液压支架的支撑和移动，提高了工作的稳定性和安全性。
3.轻量化材料的应用：为了提高液压支架的移动性和便携性，近年来，研究人员开始将轻量化材料应用于液压支架的设计中。
如利用高强度钢材替代传统材料，减少了支架的重量，提高了支架的载荷能力和抗冲击能力。
4.环境保护和能源节约：随着社会的发展，环境保护和能源节约成为各个行业的重要课题。
液压支架也不例外。
目前，液压支架的设计和制造要求越来越高，要求产品具有低噪音、低能耗、高效率的特点。
未来，液压支架的设计和制造将更加注重环境保护和能源节约。
总结起来，液压支架在现代建筑工程和工业领域中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展和应用的不断推进，液压支架的自动化、智能化、轻量化和环保节能等方面将会迎来更多的发展和创新。
预计在未来几年内，液压支架将实现更高的效能和性能，并在各个领域得到更广泛的应用。
煤矿井下液压支架的优化与改进
煤矿井下液压支架的优化与改进煤矿井下液压支架是煤矿生产中不可或缺的设备之一，其作用是在煤矿开采过程中支撑和保护煤矿巷道的稳定。
然而，在实际运用中，液压支架也存在一些问题，例如承载能力不足、安全性能不高、操作复杂等。
为了解决这些问题，液压支架的优化与改进显得尤为重要。
本文将探讨煤矿井下液压支架的优化与改进问题，并提出一些切实可行的解决方案。
一、承载能力提升目前，煤矿井下液压支架的承载能力相对较低，无法满足大规模煤矿的高产能需求。
为了提升承载能力，可以采取以下措施：1. 优化结构设计：通过改进液压缸数量和位置、增加支撑面积等方式，优化液压支架的结构设计，提高承载能力。
2. 使用高强度材料：选择高强度、高韧性的材料来制造液压支架的关键部件，如液压缸、连杆等，增强其承载能力。
3. 引入智能控制技术：通过引入智能控制技术，实现对液压支架的自动调节，减少负荷不均匀的情况，提高承载能力。
二、安全性能提升煤矿井下液压支架的安全性能对于煤矿生产的稳定和工人的安全至关重要。
为了提升安全性能，可以采取以下措施：1. 强化质量控制：严格按照国家标准进行液压支架的制造和安装，确保其符合质量要求，减少因设备质量问题导致的事故风险。
2. 加强液压系统的监测与维护：定期进行液压系统的巡检与维护，确保液压支架的液压系统处于良好状态，减少故障发生的可能性。
3. 提高安全操作培训：加强对液压支架操作人员的培训，提高其对设备操作的熟练度和安全意识，减少人为操作引起的事故风险。
三、操作便捷性提升煤矿井下液压支架的操作复杂性是使用过程中常见的问题之一。
为了提升操作便捷性，可以采取以下措施：1. 尽量自动化：引入自动化控制技术，降低人为操作的需求，减少操作的复杂性，提高操作便捷性。
2. 优化人机界面：设计直观、易懂的人机界面，简化操作过程，减少操作人员的负担，提高操作便捷性。
3. 减轻设备重量：通过采用轻量化材料、减少不必要的结构部件等方式，减轻液压支架的整体重量，提高其搬运和操作的便捷性。
一种智能化液压支架的分析与应用
一种智能化液压支架的分析与应用随着工业化进程加速和高新技术的不断发展，液压技术在工业生产中的应用也越来越广泛。
潜油气开发，特别是在海洋条件下的开发，需要对生产设备和各种管道进行维护和操作，并在此过程中使用液压支架。
智能化液压支架的出现和应用能够带来稳定性、可靠性更高、更加智能化的支撑操作。
本文将探讨智能化液压支架的分析和应用。
一、智能化液压支架的概念和原理智能化液压支架是一种结合了液压技术与计算机技术的高科技产品。
它不仅具备传统液压支架的功能，而且能够实现更加智能化的操作。
智能化液压支架的控制系统由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
其中传感器主要用于感知周围环境中的重力、摩擦力、风压等因素，然后将这些数据传送给控制器。
控制器根据从传感器收到数据进行计算和分析，然后输出信号控制执行器工作，使支架达到所需的角度和位置，以适应不同的交通环境和工作要求。
智能化液压支架的功能主要有：1.实现自动控制和调节，避免了手动调度的时间消耗和误操作。
2.能够对各种环境因素进行识别和感知，根据实际情况调整支架的角度和位置，保证工作稳定性和安全性。
3.支架控制系统的智能化程度高，较精准的控制能力，提高了设备在复杂工作环境中的生产效率和自适应性。
二、智能化液压支架的应用分析智能化液压支架在油气开发中的应用分析：液压支架在油田开采中有着重要的应用。
它不仅是油田维护和生产中的必备设备，而且可以在不同的地面实现支架位置的调控。
智能化液压支架则能够提高液压支架的自适应性和稳定性，同时对控制系统的精度提出了更高的要求。
在石油开采过程中，随着油田产量逐步下降，有许多地方需要进行深度治理，需要对地面设备和管道进行更好的修整和加固，智能化液压支架则能够更好地适应这一工作需求。
智能化液压支架在建筑工程中的应用分析：在现代化的建筑施工中，液压支架在建筑物外墙施工过程中发挥着重要作用。
传统的支架需要对支架进行手动控制调节，不仅耗时费力，而且容易导致误操作。
一种液压支架自动化控制系统设计
报警装置构成 。系统 中，支架油缸的压力和位移通过传感 器转换 为 电信号，单片机接 收这些信号数据 ，进行编译，在通过控 制通道将 控制命令发送给油缸 。通过操作外接 的输入系统 （ 键盘）可以向本 支路的液压支架发送控制命令 ，也可 以通过通讯接 口向其他的液 压 支架发送控制命令 。同时，在对支架控制后，若支架油缸运动不 到 位 ，声光报警装置将会 发送故障警报 ，显示器显示故障详细信 息， 工作人员可 以通过故障信 息进行维护处理 。
绍 了一 种 液 压 支 架 自动 化 控 制 系统 的原 理 、设 计 方案 、通 信 方 式 和 功能等。
ห้องสมุดไป่ตู้
【 关键词 】 综采 ；液压 支架 ；自动化
