煤矿用阀知识培训

煤矿用阀知识培训 学习内容 液压支架用阀的发展现状及趋势液压支架的工作原理与基本结构阀类在液压支架中的作用 工作原理及一般故障处理办法阀类的装配技巧与试验方法几种常见的液压基本回路 液压支架用阀的发展现状及趋势 上世纪七十年代我国大规模引进德国 英国 波兰等国家的综采设备 对阀类也进行了深入的研究 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 到八十年代末 以江 浙一带为代表的民营企业迅速崛起 产品大多以中低端为主 阀类品种较多 加工相对简单 密封材料以橡胶 聚甲醛为主 密封性能较好 但寿命低 可靠性及抗污染能力差 九十年代欧美国家的综采技术大副提高 高产高效机械化程度日新月异 电液控制 插装硬密封阀大量应用 国产综采设备落后很多 阀的研究与更新变化不大 郑州煤机厂 北京煤机厂也投入了大量 液压支架用阀的发展现状及趋势 的人力 物力对电液控制技术进行研究 并做了井下工业性试验 因其可靠性与防爆能力差而不了了之 2000年神华集团大柳塔矿全套引进国外的先进设备与先进经验 单井年产煤300万吨以上 高产 高效 高端设备发挥了极大的作用 2007年郑煤机集团生产的6 3米大采高支架 在神华集团上湾矿单井年产煤1300万吨 带来了极大的效益 电液控制技术及其高可靠性发挥地淋漓尽致 随着国家政策的调整 高端液压支架将逐步占据主导地位 电液控制技术及大流量 插装硬密封阀的高可靠性 高效率将凸显出来 液压支架的工作原理与基本结构 一 液压支架的工作原理 以乳化液泵站的高压液体为动力 通过液控系统 按要求使支架及附属装置完成支撑 降柱 移架 推溜 调正以及防护等动作 从而实现支护工作机械化 1 液压支架工作三个承阻阶段 a 初撑阶段 在升架过程中 当顶梁和顶板接触 立柱活塞腔内液体的压力逐渐上升到泵站供液压力 使泵站停止供液 单向阀闭锁 这个阶段叫液压支架的初撑阶段 此时 支架对顶板的支撑力称为初撑力 立柱初撑力 活塞面积 泵站供液压力F初 S P泵支架初撑力 立柱数 立柱初撑力 支护效率 液压支架的工作原理与基本结构 液压支架井下工作场景 液压支架的工作原理与基本结构 b 承载增阻阶段 支架初撑后 随着顶板的下沉 立柱活塞腔内密闭的液体受压 液体压力升高 呈现承载增阻状态 直到安全阀开启前这一阶段 称为承载增阻阶段c 恒阻阶段 支架承载后 随着顶板压力增大 立柱活塞腔内的液体压力升高 当压力超过安全阀工作压力时 安全阀开始泄液 安全阀泄液时立柱便降缩 而立柱活塞腔压力减小 这就是液压支架的让压特性 当压力小于安全阀调定压力时 安全阀关闭 支架恢复正常工作 安全阀出现重复泄载时 支架处于恒阻阶段 由安全阀控制的立柱呈恒阻特性 此时立柱或支架承受的最大载荷称为工作阻力 立柱工作阻力 活塞面积 安全阀调定工作压力支架工作阻力 立柱个数 立柱工作阻力 支护效率 液压支架的工作原理与基本结构 二 液压支架的基本结构 1 架体部分 金属结构件 底座 顶梁 掩护梁 前梁 尾梁 插板 连杆等 2 工作机构 立柱 千斤顶 3 液压控制系统 各种阀类 电液控制元件 管路附件 胶管等 4 附件 防倒 防滑 防转等机构 液压支架的工作原理与基本结构 支撑掩护式 掩护式 液压支架的工作原理与基本结构 三 液压支架产品型号编制支架型号主要由 产品类型代号 第一特征代号 和 主参数代号 组成 如果这样表示仍难以区分时 再逐一增加 第二特征代号 补充特征代号 以至 设计修改序号 设计修改序号 补充特征代号 主参数 第二特征代号 第一特征代号 产品类型代号 支架型号的编制方法 支架第一特征代号 支架产品型号编制方法的示例 支架最小高度17dm 支架最大高度35dm 支架工作阻力5600KN 支撑掩护式 支架 电液控制 整体顶梁 支架最大高度35dm 支架最小高度20dm 支架工作阻力5600KN 掩护式 支架 抬底座装置 四连杆机构 支架最大高度28dm 支架最小高度16dm 支架工作阻力5600KN 中位放煤 放顶煤 支架 反四连杆机构 移架步距800mm 支架最大高度28dm 支架最低高度17dm 支架工作阻力5200KN 放顶煤 支架 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 一 操纵阀 操纵阀是液压系统中的方向控制阀 是一个配液阀 它可以把高压液分配到需要的部位 完成升柱 降柱 推溜 移架等动作 手动操纵阀系列 电液控制主阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 操纵阀常用型号 ZC GZC ZCFD CF PZ125 320B ZCF5 NCF ZCF6 80L min 125L min ZCF1ZCF4 BZF ZHY16 DHC FHS400 40 200L min 400L min 手动先导操纵阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 工作原理 O P A B 附图 3 试验方法与要求 中位机能O型 