ZY3000掩护式液压支架设计（全套含CAD图纸8张）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 1 页 摘 要 液压支架是以高压液体为动力，由液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑、降落移架和推移运输机等一整套工序。液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。 为了更好的掌握液压支架的结构和性能特点，并能够综合运用所学过的知识，初步掌握工程技人员应具备的查阅、设计计算、制图和编写技术文件等基本技能，本文以二柱掩护式液压支架液为对象进行了相关的设计。 本文首先对液压支架的功能、结构组成、工作原理及其研 究发展现状进行了综述，在此基础上，结合具体工况和设计参数，论述了一般掩护式液压支架的设计过程。由于煤层厚度变化较大，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。 主要设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、液压系统的设计以及主要零部件的校核。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；立柱采用单作用带机械加长杆的液压缸，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。 关键词： 液压支架 ； 液压系统 ；四连杆机 构 ；支架选型 ； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 2 页 as is by a of a of it on a at on In to of s to to of In s on s to of by of of of of is to by a of to to of is In to to 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 3 页 目 录 1 概述 压支架的应用及意义 1 国 综采技术的发展 1 压支架的研究动态 3 压支架的分类及组成 4 压支架的工作原理 7 压支架的支护方式 9 2 液压支架的选型及总体设计 压支架设计的基本要求和基本参数 9 压支架的选型 11 压支架基本参数的确定 13 连杆机构设计 14 煤机 、液压支架和输送机的配套 22 梁长度的确定 23 柱及柱窝位置的确定 24 衡 千斤顶位置的确定 26 它千斤顶位置的确定 29 间距和筋板配置 29 3 液压支架的受力分析 压支架受力计算 30 护强度的确定 32 座的接触比压 32 架支护效率 32 4 液压支架部件设计 部件设计的基本要求 32 梁 33 护梁 35 、后连杆 36 座 38 柱 39 斤顶 43 助装置 45 5 液压系统的设计 压支架的液压系统的简介 47 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 4 页 压支架的液压系统拟订 48 压元件的选取 49 压控制系统 50 6 主要部件的强度校核 核的基本要求 52 梁的校核 53 护梁的强度校核 58 座强度的校核 60 柱强度的校核 64 轴的强度校核 68 风断面的验算 70 参考文献 72 附录 73 结束语 75 致谢 76 翻译部分 英文原文 77 中文译文 85 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 5 页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 6 页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 7 页 1 绪论 压支架的应用和意义 随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作面的生产技术面貌发生了巨大的变化。自 1954 年英国装备了世界上第一个液压支架工作面开始，采煤技术实现了综合机械化。综合机械化。就是工作面采煤、运输和支护三大主要生产 环节都是现机械化。也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。 液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑、降落移架和推移运输机等一整套工序。液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。 