煤矿用液压支架工作原理课件

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液压支架的工作原理组成ppt课件

液压支架的工作原理组成ppt课件
本节小结
▪ 液压支架的作用:支撑和控制工作面顶板,同时还能前移和 推进工作面输送机,减轻劳动强度,实现安全生产。
▪ 液压支架的组成:承载结构件、执行元件、控制和操纵元件 、辅助装置
▪ 液压支架的工作原理:液压支架是由若干液压元件与一些金 属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的 采煤工作面设备,依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶 可实现升、降、推、移四个基本动作。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
控制和操纵元件
阀是液压支架中的控制元件,根据阀在液压系统 中的作用不同可分为:
(1)操纵阀:液压系统中使液压缸换向,实现各 种动作。
三位四通换向阀
二位三通换向阀
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
谢谢
三、液压支架的工作原理
升 架
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三、液压支架的工作原理
推 溜
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
(2)安全阀:限制液体压力的液压元件。 超过调定压力——开启 低于调定压力——关闭
(3)液控单向阀:闭锁并控制释放立柱或千斤 顶工作腔液体,使其获得额定工作阻力的液压元 件。
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第二篇矿山机械第三章液压支架培训讲义

第二篇矿山机械第三章液压支架培训讲义
输机拉上来;拉架阻力大时,应停止拉架,查明原因处理后再继续操作。 • 调整支架与输送机垂直,并保证支架不歪斜、不挤架、不咬架,支架排成直线,偏差不超过
±50mm。降柱幅度低于邻架侧护板时,升架前应先收回邻架侧护板,待升柱后再将其伸出。 • 先升前柱后升后柱,使顶梁与顶板严密接触3-5秒,达到初撑力。 • 伸出伸缩梁、护帮板顶住煤壁;伸出侧护板,保证架间不漏货。 • 采煤机前滚筒到达前先收回护帮板,割煤后立即将伸缩前探梁伸出护顶。 • 顶板破碎及压力大时,要带压擦顶移架,拉到位后及时支护顶板。过断层时,严格控制采高,防止
•第二篇矿山机械第三章液压支架培训讲 义
第一部分 支架的主要结构件及其作用
一、前梁机构 二、顶梁机构 三、掩护梁 四、底座 六、推移机构 五、前、后连杆
•第二篇矿山机械第三章液压支架培训讲 义
一、前梁机构

前梁机构由前梁—一级护帮板—二级护帮板组成,在
顶梁前部铰接,和顶梁一起支护顶板,护帮板起到及时支
•第二篇矿山机械第三章液压支架培训讲 义
1、胶管及管接头
• 造成支架胶管和管接头漏液的原因是:O形密封圈或挡 圈大小不当或被切、挤坏,管接头密封面磨损或尺寸超差; 胶管接头扣压不牢;在使用过程中胶管被挤坏、接头被碰 坏;胶管质量不好或过期老化,起包渗漏等。采取的措施 是:对密封件大小不当或损坏的要及时更换密封圈;其它 原因造成漏液的胶管、接头、均应更换上井;胶管接头在 保存和运输时,必须保护密封面、挡圈和密封圈不被损坏; 换胶管时不要猛砸硬插,安好后不要拆装过频,平时注意 整理好胶管,防止挤碰胶管、接头。
液管、主回液管、各种液压元件、立柱及各种用途的千斤顶组成。操
纵方式采用本架操作。采用快速接头盒U形卡及O形密封圈连接,拆

