6-4液压支架的结构

第四节液压支架的结构一、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6—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。⑸传动介质：液压支架所用的传动介质是乳化液，它将泵站的液压能传递给液压支架各执行元件，使之获得工作的动能，并对设备具有低腐蚀、高效能的作用。一、中厚煤层支架按结构形式分为支撑式、掩护式和支撑掩护式。1.支撑式一般由顶梁、立柱、底座、推移装置和液压元件组成。立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。支撑式支架按结构分有垛式和节式两种。支撑式。a、垛式b、节式支撑式支架结构特点：顶梁较长，长度4m左右；立柱多，4～6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工作空间内。支撑式支架支护性能：支撑力大，作用点在支架中后部，切顶性能好；对顶板重复支撑次数多，易把完整的顶板压碎；抗水平载荷能力差，稳定性差；护矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架工作空间和通风断面大。适应于缓倾斜、顶板稳定的薄与中厚煤层。2.掩护式支架以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护梁的液压支架。用于直接顶中等稳定以下，顶板周期来压不强烈的采煤工作面。图6—3掩护式支架架型示意图a—掩护式（插腿）；b—掩护式（不插腿）；c—掩护式（平衡千斤顶在顶梁与掩护梁间）；d—掩护式（平衡千斤顶在掩护梁与底座之间）根据立柱布置和支架结构特点，掩护式支架分支掩掩护式支架和支顶掩护式支架。掩护式支架支护性能：支撑力较小，切顶性能差，顶梁短，支撑力集中在靠近煤壁顶板，支护强度较大、均匀，掩护性好，能承受较大水平推力，对顶板反复支撑次数少，能带压移架。顶梁短，立柱倾斜布置，作业空间和通风断面小。掩护式支架结构特点：掩护梁较宽以挡住采空区的矸石进入作业空间，掩护梁上端与顶梁铰接，下端通过前后连杆与底座连接。双纽线机构以保持稳定的梁端距和承受水平推力。立柱支撑力间接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。掩护式支架立柱较少，且倾斜布置，以增加支架调高范围，支架两侧有活动侧护板把密封架间。顶梁较短，一般在3.0m左右。3.支撑掩护式支架在支撑式和掩护式架型基础上发展，兼有这两种架型的主要技术特征。适用于直接顶中等稳定、稳定和坚硬，周期压力强烈，底板软硬均可，煤层倾角一般不大于25°，煤层厚度1～4.5m，瓦斯涌出量适中的采煤工作面。根据支架的结构特点分支顶支撑掩护式和支顶支掩支撑掩护式。图6—10支撑掩护式支架支撑掩护式液压支架技术性能：1）顶梁长，有整体刚性和分体铰接；有些顶梁带外伸或内伸的伸缩梁。多数支架有双人行通道，通风断面大；支撑合力在顶梁后部，切顶能力强；底座为整体结构，有底封式和底开式；立柱倾斜度小，支撑效率高，调高范围较小，适应煤层厚度的变化能力不如掩护式液压支架；前后排立柱受载经常不均，在同样煤层地质条件下要求其工作阻力和支护强度应高于掩护式液压支架；液压系统中的动力缸和控制元件多，操作较复杂，影响移架速度。2）液压支架按适用工作面截高范围分薄煤层支架、中厚煤层支架和大采高支架。3）根据液压支架在工作面的位置分工作面支架、过渡支架(排头支架)和端头支架。4）按适用采煤方法分一次采全高支架、放顶煤支架、铺网支架和充填支架。5）按控制方式分为本架控制支架、邻架控制支架和成组控制支架。二、薄煤层和厚煤层支架1.薄煤层支架2.厚煤层支架放顶煤支架（补充）:放顶煤综采法三、端头支架1.支撑式端头支架2.支撑掩护式端头支架四、主要部件的结构1.顶梁2.掩护梁3.四连杆机构4.侧护板5.底座6.推移装置7.护帮装置8.防滑、防倒装置9.立柱