液压支架 是煤矿综合机 械化采煤工作 面的支护设备 ， 是综采 的 关键设备 。 随着近年来电子计算机和 自动控制 技术 的发展， 采煤技术 设备的 自动化也 日 趋 成熟， 液压 支架的电液控制 也随之 发展起 来。 液 压支架 电液控 制系统是 目前液压支架 最先进 的控制 方式， 是集机械 、 液压、电子 、 计算机和通信 网络等技术于一身， 技术含量高、 难度大， 应用于煤矿井下 的一项高新技术产 品。液压支架 电液控制 系统不但 可 以 自动 控制液压支架 的动作， 而且 可以实现邻架 或远 程控制液 压 支架， 此外还可 以对工作面液压支架进行 监控， 使 液压支架 与其 他采 煤设备相配合， 实现高效采 煤。
３ 系统 通 信
计算机分布式控制系统 的通信结构大多数为主从结构。如果系 统中的子控机没有相互控制和相互通信的要求， 采用 主从通信 结构 是合理的 。 但是如果有要求， 采用主从通信 结构来设计系统虽然 也能 实现子控机之间相互控制和相互通信， 但并不是子控 机之间直接通 信 的， 而是通过与主控机之 间间接通信实现的， 主控机起 到通信 “ 二 传手”的作用。显然， 与子控机之间能直接通信 的控 制系统相 比， 其 响 应速 度 至 少 慢 了一 半 ， 势必影响到整个系统的性能。 从 这 一观 点 出 发， 采用主从通信结构来设计要求子控机之间能够相互控制和相互 通信的计算机分布式控制系统是不合理的。根据液压支架在综采 工 作面中的实际工况 以及液压支架之间相互控制的要求， 采用Ｃ Ａ Ｎ 总线 结构设计 了多节点互控型的液压支架计算机 分布 式控制 系统， 综采 工作面液压支架 电液控制系统原理见 图１ ， 每架液压支架 由一台子控 机进行检测和控制， 构成一个 电液控制子系统， 主控机和所有子控 机 的 串行通信接 口均挂接在单根通信总线Ｃ Ａ Ｎ 总线上， 构成刨煤机 综采 工作面液压支架计算机分布式控制系统 。
煤矿液压支架电液控制系统
系统应用的实际效果
01
02
03
提高生产效率
煤矿液压支架电液控制系 统的自动化程度较高，能 够减少人工操作的时间和 误差，提高生产效率。
降低事故率
通过实时监测和预警功能 ，系统能够及时发现并处 理潜在的安全隐患，有效 降低煤矿事故的发生率。
节能环保
电液控制系统能够精确控 制液压支架的动作和定位 ，减少不必要的能源消耗 ，同时降低环境污染。
与传统方法的比较分析
传统方法
传统的煤矿液压支架控制方法主要依赖人工操作，存在操作不规范、效率低下、 安全隐患大等问题。
电液控制系统
相比传统方法，煤矿液压支架电液控制系统具有自动化程度高、安全性好、生产 效率高等优势。同时，系统能够实时监测和预警，降低事故发生率，提高矿工的 安全保障水平。
04
CATALOGUE
监控与预警
介绍系统具备的实时监控 和预警功能，能够在发现 潜在安全隐患时及时采取 措施，防止事故发生。
数据分析与改进
分析系统收集的数据，找 出生产过程中的安全隐患 和薄弱环节，为安全管理 提供决策支持。
案例三
先进技术介绍
介绍近年来在煤矿液压支架电液 控制系统中应用的先进技术，如 物联网、大数据、人工智能等。
未来研究方向与建议
系统稳定性提升
智能化发展
深入研究如何提高煤矿液压 支架电液控制系统的稳定性 ，防止因干扰或故障导致的
生产事故。
结合人工智能、大数据等技 术，推动煤矿液压支架电液 控制系统的智能化发展，实 现更加精准、高效的控制。
绿色环保
安全防护
在满足功能需求的前提下， 积极采用环保材料和设计， 降低系统的能耗和环境污染
煤矿液压支架电液控制系统面临的挑战与 发展趋势
电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用
电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用随着科技的不断进步和社会的不断发展，电气自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
在煤矿液压支架控制方面，电气自动化技术的应用也显得尤为重要和必要。
1. 电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的优势煤矿液压支架是煤矿生产中的重要设备之一，其控制系统的稳定性和可靠性对煤矿生产的高效进行起着至关重要的作用。
在传统的液压支架控制中，主要采用的是机械式和液压式手动控制方式，该方式存在着以下不足之处：(1) 操作过程繁琐，需要人工参与，致使煤矿生产效率低下；(2) 操作易受人为因素影响，煤矿生产安全性差；(3) 较难实现自动控制，无法快速响应煤矿工作面的实际需求。
而电气自动化技术的应用可以同时解决以上问题，主要优势如下：(1) 操作简单，一键控制即可实现煤矿液压支架的上升、下降、平移等动作；(2) 自动控制，不受人为因素影响，能够保证煤矿生产安全性，提高煤矿生产效率；(3) 灵活可控，可以根据煤矿工作面的实际需求来调整液压支架的高度和位置，有效提高煤矿生产效率。
2. 电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的实现方法实现煤矿液压支架的自动控制需要通过分布式控制系统来完成，主要涉及的技术包括PLC、变频器、传感器等。
(1) PLC控制技术PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种电气自动化控制设备，具有高速、可靠、开放、模块化等特点。
PLC主要是通过编写程序来实现煤矿液压支架的自动控制。
程序主要包括输入、处理、输出等模块，可以根据实际需求进行编程，从而实现液压支架的自动上升、下降、平移等动作。
(2) 变频器技术变频器技术主要是通过改变电机的转速来实现液压支架的上升、下降、平移等动作。