采煤机液压支架液压系统PPT课件

采煤机液压支架液压系统PPT课件
链牵引采煤机的液压紧链装置减压回路
50
第三节 液压控制阀
3.顺序阀 ——控制液压系统中各执行元件的先后动作顺
序。
直动顺序阀
先导式顺序阀
液控(外控)顺序阀
51
第三节 液压控制阀
4.压力继电器 ——它是一种将油液压力信号转换成电信号
的电液控制元件。
52
第三节 液压控制阀
三、流量控制阀
工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量,从而控 制执行元件的运动速度。
(2)按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所 控制的通路数不同分:二位二通换向阀、二位三通换向 阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。
二位二通
二位三通
二位四通
二位五通
三位四通
三位五通
40
第三节 液压控制阀
(3)按阀的安装方式分:管式(亦称螺纹式)换向阀、 板式换向阀和法兰式换向阀等。
(4)按阀的结构形式分:滑阀式换向阀、转阀式换向 阀和锥阀式换向阀等
在液压系统图中,换向阀的符号与油路的连接一般应画 在常态位(即阀芯在未受到外力作用时的位置)上。
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第三节 液压控制阀
3)类型 (1)按操作方式分:手动换向阀、机动换向阀(亦称 行程阀)、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。
手动
机动
电磁动
弹簧复位
液动 液压先导控制 电-液先导控制
39
第三节 液压控制阀
普通单向阀
34
第三节 液压控制阀
液控单向阀 (液压锁)
液控单向阀下部有一控制油口X,当控制口不通压力 油时,此阀的作用与单向阀相同;
但当控制口通以压力油时,阀就保持开启状态,液流 双向都能自由通过。
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综采液压支架 简介课件

综采液压支架 简介课件
作用
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。

液压支架概述课件讲解

液压支架概述课件讲解

液压支架型号表示方法
“主要参数代号”依次表示液压支架工作阻力、液压 支架最小高度和最大高度3个参数,均用阿拉伯数 字表示,参数与参数之间用“/”符号隔开,参数数 量纲分别为KN和dm。高度值出现小数时,最大高 度舍去小数,最小高度四舍五入。
如果”产品类型代号“、”第一特征代号”、“第 二特征代号”、“主参数代号”仍难以区别或需强 调某些特征时则用“补充特征代号”。 “补充特征 代号”用汉语拼音字母表示,如“C”表示插腿式或 插板式等。
支撑掩护式液压支架的主要技术性能是:顶梁长, 有整体刚性和分体铰接两种;有些顶梁带外伸或 内伸的伸缩梁。
根据支架的结构特点支撑掩护式液压支架可分为 支顶支撑掩护式和支顶支掩支撑掩护式两种。
3.支撑掩护式支架
3、支撑掩护式支架 支架的优点: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。
时的初撑增阻阶段t0;
②初撑后至安全阀开启前
的增阻阶段t1;
③以及安全阀出现脉动卸
载时的恒阻阶段t2;
这就是液压支架的阻力— 时间特性。
图1-3 液压支架工作特性曲线
液压支架的支护方式
三、液压支架的支护方式
综采工作面的主要生产工序有采煤、移架和推移输送机。 1.即时支护 一般循环方式为:割煤—移架—推溜。 特点:顶板暴露时间短,梁端距较小。适用于各种顶板条件,
(3)控制元件 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、护帮装置、伸缩梁(或插板) 装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件、喷雾装置等, 是实现支架的某些动作或功能所必需的装置。

煤矿液压支架工培训课件

煤矿液压支架工培训课件

第五章综采的有关规定及其配套设备的安全使用第一节综合机械化采煤的有关规定及要求一、对综采工作面巷道布置的要求综合机械化采煤,由于机械设备数量多,容量大,吨位重,工作面推进速度快、产量高,因此,在采区巷道的布置方面应满足以下特殊要求:(1)保证采煤工作面的连续推进速度。

由于综采工作面的产量高,矿井安排的生产工作面个数较少,要求提高工作面生产的可靠性和连续性,以保证矿井产量的持续稳定。

因此,在采煤工作面布置上应尽量加大工作面连续推进的长度,避免频繁搬家。

可以采取加大采区走向长度,采取跨越采区上山回采,改分采区式开拓为分阶段连续开拓方式等措施,提高生产潜力。

(2)回采巷道应具有较好的工作条件。

由于综采附属设备较多、体积大,巷道中还要铺设带式输送机,因而要求巷道要宽,断面一般为下顺槽断面12㎡,上顺槽断面为1O㎡,同时在回采中应保持巷道的稳定性,减少维修工作量。

