ZFS7500-22-35型低位放顶煤液压支架说明书.doc

ZFS7500/22/35 型低位放顶煤液压支架使 用 说 明 书执行中华人民共和国煤炭行业标准MT312-2000液压支架通用技术条件MT/T587-1996液压支架结构件制造技术条件MT/97-1992液压支架千斤顶技术条件MT313-1992液压支架立柱技术条件2005年8月目 录一、概述 11、支架的形式和结构特点 12、支架的主要技术参数 1二、支架在工作面的布置及工作原理 4三、支架主要焊接结构件及液压元件简介 51、主要焊接结构件 52、主要液压元件 6四、支架的液压系统与喷雾系统 71、液压控制系统 72、支架喷雾系统 10五、支架的操作维护、储运及故障排除 101、支架操作维护注意事项 102、支架的存储和运输 113、支架常见故障与排除 11附表1 液压系统常见故障、原因及排除方法附图1 ZFS7500/22/35型低位放顶煤液压支架一、概述 ZFS75002235型低位放顶煤液压支架是针对矿区“两硬”条件下厚煤层综放开采而开发的“高产高效”综放工作面支护设备。 1、支架的形式和结构特点 ZFS75002235型低位放顶煤液压支架是为解决矿区“两硬”条件(即煤体硬、顶板硬)厚煤层综放开采，达到特殊条件下综放开采高产高效而设计研究的强力低位放顶煤支架。它主要由：前梁、前梁伸缩梁、顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、回转梁、立柱、千斤顶及控制系统等组成，如附图1所示。该支架的主要结构特点是： (1) 支架架型采用长连杆后移式结构，加大了后部放煤、过煤及维护空间。同时支架顶梁较长；可以对顶煤有二次破碎作用。 (2) 支架采用整体后连杆，单前连杆，提高了支架整体抗扭能力。 (3) 前梁与顶梁采用铰接式结构。提高了对顶煤的支护性能。同时伸缩梁能及时对新暴露的顶煤进行支护，防止机道上方冒顶及煤壁片帮。 (4) 支架各主要结构件材料均采用15MnVN高强度钢板，部分关键受力部位15MnVNXt（7000kg/mm2）,使支架各结构件强度大为提高。 (5) 支架液压控制系统果用了大流量快速移架系统，并且放煤工序采用单独的一套控制系统，在采、放平行作业时使两套控制系统均能保持额定的工作压力和流量。 综上所述液压支架架型对“两硬”条件下顶板支护和顶煤排放具有较高的适应能力，是坚硬厚煤层综放开采的理想架型。2、支架的主要技术参数(1) 支架型式 四柱支撑掩护式(2) 支架高度 22003500mm (3) 支架中心距 1500mm(4) 支架的工作阻力 7500kN(P=41.37MPa)(5) 支架初撑力(P=31.4MPa)前柱 3082.7kN(P=31.4MPa)后柱 2609.2kN(P=31.4MPa)整架 3082.7+2609.2=5691.9kN(6) 支架支护强度(H=26003400)1.041.09MPa(106.1111.2T/)(7) 顶梁前端支护力(H=26003400) 3837.503891.70kN (8) 切顶力(H=26003400) 3606.013906.44kN (9) 前梁前端支护力 711.37kN(P=41.37MPa)前伸600前梁前端支护力 482.00kN(P=41.37MPa)(10) 前梁摆角 上15 下20(11) 回转放煤梁尖端力 初撑力 348.3-663.9kN(P=31.4MPa) 工作阻力 458.9-881.7kN(P=41.37MPa)(12) 支架顶梁、底座比压顶梁 1.17MPa底座 3.21MPa(13) 