其主要作用是对电机的调速控制，使电动机输出的电压和频率可在任意范围内变化，从而实现对液压支架的动力控制。
(3) 传感器技术传感器技术是一种测量和控制技术，可以将非电信号转换成电信号，实现对液压支架位置、高度、倾斜等信息的采集和控制。
综采液压支架 简介课件
综采液压支架在综采工作面中起到支护作用，防止工作面坍塌，确保采煤作业 安全；同时，它还可以控制工作面的形状和尺寸，保证采煤机的正常作业。
结构与组成
结构
综采液压支架主要由底座、立柱、顶梁 、掩护梁、前后连杆、推移装置等组成 。
VS
组成
底座是支架的基础，用于支撑整个支架； 立柱是支架的支撑机构，用于支撑顶梁； 顶梁是支架的顶部构件，用于支撑和固定 采煤机；掩护梁和前后连杆是支架的稳定 机构，用于保持支架的稳定性和整体性； 推移装置是支架的移动机构，用于实现支 架的前后移动。
随着科技的不断进步，综采液压支架的技术水平也在不断提高，更 加高效、安全、智能。
应用范围拓展
除了煤炭开采，综采液压支架也逐渐应用于其他矿产资源的开采， 如金属矿、非金属矿等。
技术瓶颈与突破方向
材料强度与轻量化
01
目前综采液压支架的材料强度和轻量化还存在一定的技术瓶颈
，需要进一步研究和突破。
智能化与远程控制
结构件损坏
如支架立柱弯曲、底座变形等。排除方法包括更 换损坏部件、进行校正等。
电气系统故障
如按钮失灵、指示灯不亮等。排除方法包括更换 电气元件、检查线路等。
05
综采液压支架的发展趋势与
挑战
市场需求与发展趋势
市场不断扩大
随着煤炭等矿产资源的需求不断增长，综采液压支架的市场需求 也在不断扩大。
技术水平提高
工作原理及特点
工作原理
综采液压支架的工作原理是利用液压能实现对工作面的支撑 和控制。液压能通过液压泵转化为机械能，推动立柱升降和 推移装置移动，实现支架的支撑、移动和调整。
工作特点
综采液压支架具有自动化、智能化、高效化的特点，可以实 现对工作面的快速支撑和稳定控制，提高采煤效率和质量； 同时，它还可以适应不同的地质条件和采煤要求，实现灵活 作业。
煤矿液压支架的发展现状与发展思路
煤矿液压支架的发展现状与发展思路【摘要】煤矿液压支架作为煤矿生产中重要的设备，在推动煤矿安全生产和提高生产效率方面发挥着关键作用。
目前煤矿液压支架存在着安全性不足、性能需提升、智能化水平不高等问题。
未来发展趋势指向提高安全性、性能和智能化水平，需加强技术创新和国际竞争力。
为此，可以通过优化设计提升支架性能，采用先进技术提高智能化水平，加强监测系统提升安全性。
未来发展方向将趋向高效、智能、安全的煤矿液压支架，以应对煤矿生产的挑战，确保煤矿生产安全高效进行。
【关键词】煤矿液压支架、发展现状、发展思路、重要性、发展背景、存在问题、发展趋势、使用安全性、性能提升、智能化水平、未来发展方向、技术创新、国际竞争力。
1. 引言1.1 煤矿液压支架的重要性煤矿液压支架是煤矿生产中的重要设备之一，它承担着支撑和保护煤矿工作面的重要任务。
煤矿液压支架不仅能够确保煤矿工作面的安全生产，还能够提高煤矿生产效率，降低生产成本。
在煤矿工作面开采过程中，液压支架是支撑煤墩和煤壁、稳定煤矿工作面、保障矿工安全的关键设备。
液压支架能够有效分担煤矿工作面的重量，减小煤岩变形和崩落的风险，提高矿工作面的安全性和稳定性。
煤矿液压支架在煤矿生产中起着至关重要的作用。
随着煤矿生产规模的不断扩大和矿井深度的增加，煤矿液压支架面临着更加严峻的挑战和压力。
加强液压支架的研发和改进，提高其技术水平和安全性，对于保障煤矿生产的顺利进行和矿工的生命安全具有重要意义。
1.2 煤矿液压支架的发展背景煤矿液压支架作为煤矿采煤工作面的重要支撑设备，在煤矿生产中发挥着至关重要的作用。
随着我国煤炭产业的持续发展，煤矿液压支架的技术也得到了不断的提升和完善，逐渐成为煤矿生产中不可或缺的关键设备之一。
随着煤矿生产技术的不断革新和科技水平的提升，煤矿液压支架的发展也呈现出新的趋势。
未来的煤矿液压支架将更加注重安全性、稳定性和智能化水平，以适应煤矿生产的高强度、高效率的要求。
ZY型液压支架调架装置设计与应用
一
端 用销 轴分 别装 配在 连 接耳上 ，千斤 顶 的杆头 与
调架 摆杆 的另 一端 也用 销轴 连接 。 其工 作原 理为 ： 固
广 使用 ， 得 了明显 的技 术经 济效 益 。 取 液 压支 架一 般都 是根 据用 户 现场 条件 设计 制 造 的。 液压 支架 投入 生产 后 ， 常不 能修 改支 架设 计 ， 通 否
利 地 将 相 邻 支架 推 到 了指 定 位 置 ，实 现 了调 架 功 能 ， 决 了 由于综 采 工 作 面倾 角 变 大造 成 的液 压支 解
架 在 实 际使 用 中的调 架 难 题 ， 好 地 满 足 了用 户 的 很
需 求
由于 当时液压 支 架 的生产 进程 已过 半 ，液 压 支
该 套液 压支 架生 产过 程 中 ， 隆煤 矿提 出 ， 兴 因综 采 工
作 面地 质条 件发 生 了一些 变化 ，部分 地段 的倾 角 比
原设 计 大 ，可能 导致 液压 支架 在 实际 生产 过 程 中在
倾 角大 的地 方下 滑 ，造成 液压 支 架在 工作 面 上定 位
留 了支撑 点 ，操作 者可 以在 生产 过程 中用 单体 支 柱
２１ ０ ０年第 ４期
Ｎｏ ４ ． ２ ０ ０１
煤
炭
科
技
７ ９
ＣＯＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＩ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文 章 编 号 ：０ ８ ３ ３ （ ０ ０ ０ — ０ ９ Ｏ １０ — ７ １ 架装 置 设 计 与 应 用
架 总体设 计 已不 可更 改 。经过 对液 压支 架 进行 充 分
