液压支架系统资料库.doc

液压支架系统资料库
⒈液压支架的概述
⒉液压支架的组成
⒊液压支架的工作原理
⒋液压支架的分类
⒌液压支架的性能特点
⒍液压支架的主要用途和试用范围

一、 液压支架的概述
液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中，若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线，则该液压支架对此采面围岩十分适应。液压支架是综采设备的重要组成部分。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。　　近年来，我国液压支架的研制工作发展很快，从基本上依靠进口，发展到自行设计、自行制造，而品种繁多、功能齐全、质量可靠。
二、 液压支架的组成
　　液压支架系统它是由泵站、控制元件、执行元件、辅助元件和传动介质几部分组成。
　　1) 动力元件
　　系统中泵提供一定流量的压力油液，泵是整个液压系统的动力源。
　　2) 控制元件
　　系统中采用了各种阀，有液流方向控制阀，有调节压力的压力控制阀，系统中的各种功能都是借助于这些阀实现的。
　　3) 执行元件
　　作用是将液压能转换成机械能，如液压缸和液压马达，克服负载带动结构件完成所需动作，液压系统中执行元件为液压缸(立柱、千斤顶)它输出力和速度。
　　4) 辅助元件
包括油箱、过滤器、连接管路堵等。
三、 液压支架系统的工作原理
液压支架是综采工作面的支护设备，其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。液压支架在工作过程中不仅要能够可靠地支承顶板而且应能够随着回采工作面的推进向前移动， 要求液压支架必须具有升、降、推、移四个基本动作，这些动作由乳化液泵站供给的高压液体，通过各种阀控制立柱、千斤顶的伸缩来实现。
1.支架的升降支架的升降
液压支架的升降是通过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和液压支架的升降是通过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操纵阀、液控单向阀和安全阀）底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操纵阀、液控单向阀和安全阀）
进行控制。
支架升降时立柱的动作分三个阶段：初撑、承载、卸载阶段。
承载阶段又可分为：增阻过程和恒阻阶段。
A初撑阶段
搬动操纵阀手柄使由乳化液泵供来的高压液体供入立柱下腔（活塞腔），立柱在高压液体的作用下带动顶梁升起，支撑顶板，当顶梁上部接触顶板后，立柱下腔压力达到泵站工作压力时，乳化液泵站自动卸载，液控单向阀关闭，从而使立柱下腔的液体被封闭，这就是液压支架的初撑阶段，此时支架对顶板的支撑力叫初撑力。
B承载阶段承载阶段
承载阶段分为：增阻阶段和恒阻阶段
增阻阶段：当初撑阶段完成后，随着工作面顶板的下沉或由于落煤和相临支架的卸载前移的影响，立柱下腔被封闭的液体压力不断升高，这种支架阻支架的卸载前移的影响，这种支架阻力上升状态叫增阻状态。此时直到下腔压力达到安全阀的调定卸载压力。力上升状态叫增阻状态。此时直到下腔压力达到安全阀的调定卸载压力。
恒阻阶段：随顶板不断下沉，压力继续增大，立柱下腔液压力继续上升，达到安全阀的卸荷压力（即安全阀的调定压力）时，安全阀开启，高压液体经过安全阀溢出，立柱随即下降，直到顶板压力分布到相临支架，对本支架压力减少，此时立柱下腔的压力小于安全阀的动作压力，安全阀又关闭，停止溢流，这种安全阀溢流启闭的反复过程就是液压支架的恒阻状态， 在液压支架的恒阻状态，由于安全阀的溢流就要继续下沉，液压支架在承载阶段压支架的恒阻状态，由于安全阀的溢流就要继续下沉，液压支架在承载阶段立柱和支架所承载的最大载荷称为最大工作阻力。
当工作面顶板压力比较小，支架达到初撑力后，在落煤或一侧支架降架移动的影响下，工作阻力虽然迅速上升，但没有达到支架的额定工作阻力，为相对稳定阶段，支架的工作阻力继续缓慢上升，在这种情况下，支架可能达到额定工作阻力，也可能到卸荷移架前一直达不到额定工作阻力。液压支架的工作阻力低于额定工作阻力之时，具有增阻性，以保证支架对顶板的有效支撑作用；达到额定工作阻力时，具有恒阻性，以限制支架的最大支撑力，超过额定工作阻力时有具有可缩性，使支架在保持恒定阻力下随顶板下沉而下缩。
增阻性主要由液控单向阀和支柱的密封性能保证。
恒阻性和可缩性由安全阀来实现。
因而，液控单向阀和安全阀是保证支架性能的关键元件。
C.卸载阶段
与升架时反向搬动操纵阀手柄，处于降架供液状态，高压液从高压管路进入立柱上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔的液体经液控单向阀、操纵阀回到回液管路，于是支架就卸荷下降，在移架前卸荷。向阀、操纵阀回到回液管路，于是支架就卸荷下降，在移架前卸荷。
2.支架推移
液压支架的推移包括两个动作：一是把工作运输机推向煤壁（推溜），二是把液压支架向前移（称移架）；放顶煤支架再增加一个使后输送机前移的拉后溜装置。后输送机前移的拉后溜装置。
3.调架、防倒、防滑、侧护、护帮、调架、平衡千斤顶等辅助动作。
四、 液压支架的分类
液压支架的型式很多。具体如下　　
㈠按架型结构与围岩关系分：　　
1. 掩护式　　（1）支撑掩护式；（2）支顶掩护式。　　
2. 支撑掩护式　　（1）支顶支掩支撑掩护式；（2）支顶支撑掩护式。　　
3. 支撑式　　（1）节式支架；（2）垛式支架。　　
㈡按适用煤层倾角分：　　
1. 一般工作面支架　　
2. 大倾角支架　　
㈢按适用采高分：　　
1. 薄煤层支架　　
2. 中厚煤层支架　　
3. 大采高支架　　
㈣按适用采煤方法分：　　
1. 一次采全高支架　　
2. 放顶煤支架　　（1）低位放顶煤液压支架；（2）中位放顶煤液压支架；（3）高位放顶煤液压支架　　
3. 铺网支架　
4. 充填支架　　
㈤按在工作面的位置分：　　
1. 工作面支架　　
2. 过渡支架（排头支架）　　
3. 端头支架　　
㈥按稳定机构分：　　
1. 四连杆机构支架　　
2. 单铰点机构支架　　
3. 反四连杆机构支架　　
4. 单摆杆式支架　　
5. 机械限位支架（橡胶限位、弹簧钢板限位、千斤顶限位）　　
㈦按组合方式分：　　
1. 单架式支架　　
2. 组合式支架　　
㈧按控制方式分：　　
1. 本架控制支架　　
2. 邻架控制支架　　
3. 成组控制支架　　
㈨按控制原理分：　　
1. 液压直接控制支架　　
2. 液压先导控制支架　　
3. 电液控制支架　　
除以上各种分类外，还有最新的超静定液压支架。
五、 液压支架的性能特点
1.纵横向稳定性好　　2.防护性能强　　3.移架速度快　　4.对顶板适应性强
六、液压支架的主要用途和试用范围
液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。主要用于水平面和小于等于10度的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面，也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。