通风断面 13.81(14) 立柱 前柱 缸径/柱径 250/230 行程 1279 工作阻力 2030.7kN(P=41.37MPa) 初撑力 1541.3kN(P=31.4MPa)后柱 缸径/柱径 230/220 行程 1298 工作阻力 1718.8kN(P=41.37MPa) 初撑力 1304.0kN(P=31.4MPa)(15) 前梁短柱 缸径/柱径 200/140 行程 220 推力 1299kN(P=41.37MPa) 拉力 502.84kN(P=31.4MPa)(16) 伸缩千斤顶缸径/柱径 80/60 行程 600 推力 157.8kN(P=31.4MPa) 拉力 69kN(P=31.4MPa)(17) 回转千斤顶缸径/柱径 160/105 推力 831.8kN(P=41.37MPa) 拉力 359.4kN(P=31.4MPa)(18) 浮动推移千斤顶缸径/柱径 180/105 行程 700 推溜力 271.9kN 拉架力 527.1kN(19) 拉后溜千斤顶缸径/柱径 125/85 行程 700 拉力 125.7kN(P=31.4MPa)推力 385.3kN(P=31.4MPa)(20) 支架操纵方式 本架(21) 运输尺寸(长宽高) 475014002200(22) 支架重量 25.2T适应于向长壁或倾斜长壁后退式综 放采煤法,煤层厚度2600-3400mm，煤层倾角不大于15，顶板直接顶为2-4类，老顶为-级。二、液压支架的工作原理 液压支架控制，即支架立柱升、降、推溜、拉架及支架各动作均在本架上控制。支架在工作面布置完毕，检查支架管路及u型卡是否齐全，如果没有问题，将工作面支架进、回液截止阀打开，开启乳化液泵，操纵操纵阀进行控制支架的各个动作。工作原理如下： (1) 支架初撑(升柱) 当支架操纵阀手柄打到“升柱”位置时，由主进液管来的高压液经过进液截止阀、过滤器和操纵阀进入立柱液控单向阀，打开液控单向阀进入立柱下腔，推动其活柱上升，使支架顶梁与顶板接触达到初撑力而后将手柄复位。这时进入立柱的高压液流被切断，液控单向阀靠弹簧力作用自动关闭，使立柱下腔处于封闭状态。当顶板来压时，在顶板压力作用下，立柱下腔压力逐渐升高，逐渐处于增阻状态，当立柱下腔压力达到36.1MPa时，安全阀开启，立柱处于恒阻状态。 (2) 降柱 当支架操纵阔手柄打到“降柱”位置时，由主进液管来的高压液进入截止阀、过滤器和操纵阀后分为两路；一路进入立柱上腔，高压液强迫降柱；另一路控制液进入立柱液控单恂阀，打开单向阀，这时立柱降柱。 一般情况下，逐渐移架和降架可同时进行。 (3) 推溜、拉架 推移千斤顶缸体、活塞杆分别与支架底座、前运输机相连。当操纵阀手柄打到“推溜”位置，高压液通过操纵阀进入推移千斤顶缸体，首先推动浮动活塞到缸口，尔后缸体内的高压推动活塞杆，通过活塞杆推前运输机，完成推溜。当操纵阀手柄打到“拉架”位置，高压液通过操纵阀进入推移千斤顶活塞杆腔，完成拉架。 (4) 前梁伸缩梁伸缩 把操纵阀手柄打到“前梁伸”的位置，经由操纵阀来的高压液直接进入伸缩梁千斤顶下腔，推动前梁伸缩梁前伸。反之，把操纵阀手柄打到“前梁缩”的位置，经由操纵阀来的高压液进入伸缩梁千斤顶上腔，使前梁伸缩梁后缩。 (5 )前梁摆动 把操纵阀手柄打到“短柱伸”的位置，经由操纵阀来的高压液通过液控单向阀进入短柱下腔，推动前梁上摆。上摆15终止。把操纵阀手柄打到“短柱缩”的位置，经由操纵阀来的高压液通过液控单向阀进入短柱上腔，推动前梁下摆。下摆20终止。 (6) 拉后溜 把操纵阀手柄打到“拉后溜”位置，高压液直接进入拉后溜千斤顶下腔，完成拉后溜。 (7) 放煤回转梁摆动把操纵阀手柄打到“回转梁千斤顶降”的位置，经由操纵阀来的高压液通过液控单向阀进入回转千斤顶上腔，由回转千斤顶带动回转梁下摆，进入放煤工序。把操纵阀手柄打到“回转梁千斤顶伸”的位置，经由操纵阀来的高压液通过液控单向阀进入回转千斤顶下腔，带动回转梁上摆，完成放煤工序。 三、液压支架主要焊接结构件及液压元件简介 1、主要焊接结构件 (1) 底座 底座的主要作用是将承受的顶板压力传递到底板，它是支架的主要承载部件，底座不仅要有足够的强度和刚度，又要满足对底板的比压要求。ZFS75000型液压支架的底座为整体式刚性底座，底座长2590mm，宽1280mm，重量约为5.18t。底座与掩护梁通过前连杆、后连杆共同组成四连杆机构，这种掩护梁与底座铰接的四连杆机构，称之为后四连杆机构。四连杆机构铰接在底座后部，在铰接孔两内主筋中间形成的较高的铰接位置，前连杆铰接孔中心距底板高1280，后连杆铰接孔中心距底板高725mm，前、后连杆铰接孔水平间距730，垂直间距555mm。前、后连杆的铰接点位置较高，这主要是为了形成足够的后工作空间。在底座下部焊接有“U”形耳座及推移杆的导向限位板，以便布置推移装置。侧面靠前位置设有拉后输送机千斤顶的可拆装的固定耳座(也叫销轴)。该底座整体性强，稳定性好，与底板接触面积大，比压小。 (2) 顶梁 顶梁直接与顶板(顶煤)接触，承受顶板的压力并起切顶作用，是支架的主要承载部件。其结构的主要板材是由高强度钢板焊接而成。顶梁为整体箱式结构，其长度3145，宽度1460，厚度3l0，重量约5.24t。由于顶梁的长度较大，移架时它可多次反复支撑顶板，有利于放顶煤。在顶煤不易冒落时，可人为地反复降升支架文撑顶板，松动顶煤。顶梁上焊有4个铸钢球面柱帽，与立柱球头铰接，柱帽前后间距1415，左右间距830mm。在顶梁的后端开有两个园孔，通过销轴与掩护梁铰接。顶梁两侧为固定侧护板。 (3) 前梁前梁安装在顶梁前端，为铰接形式，由钢板焊接而成。前梁与顶梁之间有两个前梁千斤顶，前梁通过千斤顶伸缩的控制，可上下摆动一定的角度，以改善支架的接顶情况。其长度1160mm，联接中心宽度830，厚度240，重量约1.256t。(4) 掩护梁掩护梁是用来承受顶煤(或岩体、冒落的散体煤块)和矿石的部分载荷，防止其串入后输送机的工作空间，以保证支架和后输送机的正常运行。掩护梁承受顶板水平推力、侧推力和传递顶梁的扭转载荷，以保护支架的整体稳定。掩护梁两侧为固定侧护板，它通过114mm的销轴的铰接，上端与顶梁联接，下端与回转梁联接。掩护梁为整体箱形焊接结构，其长度(铰接孔中心距)1495mm，宽度1460mm，厚度306mm，重量约2.86t。掩护梁的下部与前连杆、后连杆相连与底座共同组成四连杆机构。 (5) 回转梁 回转梁为箱式焊接结构，安装在支架的尾部，其长度1450mm，宽度1350mm，厚度200280mm，重量约1.495t。回转梁通过40的销轴与回转千斤顶连接，以实现回转梁的摆动，从而达到放煤口的关闭与开启。 2、主要液压元件(1) 立柱立柱为单伸缩双作用结构，立柱是支架支撑顶板的重要部件。它主要由缸筒、活柱、密封件等组成。活塞及导向套密封均采用煤炭部立柱千斤顶密封系列标准的鼓形圈和蕾形圈结构。前立柱的缸径为250mm，柱径为230mm，行程为1300mm。后立柱的缸径为230mm，柱径为220mm，行程为1300mm。为适应顶底板的变化和改善受力状况，立柱两端均采用球面结构与顶梁及底座球面铰接，以承受不同方向的力。缸体上焊有接头座与缸体的上下腔相连通，用于进回液。 (2) 推移千斤顶 推移千斤顶为浮动活塞式结构，它是推溜、拉架的执行元件，它主要由缸体、导向套、活塞杆和密封件等组成。推溜靠活塞杆的面积受力，拉架为缸体与活塞的环形面积受力。推移千斤顶的缸径为180mm，杆径为105mm，行程为700。 (3) 回转千斤顶 回转千斤顶是放煤回转梁的执行元件，它主要由缸体、活塞杆、导向套和密封件等组成。它可以控制放煤口的关闭开启。回转千斤顶的缸径为160mm，柱径为105mm，行程为790mm。四、液压支架液压系统与喷雾系统 1、液压控制系统 本支架的液压控制系统设计本着可靠、简单、标准化的原则。阀类全部采用目前国内技术成熟的产品，高压胶管是大同矿务局目前统一使用的。 操纵中，从泵站来的高压液经过进液截止阀进入操纵阀，由操纵阀经支管分配到支架各执行油缸工作口，使支架完成必要的动作，同时执行油缸回液经过回液管反向到泵站液箱。 支架各动作的液压流程 (l)、立柱升：将操纵阀手柄打到“立柱升”位置。高压油路：主进液管进液截止阀过滤器操纵阀立柱液控单向阎立柱下腔低压回油路：立柱上腔液控单向阀操纵阀回液截止阀主回液管(2)、立柱降：将操纵阀手柄打到“立柱降”位置。高压油路： 液控单向阀(打开液控口)主进液管进液截止阀过滤器操纵阀立柱上腔低压油路：立柱下腔液控单向阀操纵阀回液截止阀主回液管(3)、推前溜：将操纵阀手柄打到“推前溜”高压油路：主进液管进液截止阀过滤器操纵阀浮动千斤顶下腔低压油路：浮动千斤顶上腔操纵阀液控单向阀回液截止阀主回液管(4)、拉架：将操纵阀手柄打到“拉架”位置。高压油路：主进液管进液截止阀过滤器操纵阀浮动千斤顶上腔低压油路：浮动千斤顶下腔操纵阀回液截止阀主回液管(5)、前梁伸：将操纵阀手柄打到“前梁伸”位置。高压油路：主进液管进液截止阀过滤器操纵阀伸缩千斤顶下腔低压油路：伸缩千斤顶上腔操纵阀回液截止阀主回液管(6)、前梁缩：将操纵阀手柄打到“前梁缩”位置。 高压油路： 主进液管进液截止阀过滤器操纵阀伸缩千斤顶上腔 低压油路：伸缩千斤顶下腔操纵阀回液截止阀主回液管 (7)、前梁上摆：将操纵阀手柄打到“短柱升”位置。 高压油路： 主进液管进液截止阀过滤器操纵阀液控单向阀短柱下腔 低压油路： 短柱上腔液控单向闽操纵阀回液截止阀主回液管 (8)、前梁下摆：将操纵阀手柄打到“短柱降”位置。 高压油路： 主进液管进液截止阀过滤器操纵阀液控单向阀 短柱上腔液控单向阀(打开液控口) 低压油路： 短柱下腔液控单向阀操纵阀回液截止阀主回液管 (9)、拉后溜：将操纵阀手柄打到“拉后溜”位置。 高压油路： 主进液管进液截止阀过滤器操纵阀液控单向阀推后溜千斤顶上腔 低压油路： 推后溜千斤顶下腔操纵阀回液截止阀主回液管 (10)、放煤回转梁下摆(放煤)：将操纵阀手柄打到“回转千斤顶缩”位置。高压油路： 回转千斤顶上腔主进液管进液截止阀过滤器操纵阀 液控单向阀(打开液控口) 低压油路； 回转千斤顶下腔液控单向阀操纵阀回液截止阀主回液管 11、放煤回转梁上摆(关闭放煤口)：将操纵阀手柄打到“回转千斤顶伸”位置。 高压油路： 主进液管进液截止阀+过滤器操纵阀液控单向阀回转千斤顶下腔 低压油路： 回转千斤顶上腔操纵阀回液截止阀主回液管 2、液压支架喷雾系统 为了降低综放工作面煤尘，ZFS75002235型低位放顶煤液压支架前后配有两套降尘喷雾系统。前一套与前梁伸缩千斤顶相连，即前梁伸时，伸缩千斤顶下腔高压液控制水阀将水阀打开，支架前梁上的喷雾系统开始喷雾；当前梁缩时，伸缩千斤顶上腔高压液将水阀关闭。 支架后部喷雾系统与放煤回转千斤顶相连，即放煤回转千斤顶缩时(放煤)，千斤顶上腔高压液作为水阀控制液将水阀打开，支架后部开始喷雾；当放煤完毕，放煤回转千斤顶下腔高压液作为水阀控制液将水阀关闭。 