煤矿液压支架电液控制系统
系统软件设计
操作系统
采用嵌入式操作系统，如Linux 或RTOS，实现多任务管理和调
度。
编程语言
采用C或C语言进行编程，实现控 制算法和逻辑运算。
人机界面
采用触摸屏或上位机界面，实现 用户与系统的交互。
系统实现的关键技术
实时性
系统需要实时响应液压支架的状态变化，因此需要采用实时操作 系统和优化算法。
煤矿液压支架电液控制系统
汇报人： 日期:
目录
• 煤矿液压支架电液控制系统概述 • 煤矿液压支架电液控制系统的组成与工作原理 • 煤矿液压支架电液控制系统的功能与优点 • 煤矿液压支架电液控制系统的设计与实现 • 煤矿液压支架电液控制系统的调试与测试 • 煤矿液压支架电液控制系统的应用实例与效果分
析
对系统的各项性能指标进行测试，如响应时间、精度等；
测试方法与数据分析
对系统的稳定性和可靠性进行测试。 对测试数据进行记录和分析，评估系统性能；
数据分析 对测试结果进行总结和评价，提出改进意见。
系统优化建议与改进方向
系统优化建议 根据实际需求调整控制逻辑，优化系统性能；
采用更先进的传感器、执行器等部件，提高系统性能；
传感器
04
电液阀组
由多个液压阀组成，用于控制支架的升降、 推拉等动作。其中，主控阀是核心元件，根 据电信号控制阀门的开启和关闭；单向阀用 于保持液压缸内的压力；安全阀用于防止过 载和溢流。
监测支架的状态和位置，将信号反馈给控制 器。例如，压力传感器监测液压缸内的压力 ；位置传感器监测支架的位置。
泵站
初始阶段
早期的煤矿液压支架电液控制 系统主要依赖于进口设备，国
内研发能力较弱。
发展阶段
1.5m中心距8000kN两柱掩护式液压支架设计与应用
和刮 板运 输 机 等设 备 满 足 不 了 配套 要 求 ，无 法 使 用 ，大 大增加 了投 资 。为 了节省 资金 ，提 高设备 的
利用率 ，在满足地质条件要求 的前提下 ，尽可能选 用１ ． ５ ｍ 中心距 液 压支 架 ，但 需要 加 大 支 护立 柱 规
计算 支架 支护 强度 ，一般 采 用下 面 ２种 方法计 算 ，取其 中的最大值 。 （ １ ） 按岩石 容 量法公 式计 算 ：
２ 矿 井地 质条 件
花 图沟井 田位 于 内蒙古 自治 区鄂 尔多 斯市 准格 尔 旗 境 内 ，行 政 区划 属 准格 尔旗 羊市 塔镇 管辖 ，矿
架结构优化和新型立柱 相结 合 的技术方 案 ，将支 架工 作 阻力提高 到 ８ ０ ０ ０ ｋ Ｎ，提高 了支 架 支护 强度。 在实际应用 中解决花 图沟美 日煤 矿 ６ － １ 煤 层在前 期开采 中出现 支护 强度 不足 ，支 架压死 损坏 情况 ， 保证 了原有刮板输送机和采煤机 的继 续使 用，节省 了投资 ，对具有类似条件矿井有 一定参考作用。
［ 关键词 ］ １ ． ５ ｍ 中心距 ；８ ０ ０ ０ ｋ Ｎ ；液压支架 ；工作 阻力；选 型设计
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｄ ３ ５ ５ ． ４ １ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ６ — ６ ２ ２ ５（ ２ ０ １ ４ ）Ｏ １ － ０ ０ ３ ７ — ０ ２
寺 。
安全 系数 。
㈩
井年产量 ２ ． ０ Ｍ ｔ ／ ａ 。地表多被第三系半胶结的砂质 泥岩及第 四系黄土、风积砂土覆盖。井 田内地形复
杂 ，剥蚀 切割 强烈 ，树 枝状 沟谷 、冲沟发 育 ，为典 型 的高原 丘 陵剥 蚀 区 地 貌 。 目前 开 采 煤 层 ６ — １ ， 为井 田 内主要 可 采 煤 层 ，煤 层 厚 度 １ ． ２ ５— ２ ． ６ ９ ｍ，
煤矿用液压支架详细介绍教学提纲
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。
目录中文摘要.............................................. 错误!未定义书签。
Abstract .............................................. 错误!未定义书签。
第一章引言.......................................... 错误!未定义书签。
1.1前言 .......................................... 错误!未定义书签。
1.2绪论 (1)1.2.1我国液压支架的发展 (2)1.2.2 液压支架的发展动向 (2)1.液压支架的组成与分类………………………………………………………第二章支架设计....................................... 错误!未定义书签。
2.1 工况分析...................................... 错误!未定义书签。
2.2 液压支架工作原理 (4)2.2.1 支架升降 (4)2.2.2 支架移动和推移输送机 (6)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)2.4 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)2.5 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…………………………………………………………222.5.3 底座受理分析 (25)2.6 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)2.7 液压系统设计 (42)第三章结束语 (44)第四章参考资料 (46)20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。