我国于 1964 年开始研制液压 支架，到目前已经取得可较好的效果。 1974 年以来，从西德、英国、苏联和波兰等国引进了许多不同类型的液压支架。实践证明，液压支架具有强度高、支护性能好、移设速度快、安全可靠等优点，能使采煤工作面达到高产量、高回采率和高工效，能大大减轻劳动强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。 国综采技术的发展 我国自 1973 年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备，经历了消化、吸收和改进提高的过程。到目前已形成了较完整的设计、制造和科研体系。先后研制试验成功经济型综采成套设备；薄煤层、中厚煤层和大采高综采成套设备， 特厚煤层分层机械化铺网液压支架系列及成套设备和工艺；放顶煤液压支架系列及成套设备和工艺。 1995年全国共有 243个综采工工作面，统配煤矿综合机械化程度达到 工作面平均工效 25 077t工，全国有 65个年产百万吨以上的综采队，其中 9个队年产达到 200 万 2个队年产达到 300万 州南屯煤矿综二队 1995年年产达到 315万 t，最高月产 34 7万 t，创出我国高产高效的最好纪录 一、高产高效矿井建设取得重大成绩 我国从 1993 年开始组织高产高效矿井建设，到 1995 年已建成 56 个高产高效矿井 。在产量增加 基础上，平均工效达到 ，提高 。工作面平均个数由 149 个减到 107，减少原煤生产人员 7 万人，实现了一井一面或一井两面的生产模式，向集约化生产迈出可喜的一步。 高产高效工作面装备，因地制宜采取 3种模式，第一种是全套引进国际先进装备，如神华集团大柳塔煤矿，全套引进德、英、美等国家先进装备，学习国处高产高效矿进的先进经验，走高起点、高投入、高产出、高效益的道路；第二种模式是引进与国产相结合，引进国外先进采煤机和刮板输送机等关键设备，配套国内先进设备，如兖州屯煤矿等；第 三种模式是立足国内设备，优选各种国产先进设备，优化系统配套，实现高产高效，如铁法晓南煤矿试验成功国产日产 7综采成套设备。 二、机械化铺网分层开采和放顶煤技术达到世界先进水平 我国自 8年代中期开始进行特厚煤层分层开采机械化铺网液压支架及配套技术的攻关，取得重要成果，研制试验成功两柱掩护式和四柱支撑掩护式铺网支架系列，义马。晋城、大同等矿区在特厚煤层分层铺网技术方面积累了丰富经验，晋城矿务局古书院煤矿分层铺网工作面年放达到 200万，达到世界先进水平。 综采放顶煤技术 50年代末起源于欧州，经过数十年的试验和 使用在世界近 10个国家得到发展，然而进入 80 年代以来，这一技术在国外已奄奄一息，不但美、英、德、澳等国家购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 8 页 不再采用，连放顶煤技术发展最早的法国、匈牙利、南斯拉夫和俄罗斯等也极少采用。其主要原因是： 合放顶煤开采的煤层少； 近年来，综采放顶煤技术在我国得发展和广泛普及，综采放机煤采煤法正在成为一种高产高效采煤方法， 1995 年全国 65个综采百万吨创水平队中有 23个是综采放顶煤队，其中，年 产 200 万以上的 9个综采队中有 6个是综采放顶煤队。目前全国已有70多个综采放顶煤工作面，并且，正以很快的速度在发展。我国放顶煤技术已达到世界领先水平。 三、综采设备研制有了新的发展 “八五”期间，适应高产高效工作面生产要求的大功率、高效综采设备有了较大发展。我国部分综采设备已开始出口美国、俄罗斯、印度和土耳其。 研制成功 400滚筒采煤机，液压牵引，装机功率 2 400输能力1500t/h，铺设长度 250m，铸造槽帮， 2 34 双中链交叉侧卸机头，双行星减速器，双速电机驱动，传动，传动部 可平行或垂直布置，过煤量 200万 家口煤机厂、西北煤机一厂等重点输送机厂分别与国际长壁公司和威斯特伐利亚公司等合作，开发槽宽1000输能力 2000 2500t/h，功率 2 575煤量 500万 前正处于试制阶段。 液压支架设计研究取得重要进展，主要在以下方面： （ 1）设计理论和方法有了突破。煤炭科学研究总院北京开采研究所对支架力学特性进行了深入的研究，提出了液压支架三维力学模型的计算方法，克服了传统平面力系方法的缺陷，提出了液压支架总体结构参数优化设计方法， 开发出液压支架设计计算通用软件系统，并广泛应用，使我国液压支架设计计算提高到一个新水平。 （ 2）完成液压支架计算机模拟试验的研究，把有限无方法成功地用于液压支架的研究，建立了液压支架整体有限无模型，开发 压支架模拟试验计算机仿真软件系统，大大提高了液压支架设计的可靠性广泛应用于液压支架设计研究，达到国际先进水平，为我国液压支架打入国际市场发挥了重要作用。 （ 3）技术规范和标准化建设取得重要进展。我们已先后制定液压支架系列技术标准 17项，成为国际上液压支架标准较完善的国家之一，促进了液压支架技术的发展 。 （ 4）计算机辅助设计（ 了较大发展。开发了 作站和微机 统，建成了较完整的液压支架数据库和通用图库，并正在逐步实现支架设计 （ 5）液压支架控制系统有了重大进步。根据我国国情研制的全液压手动控制快速移架系统的广泛应用，使支架降、移、升速度大幅度提高，由过去的 20 30s/架，提高到 9 12s/架。 （ 6）新架型研制成绩显著，架型结构进一步完善。新型高可靠性支架，反向四加杆高产高效低位放顶煤支架，适应中小煤矿的单一煤层采用轻型支架和轻型单摆杆放顶煤支架均取得成功。 四、我国综采 技术发展中存在的问题 （ 1）我国煤层赋存条件复杂，老矿井受生产系统制约，综采效率难以发挥。我国大部分矿井井型较小，生产系统不适应集中生产的要求。巷道断面小，支护质量差，掘进设备落后，进度慢，运输系统环节多，辅助运输落后。工作面长度、采煤机截深、采区长度等工作面参数都比较小。 （ 2）职工队伍素质差，许多综采队以农民轮换工为主，文化基础差，队伍不稳定。管理水平低，管理模式落后，管理层次多，扯皮现象严重。 （ 3）煤炭企业普遍经济效益较差，负担重，技术改造任务难度大，资金投入严重不中，以致发展后劲不足，一些矿井没有 设备更新能力，机械给出现倒退局面。 （ 4）小煤窑滥采滥挖现象严重。一方面造成对国有煤矿的市场冲击，成为影响综采发展购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 9 页 的一个消极因素。 （ 5）科研投入严重不足。科研单位创收成为主要目标，技术攻关力量不足，科研成果低水平循环现象严重。 （ 6）由于受价格和基础工业水平的影响，我国煤机制造质量、产品性能和可靠性距世界先进水平还有较大差距。特别是采煤机、工作面输送机、液压支架电液控制技术、采区供电技术、工况监测和故障诊断技术及自动化技术等，与国际先进水平相比不存在较大差距。 压支架的研究动态 为了进一步 改善支架性能和提高移架速度，还须迅速研制并推广大流量支架用阀、大通径液压胶管、初撑力保证阀或自动增压阀以及高压变乳化液泵。须加快电液控制系统的开发和支架供液系统和液控系统的优化。还须开发研究等压双伸缩立柱和能够克服刚性四连杆机构缺点的新架型等。此外，对于综采放顶煤工作面，移架速度问题不是十分突出。但无论是分层开采还是放顶煤开采，对降低工作面供液系统的压力，提高支架初撑力的要求还是十分迫切。由此可见，自动增压初撑系统有一定的应用前景。气垛支架以其整体性能好、稳定性好、抗冲击载荷能力强、初期投资少和操作维护简便 等优点，在薄煤层和急倾斜煤层支护中已经取得了一席之地。变流量变压力乳化液泵等新产品的研制，将会大大改善支架供液系统的特性。 针对影响移架速度的因素分析和提高移架速度的方法和途径，已有不少文献给予论述，指出影响移架速度的主要因素有系统的额定流量和额定压力、供液系统管路的通径及阀件的过流量、液压支架立柱升降行程和推移千斤顶的行程、立校活柱直径与活塞直径的比值、支柱及顶梁重量等；而提高移架速度的主要措施有：增加泵站流量、采用电液自动控制、利用大流量阎件、改进液压支架的进液和回液系统。目前液压支架移架速度的计算方法 仅为静态汁算，只反映了移架动作的操作时间和运行时间。对于动态特性较差的支架液压系统、其得架动作过程所需的时间远远超过静态计算的运行时间。要保证实施煤炭工业部关于初撑力的规定要求 (达到设计韧撑力的 80以上 )，往往需要保证 30s 的升柱和切撑供液时间。 关于液压支架初撑力问题存在的原因以及解决这 问题的方法和途径，一些文献从不同的角度给予了大量的探讨。文献指出泵站实际调定压力较低只有一定的波动、远距离供液压力损失严重、顶底板不平反浮煤和浮歼的影响、不能保证液压支架的初撑时间以及多人操作或多架同时操 作等因素是导致液压支架初撑力本足不均的主要原因；而增大大校直径和数目、提高泵站压力、采用双供液系统、监油工作面支护质量、增设韧撑力保证阀等提高切撑力的方法相措施都存在着一定的不足。为了提高移架速度，就很难保证初撑时间，从而不能保证初撑力达到规定要求。可见提高移架速度和提高液压支架初撑力之间存在着矛盾。 电液控制技术在液压支架上的应用能够提高液压支架的自动化程度和移架速度 (将不同工序或不同支架的操作时间间隔缩短到最小程度 )，能够实现定压初撑和远距离程序控制等功能。带压移架控制系统可以以实现液比支架卸载 扣移架工序的同步化相自动化，改善了液压支架的支护特性和控顶效果，消除了液压支架的升降行程，故在一定程度上可提高移架速度。二柱掩护支架因立柱数目少、操作简便、侈架速度快等优点，在国内外得到了广泛的应用。