该喷雾系统的特点是：喷雾控制系统可靠、简单、控制管路小、喷雾效果好。五、液压支架的操作维护、储运及故障排除 1、支架操作维护注意事项 液压支架是综采工作面重要设备之一，它为工人及设备提高了安全的作业空间。在使用支架前，需经培训，了解支架基本构造及动作原理，为设备的正常使用提供可靠保证。 正常情况下的操纵顺序 a、本支架操作系统为本架操纵，即支架各液压执行元件均在本支架上控制操纵。 b、支架为立即支护式。采煤机割过煤后应立即移架及时支护新暴露的顶板。支架移后，将后运输机拉回，这时后运输机处于放煤位置，此时可以进行放煤。 c、采煤机采过后1015m即可推溜，推溜步距可一次推足，也可以分数次推足，视工作面情况可单架推、隔架推或数架同时推，但一定要保持运输机平直。d、为防止运输机在移架时被拉回，可将邻架推移千斤顶的操纵阀手柄先打到推溜位置。e、移架时顶梁不宜下降过大，立枉卸载即可。一般移架和降柱可同时进行。这样既有利于顶板控制又可提高移架速度。移架时，应注意支架的排列整齐。 f、乳化液必须符合部定质量标准，要求以中硬以下的水按规定方法和比例配置。 g、为保持液压支架液压系统的良好工作状态，过滤器要定期清洗，通常每月洗两次。 h、拆卸液压件时，应在各有关部位卸载后方可进行，不得带压拆卸，以确保安全。 i、阀类只许整体更换，不得在井下解体维修。 j、检修后的阀、立柱等元件，必须按有关规范化密封作动作实验，合格后方可入井。 k、截止阀在正常工作下是处于常开状态。 l、建立健全支架日常维护和定期检修制度，对设备故障要及时分析处理，以保持支架的完好率。 2、支架的存储和运输 a、支架检修合格后要排净油缸内及管理系统中的乳化液，封口以防冻坏液压元件。 b、支架各零件必须齐全，螺栓拧紧，各种销、卡按规定安装，严防在运输中滑落而造成事故。 c、支架暂时不用，应将支架整架入库保存。d、胶管要排列整齐，防止挤压。3、液压支架常见故障及排除（见附表1）附表1 液压系统常见故障、原因及排除方法部位故障现象可能原因排除方法乳化液泵站1、泵不能运行2、泵不输液、无流量3、达不到所需工作压力4、液压系统有噪音5、工作面无液流6、乳化液中出现杂质1、电气系统故障；2、乳化液箱中乳化液流量不足。1、泵内有空气、没放掉；2、吸液阀损坏或堵塞；3、柱塞密封漏液；4、吸入空气；5、配液口漏液。1、活塞填料损坏；2、接头或管路漏液；3、安全阀调值低。1、泵吸入空气；2、液箱中没有足够乳化液；3、安全阀调值太低发生反作用。1、泵站或管路漏液；2、安全阀损坏；3、截止阀漏液；4、蓄能器充气压力不足。1、乳化液箱口未盖严实；2、过滤器太脏、堵塞；3、水质和乳化油问题。1、检查维修电源、电机、开关、保险等。2、及时补充乳化液、处理漏液。1、使泵通气、经通气孔注满乳化液；2、更换吸液阀或清洗吸液管；3、拧紧密封；4、更换距离套；5、拧紧螺丝或换密封。1、更换活塞填料；2、拧紧接头，更换管子；3、重调安全阀。1、密封吸液管、配液器、接口；2、充乳化液；3、调安全阀。1、紧接头、更换坏管；2、换安全阀；3、换截止阀；4、更换蓄能器或重新充气；1、添液、查液后盖严；2、清洗过滤器或更换；3、分析水质、化验乳化油。立柱1、乳化液外漏2、立柱不升或慢升3、立柱不降或慢降4、立柱自降5、达不到要求支撑力1、液压密封件不密封；2、接头焊缝裂纹。1、截止阀未打开或打开不够；2、泵的压力低，流量小；3、操纵阀漏液或内窜液；4、操纵、单向、截止阀等堵塞；5、过滤器堵塞；6、管路堵塞；7、系统有漏液；8、立柱变形或内外泄漏；1、截止阀未打开或打开不够；2、管路有漏、堵。