综采工作面液压支架跟机自动化采煤工艺分析
综采工作面液压支架跟机自动化采煤工艺分析摘要：现阶段在综采工作面开采过程中，主要采用全切深双向截煤技术。
为了进一步提高液压支架与机械的自动化水平，有必要对综采工作面液压支架与机械的自动化技术进行更深入的研究。
从不同的工作阶段，结合工作流程和运行轨迹分析，从而获得具体的技术。
关键词：液压支架；跟机自动化；研究；随着我国科技的发展，煤矿开采过程中液压支架跟机自动化水平不断提高，但是我国起步相对较晚，因此跟机自动化水平相对较低，在一些环节无法达到理想的效果。
一、综采工作面与液压支架的概述1.液压支架概述。
在采煤过程中应用液压支架是为了实现采煤工作面围岩压力的控制，避免不正常垮落顶板而制约煤矿掘进的结构物。
液压支架中受到采面矿压外载的作用形式，在采面围岩与液压支架互相影响的力学系统当中，如果液压支架中顶板作用的外载合力与液压支架一系列支承间的合力恰恰在相同直线上，那么液压支架将非常适应采面围岩。
在煤矿掘进中，液压支架控制系统属于控制支架的一种方式，其能够实现支架的交替与移动。
当今能够借助计算机技术与微电子技术自动控制液压支架，液压支架逐步发展为自动化、信息化、智能化。
2.综采工作面概述。
阐述的综采工作面在某矿井的一个首采工作面。
其矿井标高是1675m~1670m，煤层倾角是12°的均值，煤层是0.7m~1.2m的厚度，以及72m的煤壁长度，并且顶底板具备优良的岩性，垮落不容易形成，适宜应用液压支架配合综采机组开展不间断作业，然而，其面临巷道跟断面斜交的现状，面临三角煤作业区，应改进与完善液压支架作业。
二、综采工作面液压支架机头机尾跟机自动化工艺一共划分出了6个关键性的工艺节点，分别为：割透煤壁阶段、首次反复刹底阶段、斜切进刀阶段、割三角煤阶段、二次反复刹底阶段、向中部割煤阶段。
以向中部割煤阶段为例，在这个阶段，支架会进行中部跟机自动化工艺中的流程动作，采煤机运行过程中，相对应的支架也会随之运行，一直到支架完成整体移动，就算做中部割煤阶段完成。
液压支架总体及底座设计
前言综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。
实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。
至今，我国煤矿中使有的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头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上所的位置的支架。
目前使用的液压支架分为三类。
即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。
从架型的结构特点来看，由于架型的不同，它的支撑力分布和作用也不同；从顶板条件来看，由于直接类别和老顶级别的不同，支架所承受的载荷也不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析，使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。
本设计论文则设计层煤厚度在1.9米到2.4米，老顶级别为二级，直接顶类别为一类的掩护式液压支架的设计。
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。
其因此本设计设计这类掩护式液压支架。
1 绪论1.1液压支架现状及发展趋势1.1.1 液压支架现状液压支架的设计、制造和使用，从1954年英国研制成功了液压支架发展到现在，已经基本成熟，它已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。
从液压支架的形式来看，由支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架；从支架的质量来看，有轻型液压支架、中型液压支架和重型液压支架；从支撑高度来看，有薄煤层液压支架、中厚煤层液压支架和厚煤层液压支架，其中厚煤层液压支架又分煤层一次采全高液压支架和中间液压支架。
所以从液压支架的现状来看，由过去的手工设计、制造和使用发展到全部计算机程序设计。
总之，随着时代的发展和进步，液压支架设计、制造和使用，将越来越完善、安全、可靠。
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。
电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用
电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用随着科学技术的不断发展，电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用越来越广泛。
电气自动化技术已经成为提高煤矿安全生产和生产效率的重要手段之一。
本文将从液压支架的特点、电气自动化技术在液压支架控制中的应用以及应用效果等方面进行详细介绍，以便更好地理解电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用。
液压支架作为煤矿井下矿山机械与设备中不可或缺的一部分，起到了支护和采矿的重要作用。
然而，传统的液压支架控制方法存在着许多弊端，如操作繁琐、效率低下等。
而电气自动化技术的应用，则能够有效地克服这些问题，提高煤矿液压支架的控制效果。
电气自动化技术在液压支架控制中的应用主要体现在以下几个方面：控制系统、传感器、执行器和人机界面。
首先，控制系统采用了PLC（可编程逻辑控制器）技术，通过编写程序来对液压支架的运行状态进行监控和调控。