然而平衡干斤顷及其连接耳座的损坏问题一直没有得到很好的解决。初撑增压阀的研究和开发，可用于解决初撑力问题，同时有助于解除高压力和大流量的制约关系。但体积和重量过大、在支架上难以设置等因素，是初撑增压阀难以得到应用的根本原因。 电液控制技术、带压移架控制系统、初撑增压阀的研究和应用，旨在改善液压支架的支护 特性、提高移架速度和初撑力。二柱掩护支架的大量使用也是与该架型移架速度快有关。由此可见，移架速度和初撑力问题是研究和设计液压支架及其液压系统的核心问题。购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 10 页 要从根本上解决这两个相互制约的核心问题，还需要从研究液压支架及其液压系统的动态特性为突破口。 基于液压支架在国内外的发展状况和研究动态，设计人员认为研究液压支架及其液控系统的动态持性，分析决定液压支架支护持性二核心要素 (移架速度和切撑力 )之间的动态关系，解除大流量与高压力的相互制约关系是亟待解决的重大问题。 压支架的分类和组成 压支架 的用途 液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备（液压支架、可弯曲输送机和采煤机）的重要组成设备之一，可见它的作用是十分重要的 ;在生产过程中，液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量 ,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。所有的这些都要求我们在从事液压支架设计时要严格按相关的规程要求来设计液压支架，设计的产品要具有安全性的同时要具有经济性，从而实现在做到确保人员的安全的同时要最大程度地提高煤矿生产效率，达到好的经济效益，提高工人的收入和生活水平。因此，性能优良的液压支架是技术上先进、经济 上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 压支架的分类 液压支架的种类很多，分类的依据和方法各不相同。下面为几种常用的分类方法以及液压支架的类型。 按支架与围岩的相互作用关系分类，按照液压支架与围岩的相互作用关系，目前使用的液压支架可分为三类，即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。 （ 1）支撑式液压支架 支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁，通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的，它是世界上发展最早的液压支架（如图 1典型的支撑式液压支架， 其顶梁较长，立柱较多，靠支撑作用维护一定的工作空间，而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能，因此适用于顶板坚硬完整，基本顶周期压力明显或强烈，底板较坚硬的煤层。但由于立柱的垂直布置，所以支架承受水平力的能力差，在水平力的作用下，支架容易失去稳定性。 (a) (b) a 垛式支架 b 节式支架 图 1（ 2）掩护式液压支架 掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁来支护顶板和防止岩石落入工作面（如图购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 11 页 1这类支架的顶梁较短，多数支架的立柱只有一排，一般仅有 1 2 根，多呈倾斜布置，与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。立柱通过顶梁支撑顶板。掩护梁与冒落得岩石相接触，阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。这类支架的支撑力小，但掩护性能和稳定性较好，调高范围大，对破碎顶板的适应性较强，适应于支护部稳定或中等稳定的松散破碎顶板。 图 1护式液压支架结构 图 1撑掩护式液压支架结构 （ 3）支撑掩护式支架 支撑掩护式支架式支撑式支架和掩护式支架相结合的一种架型，以支撑为主，但同时又具有掩护作用（如图 1这种支架采用了支撑式支架双排立柱支撑顶梁的结构形式，保证了支撑式支架支撑力大，切顶性能好，工作空间宽敞的优点，采用了掩护式支架坚固的掩护梁以及侧护板将工作面与采空区完全隔离开的结构形式，保留了掩护式支架防护性能好，结构稳定的长处。因此，支撑掩护式支架适用于直接顶中等稳定或稳定，基 本顶周期来压明显或强烈瓦斯涌出量较大的煤层。 压支架的组成 液压支架爱一般由城在结构件、执行元件、控制元件和辅助装置四大部分组成。