可以采用留煤柱护巷或沿空送巷、沿空留巷等无煤柱开采技术。

(3)保持工作面长度基本稳定。

在生产过程中,工作面支架的增加或减少,在安装、拆卸及运输上都受到一定限制,因而要求工作面长度尽量保持稳定。

为此,需保持工作面上下顺槽平行,可以采取顺槽挂中线平行掘进来解决。

(4)有利于开拓准备和采掘平衡。

由于工作面推进速度快,需要及时准备出新的工作面,为此,除提高掘进速度外,还需在巷道布置及开采程序等方面给工作面准备创造有利条件。

二、综采工作面正规循环作业标准综采工作面在规定时间内,保质、保量、安全地完成作业规程中循环图表所规定的全部工序和工作量,并周而复始地完成规定的循环次数,就是正规循环作业。

实现正规循环作业的标准有:(1)有一个科学的切实可行的作业规程和循环图表,完成规定的正规循环率。

(2)完成作业规程中规定的产量、进度、效率、煤质、主要材料消耗、工作面煤炭回收率等指标。

(3)工作面工程质量合格,机电设备完好率不低于规定标准,事故率不超过规定标准。

(4)安全生产,杜绝重伤、死亡和重大事故。

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。

液压支架教学课件

液压支架教学课件

宁夏工业职业学院
护帮板 顶梁侧护板
顶梁
尾梁侧护板
平衡千斤顶 前探梁
尾梁 四连杆
底座 立柱
推拉(移架)千斤 顶
液压支架结构及主要部件
2、作用
主要用于在综采工作面支护顶板,提供安全的工作空间。
液压支架的支护方式是指采煤工作面中采煤机、刮板输 送机、液压支架三种设备在工作中的配合形式。目前主 要有以下两种:
三、液压支架的 支护方式
即时支护:循环方式为落煤一移架一推溜,可适用于 各种顶板条件,目前应用最为广泛。 滞后支护:循环方式为落煤一推溜一移架,可用于稳定、 完整的顶板条件,目前应用较少。
宁夏工业职业学院
四、液压支架 的分类
液压支架的分类方 法很多,一般是按照 架型与围岩结构进行 分类,可分为以下三 种类型:
• (三)、支撑掩护式液压支架 • 1、通常为两排立柱(少数为三排)支撑。 支架支撑力的集中作用区(或称力平衡区) 离煤壁较远,总支撑力高,切顶能力强。 • 2、具有掩护梁、连杆等稳定机构,可以 承受顶板水平力,支架稳定性好。 • 3、挡矸、掩护性能好,一搬都有掩护梁, 活动侧护板等挡矸掩护部件,能可靠地使 工作面与采空区隔离、阻止窜矸。 • 4、控顶距较大,顶梁较长,对顶板的反复 支撑次数相对较多,易使直接顶破坏,
六、 液压支架型号表示方法
• 产品类型及特征代号——大写汉语拼音字母 • 主要参数代号 ——阿拉伯数字 • 补充特征及修改序号——阿拉伯数字和汉语拼音字母
一、液压支架产品型号说明
• 1、产品类型代号——Z • 2、第一特征代号,表示产品的支护功能、主要用途。 D-垛式 J-节式 Z-支撑掩护式 Y-掩护式 F-放顶煤 C-充填式 • 3、第二特征代号,表示产品的结构特征、使用场所等。 H-滑移顶梁 X-立柱“X”形布置 P-铺网

第一讲-液压支架技术PPT课件

第一讲-液压支架技术PPT课件
工作阻力:R=P×S顶/η
方法一:通用支护强度法
支护强度P=K×H裂×r
K——动载系数,Ⅳ级基本顶取1.8 ; H裂——裂隙带高度; r —— 粉砂岩容重(t/m3)。
方法二:回归式法 支护强度P=72.3h+4.5Lp+78.9(L+D)-10.24N-62.1
h——采高 Lp——基本顶初次来压步距 N——基本顶沿米最小载荷
•14.02.2024
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2. 液压支架选型
液压支架主要参数的选取
最大支撑高度:Hmax=hmax+0.2~0.3 最小支撑高度:Hmin=hmin-0.2~0.3
➢ 是否满足运输的要求 ➢ 是否满足立柱伸缩比的要求
满足工作面采高要求和运输要求的条件下尽量减小支架的伸缩比,
采用单伸缩立柱——支架结构简单、重量轻、操作维护方便。
功能:
➢ 支撑和管理顶板 ➢ 隔离采空区 ➢ 实现工作面设备的推进 ➢ 保证操作人员和其他设备的安全
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•2
1. 液压支架的基本知识
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1. 液压支架的基本知识
液压支架工作原理:
• 降架:将支架降低处于非支撑状态 • 移架:以输送机为支点,拉支架前移
• 支撑:通过立柱的作用支撑顶板 • 推溜:通过推移千斤顶推输送机前移
液压支架的分类
按 工作面支架