PLC具有操作灵活、可靠性高、扩展能力强等特点，能够满足煤矿液压支架控制的要求。
其次，传感器的应用使得液压支架能够实时感知到周围环境的变化，并将这些信息传递给控制系统，以便及时调整液压支架的工作状态。
例如，温度传感器、压力传感器等的应用可以实时监测液压支架的温度和压力情况，以保证液压系统的正常运行。
再次，执行器的应用可以实现对液压支架的自动控制。
例如，通过控制液压缸或液压阀门的开关状态，可以实现液压支架的伸缩和旋转等功能。
最后，人机界面的应用使得操作人员能够直观地监控和控制液压支架的工作状态。
通过触摸屏或计算机等输入设备，操作人员可以实时接收液压支架的运行数据，并根据需要进行相应的调整和操作。
电气自动化技术在液压支架控制中的应用效果非常显著。
首先，电气自动化技术的应用使得液压支架的操作更加简便、高效。
通过PLC控制系统，操作人员可以通过编程来实现自动化控制，不再需要进行复杂的手动操作。
其次，电气自动化技术的应用使得煤矿液压支架的安全性能得到了提高。
煤矿液压支架电液控制系统及应用环境探析
煤矿液压支架电液控制系统及应用环境探析摘要：在煤矿生产中，采用煤矿液压支架电液控制系统，不仅提高煤矿企业的生产效率，也可以确保工人在煤矿开采中的安全性，其实现了煤矿生产自动化水平，因此，本文对煤矿液压支架电液控制系统及应用环境进行分析探讨，使人们对煤矿液压支架电液控制系统在煤矿开开采中的应用有一定的了解。
关键词：煤矿液压支架电液控制系统应用环境煤矿液压支架电液控制系统的应用，改变了传统的人工采煤机械化生产方式，实现了自动化的采煤控制系统，分析煤矿液压支架电液控制系统的应用现状和功能，进而对煤矿液压支架电液控制系统的应用环境进行探讨。
一、煤矿液压支架电液控制系统现状分析随着科技技术的不断发展，大多数企业都在进行煤矿液压支架电液控制系统的自主研发，液压支架电液控制系统在部分煤矿企业中得到广泛应用，其主要是利用嵌入式技术、CPU产品来进行开发设计的，具有控制功能强、电路容量大、处理速度快的优点。
但是，当前我国煤矿生产自动化控制系统主要依赖于国外进口产品，液压支架电液控制系统主要是通过在支架上安装控制器和压力传感器来实现支架单个功能的控制，为了实现自动化的控制系统，煤矿企业应加大液压支架电液控制系统的自主研发，使设计的产品性能达到国外同类产品的设计水平。
二、煤矿液压支架控制系统的工作原理和功能煤矿液压支架电液控制系统主要由支架控制器、数据转换器、电源箱、压力传感器和耦合器等组成，其中，支架控制器是液压支架电液控制系统的核心，具有安全可靠和自动化控制的特点。
液压支架电液控制系统的工作原理是：利用总线技术将所有支架控制器构成一个通信网络系统，通过内嵌操作系统来实现各项任务的管理和实时调度，并对电液阀发出控制信号，使工作面支架实现自动化控制的目的，而工作面支架电液控制系统的网络管理主要是利用网络变换器来完成的，具有管理工作面数据和系统集中监测监控的功能，主控计算机通过利用煤矿井下的交换机将电液控制系统数据传入到地面计算机，从而完成对井下数据监测、分析和网络发布的功能。
煤矿工作面液压支架快速拆除工艺及应用
煤矿工作面液压支架快速拆除工艺及应用摘要：本文讨论了煤矿工作面液压支架快速拆除的工艺及其应用。
该工艺包括铲除废渣、松动锚杆、反转支架液压系统、将支架转移至运输线路上、拆卸支架组件和清理残留物等步骤。
快速拆除工艺的应用可以提高生产率和机械利用率，减少安全事故和工人劳动强度。
关键词：煤矿工作面；液压支架；快速拆除；工艺及应用煤矿工作面液压支架是支撑煤炭开采过程中煤墙的重要设备。
然而，在日常生产过程中，这些支架需要经常进行维护或更换，以维护其正常工作状态。
因此，快速拆除煤矿工作面液压支架的工艺与应用成为了一个关键问题。
一、某煤矿工程概况以某煤矿工程为例。
该工程旨在开发一种快速拆除煤矿工作面液压支架的技术，以提高煤矿生产效率和安全性。
该技术主要涉及设计和制造一个能够快速拆卸液压支架的工具，并建立相应的操作流程和安全规范。
该技术的应用可大大减少拆卸液压支架的时间和劳动力成本，从而提高生产效率。
该工程需要联合煤炭开采企业进行试验和改进，以逐步提高技术的稳定性和可靠性，同时考虑如何适应不同规模和类型的煤矿。
具体工作包括技术评估、工具设计和制造、操作流程制定、试验和改进等。
在实施过程中需要充分考虑安全因素，确保每一个操作流程符合煤矿生产的安全规范。
该技术的成功应用将为煤矿生产领域带来深远的影响。
除了提高生产效率和安全性，还能减少工人接触液压支架的风险，降低了工伤风险，减少生产事故发生的可能性。
二、液压支架快速拆除工艺存在的问题2.1工艺流程繁琐传统的液压支架拆卸工艺需要多个步骤，包括解除架子内部的压力、拆卸某些支架元件、拆卸主油缸等，需要多名操作人员的配合。
这些操作步骤过于繁琐、时间耗费过多，并且涉及到大量的重量级物件，会增加工人劳动强度和安全风险。
2.2需要专业技能传统的液压支架拆卸需要专业技能，需要工人经过一定的培训和实践，才能够完成液压支架的拆卸工作。
这要求企业需投入大量的培训和学习成本，提高了招聘和管理的难度。
煤矿液压支架的发展现状与发展思路
煤矿液压支架的发展现状与发展思路煤矿液压支架是煤矿生产中的重要设备，广泛应用于煤矿工作面的支护和保障，是煤矿安全生产的重要保障。
随着我国煤矿生产技术的不断提高和现代化水平的不断提升，煤矿液压支架在设计、制造和使用方面也在不断改进和完善。
本文将分析当前煤矿液压支架的发展现状，探讨未来的发展思路。
一、煤矿液压支架的发展现状1. 技术水平不断提高随着我国煤矿生产技术的不断发展，煤矿液压支架的技术水平也在不断提高。
目前，国内煤矿液压支架的设计、制造和使用技术已经达到了国际先进水平，具有较高的稳定性和安全性。
2. 结构设计更加合理煤矿液压支架的结构设计在不断改进，采用了更加先进的材料和工艺，提高了支架的承载能力和使用寿命。