（ 1）承载结构件： 顶梁 直接与顶板相接触并承受顶板载荷的支架部分叫顶梁。支架通过顶梁实现支撑、管理顶板功能。顶梁一般由两种结构形式：一种为整体顶梁，这种顶梁的梁体较长，结构简单，能顺利通过顶板局部冒落凹坑，但对顶板台阶的适应能力差；另一种为分段顶梁，即顶梁分为前梁和后梁两部分，前梁又可分为伸缩式活动前梁、铰接式活动前梁或兼而有之的 活动前梁。由于分段顶梁铰接处的纵向间隙和销轴可以允许各段之间相互有稍许扭转，因而比整体顶梁容易满足港督要求。 伸缩式活动前梁可在伸缩千斤顶的作用下向煤壁方向伸出和缩回，及时支护采煤机割煤后所暴露的顶板，实现立即支护。当采煤工作面出现较严重的片帮时，伸缩梁可直接插入煤壁进行支护。因此，在顶板破碎、片帮现象严重的工作能，多采用带伸缩式活动前梁的支架。 铰接式活动前梁又称摆梁，即在前梁千斤顶的作用下，可沿与顶梁铰接的铰接轴向上或向下摆动一定角度，以改善支架的接顶情况，从而可提高支架对靠近煤壁顶板的支撑能力。 掩护梁 阻挡采空区冒落的干湿窜入工作面并承受采空区冒落矸石的载荷和承受顶板通过顶梁传递的水平推力的部件叫掩护梁。掩护梁是掩护式和支撑掩护式支架的特征部件之一。掩护梁与前后连杆、底座共同组成四连杆机构，承受支架的水平分力。当底板不平时，掩护梁还将承受扭转载荷。掩护梁一般做成箱式整体结构，也有做成左、右对分结构的。 前后连杆 前后连杆只有掩护式和支撑掩护式支架才安设。前后连杆与掩护梁、底座组成的四连购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 12 页 杆机构，即可承受支架的水平分力，又可使掩护梁的铰接 点在支架的调高范围内做近似的直线运动，使支架的梁端距基本保持不变，从而提高了支架控制的可靠性。前后连杆一般采用箱形分体式结构，即左、右各一件。后连杆常常用钢板将两个箱形结构连接在一起。 底座 直接与底板相接触，承受立柱传来的顶板压力并将其传递至底板的部件叫底座。支架通过底座与推移装置相连，以实现自身前移和推移输送机前移。 侧护板 目前生产的掩护式和支撑掩护式支架都具有较完善的侧护装置，不仅掩护梁两侧有侧护板，而且主梁或整体顶梁从前排立柱到顶梁 后端的两侧也有侧护板。侧护板的作用是： 止冒落矸石进入支护空间； 支架工作时一侧的侧护板是固定的，另一侧为活动的。制造时，通常两侧侧护板做成对称的；安装时，可按需要将一侧侧护板用螺栓或销子固定在顶梁和掩护梁上。按侧护板和掩护梁或顶梁上板面关系，侧护板有上复式、埋伏式、抽出式和拆页式等几种结构型式。 （ 2）执行元件： 立柱 支架上凡是支撑在顶梁（或掩 护梁）和底座之间直接或间接承受顶板载荷、调节支护高度的液压缸称为立柱。立柱式液压支架的主要动力元件，可分为单伸缩和双伸缩两种。单伸缩立柱调高范围较小，但结构简单、成本低；双伸缩立柱则与之相反。有的立柱两端还有机械加长段。立柱两端一般采用球面结合形式与顶梁和底座铰接。 千斤顶 液压支架中除立柱以外的液压缸均称为千斤顶，依其功能分别为前梁千斤顶、推移千斤顶、侧推千斤顶、平衡千斤顶、护帮千斤顶和复位千斤顶等。由于前梁千斤顶也承受由铰接前梁传递的部分顶板载荷，所以结构与立柱基本相同 ，只是长度和行程较短，也有人称它为短柱。平衡千斤顶是掩护式支架独有的，其两端分别与掩护梁和顶梁铰接，主要用于改善顶梁的界定接顶状况，改变顶梁的载荷分布。 当支架设置防倒防滑装置时，还设有各种防倒、防滑千斤顶和调架千斤顶。 （ 3）控制元件： 液压支架的液压系统中所使用的控制元件主要有两大类：压力控制阀和方向控制阀。压力控制阀主要有安全阀；方向控制阀主要有液控单向阀、操纵阀等。 安全阀 安全阀是支架液压控制系统中限定液体压力的元件。它的作用是保证液压支架具有可缩性和恒阻性。立柱 和千斤顶用的安全阀，可按照立柱和千斤顶的额定工作阻力来调整开启压力。当立柱和千斤顶工作腔内的液体压力在外载荷作用下超过额定工作阻力，即超过安全阀的调定压力时，工作腔内的压力液可通过安全阀释放，达到卸压目的。卸载以后，工作腔内的压力低于调定压力时，安全阀自动关闭。在此过程中，可使立柱和千斤顶保持恒定的工作阻力，避免立柱、千斤顶过载损坏。 液控单向阀 液控单向阀是液压支架的重要元件之一。它的作用是闭锁立柱或千斤顶的某一腔中的液体，使之承受外载产生的增加阻力，使立柱或千斤顶获得额 定工作阻力。液控单向阀往往和安全阀组合在一起，组成控制阀。 操纵阀 在支架液压控制系统中用来使液压缸换向，实现支架各个动作换向（分配）阀，习惯上称为操纵阀。操纵阀有转阀和滑阀二种类型。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 13 页 （ 4）辅助装置： 辅助装置包括推移装置、挡矸装置、复位装置、护帮装置、防倒防滑装置等。 