动作灵敏无蹩卡 高低压密封无泄漏 换向的可靠性 复位 好 阻力损失小Q 125L min p 5MPa125L min Q 250L min p 6MPa250L min Q p 7MPa 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 4 一般故障的处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 二 液控单向阀 支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体 使之承载的控制元件为液控单向阀 作用 主要用来闭锁立柱或千斤顶工作腔中的液体 而使之保持压力 当立柱或千斤顶另一腔进液时 同时给该阀的控制腔供液 将阀打开 使立柱或千斤顶工作腔中的液体回液 1 常用液控单向阀的型号 KDF1B KDF1C KDF2Z KDF1d ZDF 42 200 小流量80 125L 中流量200L 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 FDY400 45 FDY480 50 大流量400 500L 2 工作原理 附图 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 3 试验方法与要求 a 密封可靠 特别是锁紧立柱下腔液路的液控单向阀 需长时间保持绝对密封 b 动作灵敏 尤其要求关闭及时 保证刚刚锁紧的液压缸中的压力不低于泵站供液压力的90 C 阻力损失小Q 125L min p 5MPa125L min Q 250L min p 6MPa250L min Q p 7MPad 瞬态冲击 卸载过程最大冲击压力值不得大于公称压力的115 e 工作寿命长 保证工作面推进800 1000米不需更换 寿命试验3万次 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 4 一般故障的处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 三 安全阀 安全阀是液压支架重要元件之一 用来控制液压支架实际工作阻力并使其不超过允许值 其性能好坏直接影响支架强度与安全系数 影响支架支护能力的发挥 作用 1 防止立柱或千斤顶过载 保证支架安全地工作 2 保证支架的可缩性和恒阻性 3 液体压力未达到额定释放压力时 为常闭 起密封作用 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 常用安全阀的分类 YF1B YF4 YF5 ZHYF1A ZHYF BSYF FAD160 50 FAD250 50 小流量Q 16L min 中流量16 40L min 大流量100 250L min FAD500 50FAD1000 50 超大流量500 1000L min 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 安全阀的工作原理 见图 3 试验方法与要求 开启压力 系统增压 阀开启时所需要的最小压力 单位MPa 公称压力 40MPa开启压力调定值偏差为 1MPa 公称压力 40MPa开启压力调定值偏差为公称压力 2 5 关闭压力 系统减压 阀关闭后所能保持的最大压力 单位MPa 关闭压力值不得低于公称压力的90 小流量启溢闭特性 压力波动值不得超过公称压力的10 最大值不得超过公称压力的110 最小值不得低于公称压力的90 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 O t p Pmax Pmin 安全阀启溢闭特性及范围 公称流量启溢闭特性 寿命试验 应力循环寿命 小流量溢流寿命 公称流量溢流寿命 密封试验 高压密封 公称压力的90 低压密封 2MPa 强度试验 公称压力的1 5倍 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 技术要求 1 结构简单 动作灵敏 在过载时能及时起到溢流卸载的作用 2 卸载时 要求压力波动小 保证立柱工作阻力平稳 3 工作压力高 采用乳化液为工作介质 为保证密封可靠 一般采用软硬密封副 4 储存或长期不工作 开启压力不得有变化 弹簧的疲劳程度 5 抗污染能力强 阀试验控制台 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 4 一般故障的处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 四 单向锁 单向锁实际上也是一种液控单向阀 联接方式为管式 作用 一般用来封闭千斤顶活塞腔的压力液 也用于封闭活塞杆腔 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 常见单向锁的型号 DSF ZDS DS10 YD PK125 40 YD PK200 40 YDF 42 