煤矿液压支架结构、使用、维护及故障分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 煤矿液压支架结构、使用、维护及 故障分析 摘 要：煤矿液压支架是一种利 用液体压力产生支撑力并实现自动移设 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。 中国论文网 /8/view-12976749.htm 关键词：液压支架； 结构；使 用；故障分析 一、液压支架概述 煤矿机械在我国的煤矿开采使用 领域中是一个广泛的概念，它是专门用 于煤矿开采的一种特殊机械。它的生产 在我国有着很重要的作用。根据笔者多 年的工作体会知道，煤矿机械是为煤矿 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 企业提供装备的设备，而且属于专用设 备。就目前来看，煤矿的机械设备主要 有以下几种：液压支架、采煤机、采掘 机、挖掘机、刨煤机、卷扬机等。本文 阐述煤矿液压支架的结构设计及受力分 析。 1、煤矿液压支架的概念及认识 就目前来说，现在的煤矿液压支 架主要是由支柱、底座、顶梁、掩护梁、 前后连杆及挡矸板（护帮板）等组成的， 并且是由钢板焊接成箱体的整体结构。 它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， 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， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 最大限度保障煤矿工人的生命安全。 2、煤矿液压支架的结构 上面已对煤矿液压支架的概念和 认识做了阐述，下面对它的结构做一说 明。如果按其组成部分，即其结构为其 概念的话，那么我们可以这样说：煤矿 液压支架是一种以液压为动力，由液压 缸和液压阀等液压元件和其他金属构件 组成的一种支护设备。 如果按照概念意义来说，液压支 架是由以下几个部分组成：承载构件、 执行元件、控制、操纵元件和辅助装置。 下面对每个组成部分做一一概述： 承载构件：顶梁、掩护梁等。顶 梁与顶板直接接触，承受顶板上作业面 岩石的压力；掩护梁，阻挡冒落的岩石 进入工作面，并承受其压力，从而承受 顶板水平推力的邵件；底座与底板接触， 传递并承受顶板压力。 控制、操纵元件：操纵阀、隔离 阀等各种油缸的控制阀。操纵阀是用来 操纵支架各种动作的阀，是液压支架的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 指挥元件。 执行元件：各种千斤顶和立柱。 立柱是支撑在顶梁和底座之间或者间接 承受顶板负载的油缸，是液压支架主要 的动力习性元件，它的结构强度和形式 决定了支架的支撑力大小和支撑范围。 辅助装置：除了以上三种构件， 剩下的都是辅助装置。包括推移装置、 控制装置、护帮装置、防倒（滑装置、 喷雾照明）等等。 但不管怎么来说，煤矿液压支架 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，则该液压支架对此 采面围岩十分适应。 3、煤矿液压支架结构设计与受 力分析 这一部分主要从四连杆机构设计 计算；液压支架平面受力分析；液压支 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 架空间受力分析等方面考虑。 二、液压支架的使用 1.煤矿综采液压支架使用 根据本人多年的工作来看，从事 煤矿综采液压支架前要先经过专门培训， 考试合格才能上岗。通过培训，使工作 人员对支架的使用做到“ 四懂 ”，即懂综 采采煤工艺、懂支架结构、懂支架性能、 懂工作原理；“ 四会” ，那就是会操作支 架、会检查支架、会维护支架、会排除 支架故障。再有就是对煤矿综采液压支 架的操作使用，本人认为在这可以概括 为“细、净、快、够、正、严、紧、平” 等要领，在操作使用时，一定遵守。 2.煤矿综采液压支架操作前注意 事项 在这里需要说明的是，因实际操 作过程中不当，会造成一此意想不到的 事情，甚至造成很大的事故。笔者建议， 在实际操作之前，应先检查管路系统和 支架各有关部件的动作是否有阻碍，要 消除顶、底板的障碍物。需要特别注意 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的是软管不要被矸石挤压或卡住，其中 管接头要用”U”形销插牢，液压系统不 漏液不窜液。开始操作支架时，应提醒 支架周围工作人员注意，以免发生事故。 操作支架应观察顶板情况，发现问题及 时处理。 三、液压支架故障原因分析 1.故障原因 （1）液压支架是在重载、振动、 冲击、摩擦和润滑不良等的工况条件下 工作。 （2）液压支架处在个无处小在 的粉尘、噪音、水汽、液体和有害气体 等的矿井内，并且照明条件级极差以至 于工作环境十分恶劣。 （3）液压支架工作的强度大、 时间长。 在以上特点下工作的液压支架也 就导致了其频繁的故障和事故发生，对 于对机械的维护和检修也提出了挑战。 2.故障分析 经过液压支架在矿井中使用的实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 践和有关统计资料表明，在生产过程中， 绝大部分故障是因为各种失效引起，综 采设备的事故率很高，综合得出导致液 压支架故障的主要原因有两个：人为 因素及地质条件引起；机件失效而引 起后者造成设各故障可以到达 89.5%左 右，其中磨损又是机械失效的最重要原 因，其次是液压支架本身的设计、制造、 质量低劣等缺陷所致，同时极小部分是 由于工作条件恶劣，使用和维护条件太 差引起的失效，当然也有小部分属于操 作不当引起；而在磨损引起的失效主要 是由于液压系统和润滑系统中的油液遭 受严重污染所造成的，即是由于乳化液 污染和乳化液浓度偏低造成液压支架的 每个液压元件的失效都会造成整个液压 系统失效，导致整个生产系统处于瘫痪 状态，给矿井生产带来了安个隐患和巨 大的经济损失。 2.1 底座故障 底座是液压支架整体结构受力最 为复杂和集中的部位，液压支架底座 3 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 种情况加载方式，由于底座在工作的过 程中主要收到扭转力作用和复杂受力情 况，产生裂纹及裂纹扩展，因此，底座 常常表现两大故障即为主筋断裂和球窝 碎裂。 2.2 立柱故障 立柱的故障表现为如下五个方面： 乳化液外漏；是由于密封损坏或者尺 寸小合适，沟槽有缺陷，接头焊缝出现 裂纹截止阀未打开和打开不够、立柱 外漏或内窜液、系统堵塞、立柱变形都 会引起立柱的不升或慢升自降；安全 阀漏液或调定压力值低，立柱泄漏，液 控单向阀不能闭锁支撑力达不到要求； 不降或者降速慢。在进行故障检查和 检修的时候，故障原因最多为漏液现象 引起。 3.结束语 据不完全分析，目前我国大型采 掘设备面临激烈的市场竞争，预计到 2015 年我国煤炭行业将达到 3.5 万亿元 左右的产业销售规模。受我国煤炭开采 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 行业快速机械化的推动，煤炭开采机械 设备的需求规模到 2015 年将会达到 301 亿元，这样来看，我国煤机