3、操纵阀动作不灵；4、顶梁或其它部位有蹩卡；5、管路有漏、堵。1、安全阀泄液；2、单向阀不能锁闭；3、立柱硬管、阀接板漏；4、立柱内渗液。1、泵压低，初撑力小；2、操作时间短、未达泵压停供液，初撑力达不到；3、安全阀调压低，达不到工作阻力；4、安全阀失灵，造成超压。1、更换液压密封元件；2、更换上井拆检补焊。1、打开截止阀并开足；2、查泵压、水源、管路；3、更换上井检修；4、查清更换上井检修；5、更换清洗；6、查清排堵或更换；7、查清换密封件或元件；8、更换上井拆检；1、打开截止阀；2、检查压力是否过低、管路堵漏；3、清理转把处塞矸尘或更换；4、排除蹩卡物并调架；5、排除漏、堵或更换。1、更换密封件或重新调定卸载压力；2、更换上井检修；3、外漏查清更换检修；4、其它因素排除后仍降，则换立柱上井检查。1、调泵压，排除管路堵漏；2、操作时保证充液足够；3、按要求调安全阀开启压力；4、更换安全阀。千斤顶1、不动作2、动作慢3、个别连动现象4、达不到要求支撑力5、千斤顶漏液1、管路堵塞，或截止阀未开，或过滤 器堵；2、千斤顶变形不能伸缩；3、与千斤顶连接件蹩卡。1、泵压低：2、管路堵塞；3、几个动作同时操作，造成流量不足(短时)。1、操纵阀窜液；2、回液阻力影响。1、 泵压低，初撑力低；2、 操作时间短，未达到泵压，初撑力；3、 闭锁液路漏液，达不到额定工作阻力；4、 安全阀开启压力低，工作阻力低；5、 阀、管路漏液；6、 单向阀、安全阀失灵，造成闭锁超阻。1、 外漏主要是密封件坏；2、缸底、接头焊缝裂纹。1、排除堵塞部位，打开截止阀清 洗过滤器；2、来回供液均不动，则更换上井检修；3、排除蹩卡。1、检修泵、调压；2、排除堵塞部位；3、协调操作，尽量避免过多同时 操作。1、拆换操纵阀检修；2、发生于空载情况，不影响支 撑。1、调整泵压；2、操作充液足够，达泵压；3、更换漏液元件；4、调安全阀压力；5、更换漏液阀、管线；6、更换控制阀。1、除接头形圈井下更换外，其它均更换上井检补焊。2、更换上井检补焊。操纵阀1、不操作时有液流声，间或有活塞杆缓动2、 操作时液流声大且立柱千斤顶动作慢3、 阀体外渗液4、 操作手把折断5、 手把不灵活不能自锁1、钢球与阀座密封不好，内部串液；2、阀座上形圈损坏；3、钢球与阀座处被脏物卡住。1、 阀柱端面不平与阀垫密封不严，进液通回液；2、 阀垫、中阀套处形圈损坏。1、接头和片阀间形圈损坏。2、连接片阀的螺栓螺母松动；3、 轴向密封不好，手把端套处渗液。1、 重物碰击而断折；2、 与阀片垂直方向重压手把；3、 手把制造质量差。1、 把处进碎矸煤煤粉过多；2、 块磨损；3、 摆角小于801、更换上井检修；2、更换形密封圈；3、多动作几次无效，则更换清洗。1、 更换上井，拆换密封件。2、 更换上井拆换。1、 更换形密封圈；2、 拧紧螺母3、更换上井，拆换密封件。l、更换，严禁重物撞击；2、更换，操作时不要猛推重压；3、更换。1、清洗；2、更换压块；3、手把摆角足够。液控单向阀1、不能闭锁液路2、闭锁腔不能回液，立柱千斤顶不回缩1、钢球与阀座损坏；2、液中杂质卡住不密封；3、轴向密封损坏；4、与之配套的安全阀损坏。1、顶杆断折、变形顶不开钢球；2、控制液路阻塞不通液；3、顶杆处损坏，向回路串液；4、顶杆与套或中间阀卡塞，使顶杆不能移动。l、更换检修；2、充液几次仍不密封，则更换检修；3、更换密封件；4、更换安全阀。1、更换检修；2、拆检控制液管，保证畅通；3、更换检修，换密封件；4、拆检。安全阀1、不到额定工作压力即开启2、降到关闭压力不及能时关闭3、渗漏现象3、 外载超过额定工作压