第十七章液压支架结构

第四节 乳化液泵站
1 、 乳化液泵
一、泵站的功用和组成
◆功用：乳化液泵站是向综采工作面液压支架或高
档普采工作面的外注式单体液压支柱输送高压乳化 液的设备，是液压支架的动力源。
◆组成：乳化液泵站由乳化液泵和乳化液箱以及较
完善可靠的控制装置组成。 目前国内的乳化液泵站均属于移动式泵站，随工作 面的推进而不断前移
四柱直接撑顶式 1700~3500mm 14360~1600mm 1500mm 1884kN 4000kN 0.73MPa 1.86MPa 10700kg
三、组成及主要结构
（一）组成
(二）主要结构
1、梁和底座
1）前梁
◆分式铰接顶梁。 ◆前梁为钢板焊接。 ◆前梁前端带有护 帮装置，且为四 连杆机构。
反拉长框架式
2）侧推装置
◆侧推千斤顶 用于调架。
◆活动侧护板在 弹簧作用下推 出与邻架靠紧 实现侧护。
◆支架在运输过程 中，其两侧的侧 护板可回收到最 小尺寸并用销轴 固定。
3）护帮装置
◆下垂式护帮装 置
◆可摆动90°与 煤壁紧贴，也 可摆回到前梁 下面，让采煤 机通过。
4）防滑防倒装置
◆采用排头 导向梁的方 法。
◆用于特厚煤层中采用冒落法开采时支护顶板 和放顶煤的综采工作面。
◆顶煤冒落法一般可用于厚度为6 m～20 m的煤层， 煤层地质赋存条件厚薄不等，但层理节理比较发育， 质地松散，易于放煤。
第三节 特种液压支架
一、综采放顶煤支架
（一）顶煤冒落综采法
◆优点：巷道掘进量小、工作面搬迁次数少、成本低、 效率高。
ZTZ10200型 端头支架组
ZFT35000型 中置式端头支架
ZTP8000-17/35型端头液压支架
ZFTZ1920/19/32三架一组中置式端头支架
（二）端头支架的结构：
●端头支架的结构特点：
1）端头支架由主架和副架两部分组成，主架较宽，布 置在回采巷道外帮一侧，副架较窄辅助支撑，布置在靠 回采工作面一侧。
>1.48MPa 2.94MPa 67500kg
三、结构特点
（1）液压支架配备一个整体底座（刚性分体），底 座的两个相互连接的座箱被底座中间的过桥分开。
（2）掩护梁是一个整体钢结构件，通过四连杆与 底座相连。
（3）支架立柱的支撑载荷通过顶梁传送到顶板， 顶梁通过销轴和一个平衡千斤顶与掩护梁连接，所 有顶梁都配备有护帮板。
2、立柱和千 斤顶
1）立柱
——有机械加长杆内 导向套式单伸缩立柱
2）推移千斤顶 3）前梁千斤顶
外供液
4）侧推、护帮和防倒千斤顶
外供液
3、液压控制系统元件
1）操纵阀
8片ZCA型 片阀组成。
2）立柱控制阀
阀座式硬接触软密封的密封形式
2）前梁千斤顶（短柱）控制阀 大流量安全阀
4、辅助装置
1）推移装置
5）底座由前后两部分铰接而成。 6）采用四连杆稳定机构，承受水平载荷。 7）主副架借助推移千斤顶和推移架交替前移。 8）主副架之间设防倒调架千斤顶。
●端头支架、输送机、转载机配套原理：
◆机头底架5与底 座1用螺栓联接. ◆机头底架5下方的导向轴安放在导轨4的导向槽中， 导轨4通过销轴与转载机一侧的耳座相连、从而固定 了导轨与转载机的相对位置。
二、乳化液泵组的组成
1—防爆电动机 2—联轴节 3—乳化液泵 4—底座架
三、乳化液泵
——BRW400／31. 5 X4A-F型乳化液泵
——型号意义：B—泵；R—乳化液；W—卧式；400— 公称流量400 L／min；31.5—公称压力31.5 MPa； X4A-F—线形分体式泵头。
（4）程序化的计算方法保证了最佳的支架阻力和 支架垂直高度的调整范围。
三、结构特点