结构设计也更加便于维护和保养，减少了使用成本。
3. 自动化程度不断提高随着工业自动化技术的不断发展，煤矿液压支架的自动化程度也在不断提高。
通过引入先进的控制系统和传感器技术，提高了支架的智能化水平，使得支架在使用过程中更加安全稳定。
4. 绿色环保要求更加严格随着环保要求的不断提高，煤矿液压支架在设计和制造过程中也要符合更加严格的环保标准。
采用了更加环保的材料和工艺，降低了对环境的影响。
5. 需求不断增长随着煤炭资源的稀缺性和市场需求的不断增长，煤矿液压支架的需求也在不断增加。
煤矿企业对液压支架的性能、安全性和稳定性要求更加严格，促使了液压支架技术的不断提升。
1. 强化科研创新煤矿液压支架的发展需要不断强化科研创新，加强对关键技术的研发和攻关。
通过引进国外先进技术和加强国内研发力量，提升煤矿液压支架的整体性能和智能化水平。
2. 提高产品质量提高煤矿液压支架产品的质量和可靠性是发展的关键。
加强对制造工艺和生产管理的控制，提高产品的稳定性和安全性，减少产品的故障率和维修频次，降低使用成本。
3. 加强绿色制造4. 拓展市场应用煤矿液压支架不仅在煤矿生产中有广泛应用，还可以拓展到其他行业，如矿山开采、隧道工程等领域。
煤矿开采液压支架电液自动化控制系统的设计研究
煤矿开采液压支架电液自动化控制系统的设计研究发布时间：2022-10-21T08:15:14.644Z 来源：《科学与技术》2022年12期作者：李学坤[导读] 液压支架是综采自动化重要的支护设备，李学坤山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿山东济宁 272350摘要：液压支架是综采自动化重要的支护设备，在实际运行过程中其自动化控制水平有限。
基于此，针对液压支架的电液自动化控制，设计了采用PLC控制器的整体控制方案，并对具体的硬件设计及选型和部分软件的设计过程进行了分析。
分析表明，该系统的应用对液压支架进行自动化控制以及提高煤矿的综采水平及开采效率具有重要的意义。
关键词：液压支架；自动化；控制系统引言在传统的煤矿开采工作中，人工操作控制方式占据主导，容易受到各种自然状况、人为因素的制约，工作效率比较低。
而在煤矿综采中应用液压支架电液控制系统，其跟传统的煤矿开采系统相比，具备设备控制、顺槽控制、自动控制、智能控制等一系列功能，在煤矿开采资源中，广泛使用液压支架电液控制系统不仅可以优化煤矿生产条件，而且还能降低工人的劳动负担，实现无人化与远程控制操作，在确保煤矿开采质量和效率的同时，实现理想的煤矿企业效益。
1煤矿液压支架电液控制系统组成与特点1.1系统组成煤矿液压电液控制系统主要包括地面主控计算机、数据传输网络以及液压支架电液控制器等组成部分，其中主控计算机的抗干扰能力较强；液压支架安装红外传感器、电磁换向阀组、行程传感器、压力传感器等，且最终的系统执行机构便是电液阀。
1.2系统特点计算机属于煤矿液压支架电液控制系统的核心组成部分，需要处理较多信息量，且运算速度较快，可以实时监测液压支架、采煤机以及输送机的运行情况。
通过显示器可以直观了解井下开采的实时数据，将其与实际情况进行比较，利用远程操作控制液压支架，完成修改与设定。
以往人工操作控制阀系统比较传统，支架立柱需要利用密封圈进行防治。
而通过引入电液控制系统，可以以计算机为中心控制整个开采系统，减轻了开采人员的工作强度，并保证了开采安全性，大幅度提升了煤矿生产安全系统的效率。
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经 验
本栏目编辑 李文民
第 38 卷 2010 年第 7 期
车器有效地发挥作用。
矿车提升时，由于矿车的冲击，挡车器可以自由开启，让矿车通过，然后靠自重可以自动回到原位。
操作工人只需在空矿车下斜井时将挡车器开启即可。
3 使用效果
新的挡车器经过 4 年运行试验，使用效果良好，成本比原挡车器低，抗冲击力也符合该矿井下小巷道的安全规定，特别适用于井下盲斜井。
新式挡车器必须安装在坡度相对较小的地方，以免矿车从挡车器上翻过。
其抗冲击力相对要小，在重载情况下安全系数不高，建议在斜井井口等关键部位还是用老式的挡车器。
□
(收稿日期：2009-10-26)
HIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHI
论文编号：1001-3954(2010)07-0107-02
煤矿液压支架高效及自动化设计与应用*
谭振义
呼伦贝尔学院工程技术学院 内蒙古呼伦贝尔 021008
随
着综采技术的不断提高，煤炭企业对综采工作
面生产效率的要求也随之提高。
作为综采工作面支护设备的液压支架的效率和自动化程度，成为制约提高工作面产量的一个至关重要的因素。
新研制的液压支架的流量和性能也不断提高，缩短了升降架以及推前刮板运输机和支架推移时间，提高了采煤效率。
过去使用的小流量、低效率设备随之闲置和淘汰，浪费了企业的大量资金。
如何把这些低性能、小流量支架改成高性能、大流量支架，应用到高性能、高效率和大功率的综采工作面，实现设备配套，是煤炭企业亟待解决的问题。
笔者结合大雁煤矿的具体情况，对 120 部 ZFS4000 型低性能液压支架和多架 QY320 型与 JY320 型淘汰掩护式支架进行了技术改造。
1 液压支架改造方案的确定
根据液压支架的工作特性、顶板与支架间的相
互力学作用原理，液压支架立柱的 1 个完整的工作循
环过程分为 4 个阶段，即初撑、增阻、恒阻和降柱移架，其中初撑阶段对液压支架工作效率影响最大。
升柱时，从顶梁接触顶板至立柱下腔液体压力上升到额定压力的过程中，低性能、淘汰型液压支架的初撑阶段完全靠人工操作给压，支架工作效率低，而且由于人工操作易产生操作不当 (操纵阀手把扳到升架位置后，未保留或保留时间不够即复位停止供液) 而造成液压支架初撑力不足、不均及速度慢等问题，极大地影响了整个工作面的支护能力及安全可靠性。