200G ZDF 42 200G 80L min 125L min 200L min ZDS16A FDY480 50 400 480L min 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 工作原理 见图 3 试验方法 4 一般故障处理办法 同液控单向阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 五 双向锁 双向锁实际上是由两个液控单向阀组合而成 主要利用单向阀的逆止作用来封闭千斤顶两个工作腔的液体 以保持千斤顶在不同的伸出位置上 双向锁多使用在护帮千斤顶和平衡千斤顶 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 常用双向锁型号 SSF SKS1 SKS1B SSF4 00 SYD PK125 40 XSS10 FDSB10 80L min 125L min FDSG16A 400L min 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 工作原理 1 阀体 2 活塞 3 卸荷阀心 见图 SSF4 00 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 3 试验方法与要求 动作灵敏 复位性要好 密封要可靠 阻力损失要小 工作寿命要长 抗污染能力要好 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 4 一般故障处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 六 截止阀 截止阀的作用是 当工作面上某一支架的液压系统发生故障而需要检修时 它能使该支架的液压系统与主管路断开 而不影响其他支架的正常工作 截止阀的分类 平面截止阀 锥面截止阀 球形截止阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 常用截止阀的型号 PJF13 25 PJF13 32 ZJF16 25 ZJF16 32 NZJF3 00E NZJF4 00D 平面截止阀 锥面截止阀 QJ10 G M QJ13 QJ19 QJ25 QJ13 25 四通球阀 球形截止阀 YJF1 00A高压先导截止阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 工作原理 见图 PJF13 25 NZJF3 00E YJF1 00A 3 要求 密封性能良好 手轮或轴把使用时操作力矩要小 灵活 抗污染能力强 抗冲击能力强 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 4 一般故障处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 七 回油断路阀 回油断路阀串连在操纵阀与主回路之间的回液管路上 它实际是一个单向阀 作用 1 防止主回液管由于邻架动作而使背压较高时的液体进入支架的液压系统 引起千斤顶的误动作 2 支架液压系统需要检修时 不影响工作面主回液管的液体流回油箱 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 常用回油断路阀的型号 HDF13 HDF16 HDF19 HDF B25 HDF B32 2 工作原理与试验方法 见图 3 一般故障处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 八 交替单向阀 交替单向阀一般用于油缸的联动或差动油路 分单向交替和双交替两种类型 差动组合阀是交替阀与液控单向阀组合而成的一种特殊形式 单向交替阀 双向交替阀 差动组合阀 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 1 交替阀的常见型号 JDF4C 00 PJFD 10 JDF4E SJF10 SJF13 SJF16 CZF13 16 单交替 双交替 差动组合阀 2 工作原理 见图 3 试验方法 4 一般故障处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 九 过滤器 用于过滤乳化液中的杂质 保证支架液压系统的清洁度 防止其它阀类被污染 常串连在操纵阀与主进液之间 1 常见过滤器型号 GLQ13 GLQ16 GLQ19 GLQB25 GLPB10 GLFX 高精压过滤器 喷雾过滤器 反冲洗过滤器 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 2 工作原理 P1 P2 A B GLFX反冲洗过滤器 3 试验方法 4 一般故障处理办法 阀类在液压支架中的作用及一般故障处理办法 十 底阀 底阀用于双伸缩立柱 固定在二级缸的活塞底面 是联接一级缸与二级缸活塞腔的液体通道 此阀为单向顺