（5）采用双伸缩双作用立柱，在一级缸活塞上装有 单向阀使一级缸和二级缸所承受的载荷相同。 （6）掩护梁与底座的连接采用四连杆机构，四连杆 是一种机械结构，其作用使顶梁与掩护梁的铰接点在 支架整个垂直活动范围内的移动轨迹几乎保持直线， 从而使梁端距（顶梁前端至煤壁的距离）近似恒定值。 （7）液压支架配备使用PM3电液控制器来实现邻架 电液控制系统所需要的所有液压元件。
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6、底座
●半分体式箱 形结构；在四 条主筋间设有 两个柱窝。
●采用倒推 式（反拉长 框架式）推 移装置
7、推移装置
●倒推式 ●整体箱 形结构
★注意：
支架前移时提底座千斤顶把底座从松软底板里提起。
◆当支架在原始位置时，推移千斤顶收回； ◆当支架前移时，提底座千斤顶向下压迫推移杆而
提起底座箱。
◆支架前移后，升起立柱，在这个过程中抬底座千
◆支架后方有一个可以打开和关闭 的放煤窗口。当工作面支架前移 后，其上部顶煤会自然垮落，堆 积在支架掩护梁下方。放顶煤时 只需打开放煤窗口，顶煤会落人 工作面后部刮板输送机溜槽中， 运出工作面。顶煤放完后，立即 关闭放煤窗口，防止矸石窜人工 作面。
（二）一次采全厚放顶煤综采
条件：煤层厚 度5~15m、顶 板中等稳定、 煤质中硬以下 ；如果煤质较 硬，但节理发 育，一般可通 过煤层预注水 来降低强度 。
五、液压系统
液压系统特点：
1、前后两排立柱可同时升降，也可单独升降。 2．前梁千斤顶承载腔油路上装有大流量的安全阀。
作用：
◆提高前梁的初撑力。 ◆改善顶梁接顶性能，防止工作面前部顶板过早离层破碎。
3、护帮千斤顶油路中设有液压锁。 4、推移千斤顶活塞杆腔设有液控单向阀，防止移架 时溜子后退。
第三节 特种液压支架
1)高位放顶煤液压支架：
放煤口处于支架上部(顶梁)。 单输送机运送采煤机的落煤和放落的顶煤，工作面 运输系统简单。 放煤口较高，煤尘较大，支架顶梁较短，容易出现 架前顶煤放空而造成支架失稳或移架困难现象。
2)中位放顶煤液压支架：
放煤口位于支架高度中部(掩护梁)。 工作面为双输送机，一前一后分别运输采煤机的落 煤和放落的顶煤。 工作面有两套独立的出煤系统，采煤和放煤间干扰 较少，可以实现采、放平行作业，提高工作面生产率。
二、端头支架
端头：工 作面和回 风巷、运 输巷的结 合部。即 巷道与工 作面交叉 口。
（一）端头支架的作用：
①维护工作面端头的顶板．保证足够的工作空间。 ②可以自身前移，并推移刮板输送机的机头、机尾及 转载机机尾。 ③ 保证刮板输送机与巷道转载机的正常搭接关系。
④锚固刮板输送机，防止刮板输送机和工作面支架下滑。
2）主架底座上安放转载机，用销轴与推移横梁、连接 板连为一体。4个千斤顶同时推出，通过推移横梁将转 载机、输送机一起向前推进。
3）支架基本形式为支撑掩护式，主架四柱，副架两柱。
4）顶梁不设活动侧护板。主架掩护梁侧护板双侧固 定、副架双侧活动。防止工作面矸石窜入支架的工作 空间。
●端头支架的结构特点：
★注意1：
①液压支架前移之前，必须把护帮板完全收回， 绝不能在伸出的护帮板顶住煤壁的情况下移架， 否则会造成护帮板千斤顶和铰接点的严重损坏。
②护帮机构在采煤机通过后打出，在系统中一级 护帮伸、收时，二级护帮联动“伸”，二级护帮 “收”动作用电磁换向阀完成，三级护帮伸、收 单独动作，并“收”动作与一级护帮“收”联动。
四、支架的主要结构
——支架采 用整体顶梁 带伸缩梁和 三级护帮结 构,底座采用 全开档底座, 推杆采用长 框架倒装千 斤顶型式.