为了提高支护速度和支架液压系统的可靠性，在不改变液压支架总体结构的前提下，最大限度地减少改造资金，提高液压支架效率和自动化程度的最佳设计方案是：提高升架速度，实现自动初撑。
2 高效率方案的设计和工艺
2.1 增大液压系统流量，提高工作速度
为了提高各类立柱和千斤顶的工作速度，必须加大液压支架的供液流量。
改造前，液压支架所配备的乳化液泵为 MRB125/31.5 型，其流量为 125 L /min，压力为 31.5 MPa，液压支架的升降架、推溜和移架的速度慢，性能差，与工作面主要生产设备不配套，严重制约了工作面产量的提高。
为了满足高效、大功率生产的要求，确定了大流量改造方案。
首先提高主泵的流量。
目前国产泵流量有 200 L /min 和 315 L /min，或更大流量泵。
考虑与工作面主要生产设备配套和高效生产的需要，选定的乳化液泵流量为 200 L /min，并考虑整体供液管路和阀、液压锁及其附属液压元件的再利用和降低改造成本，系统工作压力仍为 31.5 MPa。
泵流量由 125 L /min 增至 200 L /min，提高了 60%，则工作机构速度也相应提高。
为了避免工作机构因流速提高导致脉动冲击而损坏，改造过程中对供液管路和各个阀件做了相应改变。
进回液管与主泵流量增幅相当，各类阀增幅可适当增大，以减小流速，延长使用寿命。
2.2 采用差动液压系统，提高工作速度
在液压支架升架 (接触顶板之前) 过程中，压力很小，为了提高工作速度，在液压系统中采用了差动连接 (见图 1)，以实现快速升架。
液压系统改进设计前升
架速度为
v 1＝q ─A 1＝4q ──
πD 2
液压系统改进后 (差动) 升架速度为
v 2＝q ───A 1-A 2＝4q ──πd 2
，
1. 车轮
2. 钢管
图 2 新挡车器示意
*内蒙古自治区教育厅资助科研立项课题 (NJSY07167)
图 1 油缸差动连接示意
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第 38 卷 2010 年第 7 期
经 验
本栏目编辑 李文民
式中：q 为流量；D 为油缸活塞直径，D ＝100 mm；d 为油缸活塞杆直径，d ＝80 mm。
故 v 2/v 1＝D 2/d 2＝1.56 。
改进后，差动连接时液压支架升架速度提高 1.56 倍。
实际使用中，通过 1 个三位五通电液动换向阀和 1 个安装在回油路上的顺序阀，配合完成速度切换。
当支架接触顶板前，因系统压力很低，顺序阀处于关闭状态，支架油缸活塞杆腔回油不能回油箱而是进入油缸的活塞腔，实现差动连接，支架快速上升；当支架接触顶板后，系统压力升高，顺序阀开启，活塞杆腔油液经顺序阀回油箱，差动连接自动解除，达到初撑力要求。
2.3 主要零部件改造方案
泵、阀及管路的更换改型，从总体上改变了系统
的流量，同时也要对立柱、千斤顶及操纵阀等主要零部件进行改造，使之与系统相匹配。
将支架立柱和千斤顶缸体固定，用立钻将上腔进液孔由原来的 φ10 mm 扩至 φ12～12.5 mm，再按原图要求焊接固定立管、护套和接头座等，组装后进行压力试验。
掩护式支架一般设置 1 组操纵阀，因此可只将控制这 2 个工作机构的阀片更换成大流量阀片即可。
3 液压支架自动化方案的设计
改造前液压原理如图 2 所示。
图 2 改造前立柱液压原理
改造前液压支架初撑完全靠人工操作给压，使其在工作面接顶达到初撑力，支架工作效率低，而且由于人工操作易因操作不当而使初撑力降低，极大地影响了整个工作面的支护能力及安全可靠性。
通过分析液压支架工作原理及工作特性，采取增加初撑保持阀来保证初撑力和提高支架的自动化程度。
为确保工作面顶板支护，缩短升架时间，在控制立柱升架的液压管路中，增加 1 组初撑保持阀 (支撑
掩护式支架为 2 组)，将其压力调定为立柱的初撑压力，并与主管路相连接。
工作时，扳动操纵阀，一部分工作液直接打开单向阀进入 2 个立柱下腔，另一部分工作液进入初撑保持阀，打开阀内的两位阀使其导通，辅助供液管中的工作液通过初撑阀管接头分别进
入立柱下腔，立柱升柱接顶。
当支架达到初撑力时，油缸下腔压力升高，使单向阀关闭，辅助供液停止。
初撑时只需搬动一下操纵阀扳手即可，然后直接回零位，支架自动接顶，达到初撑力后自动停止。
这样几部支架同时动作，节约了升架时间，保证工作面支架全部达到初撑要求。
由于该阀通过接头直接接在主进液管上，不受操纵阀的影响，因而不论操纵阀是否停止供液，压力液体仍能通过此阀进入立柱下腔，使立柱下腔压力升高，直至达到要求的初撑力，实现自动初撑。
改造后立柱液压原理见图 3。
图 3 改造后立柱液压原理
4 结语
煤矿综采工作面液压支架，经高效及自动化技术改进后，其工作速度大大提高，实现高效、自动初撑，缩短了升降架、推溜和移架时间，大大提高了综采工作面的采煤效率。
经技术改造后的液压支架，在大雁煤业公司第二煤矿井下使用，达到了预期的效果，单工作面每年可多生产原煤 60 万 t，改造 1 套 ZFS400 支架 (120 部) 仅需改造资金 120 万元 (其中材料配件费 80 万元，人工费 40 万元)，可节省设备投资近 2000 万元，并使闲置淘汰的设备得到重新利用，为企业创造了更高的效益。
□
收稿日期：2009-11-17
HIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHI
论文编号：1001-3954(2010)07-0108-02
KHP-105 保护装置在带式输送机上的应用
王国保
河南煤化集团鹤煤公司机电部 河南鹤壁 458008
带
式输送机为鹤煤八矿的主提升系统，担负全矿的原煤和井下职工的提升任务。
输送机型号为 GDS-1000，电动机功率 2×400 kW，全长 1450 m，。