推移装置 退役装置是实现支架自身前移和刮板输送机前移的装置，由连接头、框架、推移千斤顶组成。推移千斤顶一端与支架底座相连，另一端通过框架、连接头与刮板输送机相连。 挡矸装置 挡矸装置由悬挂在顶梁后端的挡矸帘或挡矸板构成，其作用是防止矸石从采空区涌入工作面。 复位装置 复位装置是支撑式支架的特征装置。这是由于支撑式支架的顶梁、前后立柱和底座恰好形成四杆双曲柄机构，因而支架的结构是不稳定的，在侧向力的作用下，容易发生立柱倾斜现象。安设复位装置的目的就是为了使支架立柱保持在垂直于顶板的正确位置，使支架的结构稳定，具有抵抗顶板水平分力的能力。 护帮装置 煤层较厚或煤质松软时，工作面 煤帮（壁）容易在矿山压力下崩落，这种现象称为片帮。工作面片帮使支架顶梁前端的顶板悬露面积增大，引起架前冒顶。我国规定，煤层采高超过 架应设护帮装置，其目的在于防止煤壁片帮或在片帮时互帮板起到遮蔽作用，避免砸伤工作人员或损坏设备。护帮装置安设在支架顶梁前端，由护帮板和护帮千斤顶组成。 防倒防滑装置 在煤层倾角较大（一般在 15以上）时，支架需加设防倒防滑装置，以免支架降落或前移时倾倒或下滑。防滑装置一般安设在两相邻支架的底座侧面，防倒装置一般 安设在两相邻支架的顶梁侧面。 压支架的工作原理 图 1压支架工作原理 1 2 3 4 5 6 7 、 8 9 10 11 12 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 （ 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。 （ 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，先购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 14 页 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 图 10 1 2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： （ 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 23104 P n ( 式中 D m ； n 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1t。 （ 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制下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 15 页 段为恒阻阶段2t。此时支架对顶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 32 104 a (式中 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 (式中 F 支架的支护面积， 2m 。 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。 复合支护的特点是：支护滞后时间短，但增加了反复支撑次数。可适用于各种顶板条件，但支架操作次数增加，不能适应高产高效要求，目前应用较少。 2 液压支架的总体设计 压支架设计的基本要求和基本参数 计目的 采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭日益增长的需要，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅 速增加综合机械化采煤工作面。而每个综采工作面平均需要安装 150台液压支架，可见对液压支架的需要量是很大的。 由于不同采煤工作面的顶底板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同，对液压的要求也不用。为了有效的支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此，液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量也是很大的，由此可见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 16 页 节。 经过近 30 年的发展和努力 , 我国液压支架的设计、制造水平在不断提高 , 特别是在缓倾斜中厚 煤层的液压支架方面积累了相当丰富的经验 ,
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