架 过渡支架

工 作
端头支架

的 超前支护支架

置 巷道回撤支架
过渡支架 排头支架
工作面支架
巷道超前支架 端头支架
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1. 液压支架的基本知识

液压支架学习ppt课件

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二、液压支架工作原理以及分类
我矿26711工作面使用的液压支架
• ZZ7000/13/26 • • 支架最大高度: 2.6m • 支架最小高度: 1.3m • 支架工作阻力:7000kN • 支 架 型 式: 支撑掩护式 • 产品类型代号:液压支架
二、液压支架工作原理以及分类
3
液压支架实际操作
液压支架学习
浅谈液压支架
汇报提纲
1
概述
2
液压支架工作原理以及分类
3
液压支架实际操作
1
概述
一、概述
液压支架是综合机械 化工作面的主体设备。它 是在摩擦支柱和单体液压 支柱等基础上发展起来的。 它与滚筒采煤机、可弯曲 刮板输送机合称综采三机。
一、概述
液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板,隔 离采空区,防止矸石窜入工作面,保持安全的地下作业空间, 并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移,从而满足了 工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和 初期投资费用占工作面整套综采设备的60%~~70%左右,因 此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一,也是煤矿 生产现代化的重要标志。
一、概述
一、概述
以高压液体为动力,由若干液压元件与 一些金属结构件按一定连接方式组合而 成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面 设备 。
液压支架定义
承载结构件
执行元件
液压支架的组成
控制和操纵元件
辅助装置
传动介质
一、概述
承载结构件
承载结构件有顶梁、掩护梁和底座等。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。

采煤机、液压支架液压系统页PPT文档

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液压泵的图形符号
单向

定量





单向

变量





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第二节 液压泵、液压马达和液压缸
2.泵的结构 (1)齿轮泵
外啮合齿轮泵实物结构
12
第二节 液压泵、液压马达和液压缸
内啮合齿轮泵实物结构
13
第二节 液压泵、液压马达和液压缸
齿轮泵原理
吸油区和压油区
特点:结构简单,抗污染能 力强,价格便宜。但工作压 力不高。一般机械的润滑泵 以及辅助泵采用齿轮泵。
p p1 p2 Rqn R—管道中的液阻。与的 管截 道面形状、大小、 长度及液压油等因关 素有 n —指数。由管道的结式 构决 形定1, n 2。
6
第一节 概述
四、液压传动的优缺点
优点
☞ 无级调速。 ☞ 体积小、重量轻。 ☞ 运动平稳。 ☞ 过载保护。 ☞ 较长的使用寿命。 ☞ 便于设计、制造。
缺点
☞ 效率低,不宜作远距离传动。 ☞ 不能保证定比传动。 ☞ 对温度变化较敏感。 ☞ 造价高。 ☞ 故障难查找。
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第二节 液压泵、液压马达和液压缸
液压泵是液压系统的动 力元件,其作用是把原动 机输入的机械能转换为液 压能,向系统提供一定压 力和流量的液流。
液压马达、液压缸则是 液压系统的执行元件,它 把输入油液的压力能转换 为输出轴转动的机械能, 用来推动负载作功 。
14
第二节 液压泵、液压马达和液压缸
2.柱塞泵
优点:加工比较方便,精度易保证。能达到较 高的工作压力和容积效率,变量方便。
缺点:结构复杂,价格高,对油液的污染敏 感。

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
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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 M P a (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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