(一）主要结构
1、护帮板
——简单的焊接的整 体刚性结构
——和护帮千斤顶铰接， 由护帮千斤顶来支承来自 煤壁的压力。煤壁片帮严 重时，可以在采煤机通过 后，临时将伸缩梁伸出， 使护帮板提前护帮，防止 片帮。
●只有在特定例外情况下才能使用液控阀按钮，如 进行修理和维护时。
第二节 ZZ4000/17/35型支撑 掩护式支架
一、适用范围、组成
1、适用范围
煤层厚度：2－3.3m 工作面倾角：<25° 顶板：中等稳定顶板或稳定
二、主要技术特征
支架形式 支架支撑高度 支架宽度 支架中心距
初撑力 工作阻力 支架支护强度 对底板比压 支架质量
8、底调千斤顶——内供液
——安装在底座前部，用以调整支架的架间距 。
五、液压系统 1．原理
2．支架的正常操作和特殊操作
●每台支架利用左、右邻架的电液控制器来操作本架， 或依靠自动成组控制来遥控。
●当采用正常工作模式时，只能采用液压支架PM3 电液控制器来操作液压支架的正常功能，决不能使 用控制阀块的液控阀按钮来操作。
2）主顶梁
——焊接 箱形结构
要使侧护板固定， 只需把弹簧套筒 收回，用销子锁 在销孔6中。
3）掩护梁
4）底座
◆整体刚性 底座
◆平台安装 操纵阀
5）导向梁
◆排头支架底座下方安装，一端与输送机相连，另 一端靠单体液压支柱撑紧在顶底板之间。 ◆移架时既可导向，又产生支架下滑的阻力。其它 架间导向梁无单体支柱。
3)低位放顶煤液压支架：
放煤口位于支架后部掩护梁下方，后输送机直接放在 底板上或在底座后方拖板上。产生煤尘少，应用较多。
放顶煤支架组装
600万吨综放工作面放顶煤 液压支架
●以反向四连杆低位放顶煤支架为代表
●低位放顶煤支架的结构特点：
1）采用双前连杆和单后连杆结构的宽形反向四连杆机构。 2）大插板式尾梁放煤机构，对大块煤的破碎能力强。 3）支架为四柱支撑掩护式支架，后柱支撑在顶梁与四连 杆机构铰接点的后端，切顶能力强。 4）顶梁较长，掩护空间较大，有利于放煤。活动前梁为 伸缩式。
第十七章 液压支架的结构
第一节 ZY18000/32/70D型掩护 式支架
型号的意义:Z—液压支架；Y—掩护式；18000—工作阻力； 32—支架最小高度3.2m；70—支架最大高度7m D —电液控制
大采高液压支架— 最大高度大于或等 于3800mm
一、适用范围
1、适用范围
煤层厚度： 7m 工作面倾角： <15° 顶板：松散破碎的不稳定顶板或中等稳定顶板 适用于稳定和较稳定顶板7米下厚煤层一次采全高。
●双向活 动侧护板
4、顶掩梁侧护板
主要功能：防护相邻架间漏矸漏煤及调架的作用。
★注意：利用侧护板和调斜装置来及时校正支架的
位置，以避免支架下滑和倾斜。要防止支架进入邻 架顶梁下方，造成损坏。
5、前后连杆
●分体单连杆 形式. ●后连杆有双 侧固定侧护板.
◆组成支架四连杆机构，并按一定的双纽线轨迹运动 ，从而保证了支架具有合理的梁端距；同时还承受较 大的水平推力、侧向力和扭转力矩，使支架具有抗扭 能力。
◆一端与输送 机连接，另一 端靠单体支柱 撑紧在顶底板 之间，从而保 证首架不下滑
四、主要结构特点：
1．两排立柱都向前倾斜布置，有利于切顶。 2．采用带机械加长段的单伸缩立柱，调高范围较大。 3．采用分式铰接顶梁。顶梁前端带有护帮装置。 4、主梁、掩护梁两侧可换装活动侧护板。 5、采用四连杆机构，梁端距变化小。 6、采用反拉长框架式推移装置，使移架力大于推溜力。 7、采用导向梁防滑防倒装置，既可导向，又可防滑。
1、放顶煤方式
放顶煤工艺演示
◆按输送机数量可分为：
双输送机与单输送机放顶煤两种
◆按放煤口的位置分为：
高位放顶煤——放煤口处于支架的上部，即顶梁上
中位放顶煤——放煤口位于支架高度的中部，即掩护 梁上。
低位放顶煤——放煤口位于支架后部掩护梁的下方。
低位放顶煤液压支架
放顶煤过渡支架
中位放顶煤支架
高位放顶煤液压支架
2、顶梁
——整体顶 梁含内伸缩 梁、带双侧 活动侧护板 形式
视频链接
★注意2：
①操作时绝对不能把平衡千斤顶完全伸出或收 回，平衡千斤顶必须保留足够的行程，这一点 在有冒顶倾向和底板特别松软的情况下尤为重 要。
②顶梁的倾斜角度（支架顶梁与掩护梁之间的 夹角）上下摆角不得大于15°.
3、掩护梁
●由四条主 筋板、若干 条横筋及上 、下盖板等 组件焊成箱 形结构。
二、主要技术特征
支架形式 支架支撑高度 移架步距 推移千斤顶行程 支架宽度 支架中心距 初撑力(p=31.5MPa) 工作阻力(p=45.8MPa) 支架支护强度 对底板比压 支架质量
双柱掩护式 3200～7000mm 865mm 1000mm 1950mm 2050mm 12370kN 18000kN
斤顶卸压下降。
(二）主要液压部件
1、立柱
2、推移千斤顶—外供液
液压支架推移千斤顶
3、护帮千斤顶
三个外供液
1
2
3
4
液压支架护帮千斤顶
4、平衡千斤顶——外供液
5、侧推千斤顶——4个内供液
6、伸缩梁千斤顶——外供液
7、抬底千斤顶——内供液
●减少底板比压，防止底座下沉，或下沉后抬起支 架前移。使支架在软底板条件下能正常行走。