章节名称液压支架

章节名称:第四章：典型液压支架液压支架概述用于长壁开采综采工作面；以液压为动力实现升降、前移等动作；作用：支撑和维护顶板，提供安全作业的支护；两大功能：支护、前移；重要性：重量和初期投资费用占整套综采设备的60％～70％采煤工作面断面图

工作面{一}．液压支架的组成由四大部分组成：

a、承载结构件b、执行元件

c、控制元件d、辅助装置一、承载结构件顶梁：直接与顶板接触，传递支撑力并起护顶作用。底座：直接与地板接触，传递支撑力并用于支托立柱和其他部件。掩护梁：连接顶梁与底座（或连杆），承受支架水平力和垮落顶板岩石压力，防止采空区冒落矸石进入支架的构件。是掩护式和支撑掩护式的特征构件。前、后连杆：掩护式和支撑掩护式的特征构件，与掩护梁、底座铰接形成四连杆机构，即可承受顶板水平力，使立柱无需复位装置，又可在支架升降时顶梁前端沿双纽线移动，使梁端距变化较小，提高支架控制顶板的可靠性。二、执行元件立柱：缸径系列：140、160、180、200、230、250、280、320、360、380、400、420.千斤顶：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、伸缩千斤顶、防倒防滑千斤顶、抬底千斤顶、调架千斤顶。缸径系列：63、80、100、125、140、160、180、200等。三、控制元件两大类：压力控制阀和方向控制阀压力控制阀：安全阀方向控制阀：液控单向阀、操纵阀、电液控制阀、先导控制阀1、安全阀：限制液体压力的液压元件。超过调定压力——开启低于恢复压力——关闭

2液控单向阀：闭锁并控制释放立柱或千斤顶工作腔液体，使其获得额定工作阻力的液压元件。

3、操纵阀：液压系统中使液压缸换向，实现各种动作。四、辅助装置推移装置：用于推移支架和刮板输送机的装置。侧护装置：布置在顶梁、掩护梁或连杆侧面，起挡矸和防倒调架等作用的装置。梁端支护装置：割煤后梁端距扩大，用于及时支护顶板的装置，如伸缩梁、前梁等。挡矸装置：防止矸石从采空区涌入工作面的装置。复位装置：保证支撑式支架立柱在垂直顶板的位置，使支架结构稳定且具有抵抗水平分力的装置；护帮装置：在支架前方顶住煤壁，防止煤壁片帮或在片帮时起到遮蔽作用的装置。防倒访滑装置：防止支架倾倒和支架移动时下滑装置的总称。笫一节支撑式液压支架1）支撑式支架的立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。立柱4-6个。按结构分为垛式和节式两种。支护性能：支撑力大，且作用点在支架中后部，故切顶性能好；对顶板重复支撑的次数多，容易把本来完整的顶板压碎；抗水平载荷的能力差，稳定性差；护矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架的工作空间和通风断面大。适用条件：

适应于缓倾斜、顶板稳定的薄与中厚煤层。笫二节掩护式液压支架一掩护式液压支架的型式.按立柱布置和支架结构特点掩护式液压支架可分为：①支撑掩护式支架(立柱支撑掩护梁上)②支顶掩护式支架(立柱支撑顶梁上)支撑掩护式支架支撑掩护式支架的单排立柱支撑在掩护梁上，适用顶板周期来压不明显,直接顶中等稳定以下的低瓦斯工作面。立柱通过掩护梁对顶板进行间接支撑，支架的支撑效率低，一般为0.6~0.75；顶梁短，控顶距小；多数的顶梁与掩护式梁之间设有平衡千斤顶，少数支架只设机械限位装置；顶梁后部与掩护梁构成的“三角带”易卡进矸石，影响顶梁摆动，故一般在顶梁后端挂有挡板；作业空间狭窄，通风面积小；采用整体刚性底座。支架有插腿式和非插腿式两种型式。1插腿式掩护式支架如图4—2所示，插腿式支架的底座很长，伸入到刮板输送机地下，故称为“插腿”式支架。由于输送机中部槽被底托梁垫高，增加了装煤高度，故装煤不方便，需人工或采煤机跑空刀装煤。因此，我国当前已不发展此种支架。2非插腿式掩护支架如图4—3所示，非插腿式支架底座较短，与底板的接触面积小，但输送机可直接置于底板上，装煤比较方便。为保证支架的纵向稳定，顶梁与掩护梁铰接点应稍靠后，故顶梁较长，增大了工作空间，便于操作和通风，但接顶情况和作用力分布以及平均支护强度等不如插腿式支架。（二)支顶掩护式支架支顶掩护式支架是目前应用较多的一种架型，通常简称双柱掩护式支架，其结构如图4—4所示这种支架的单排立柱支撑在顶梁上，适用于顶板周期来压不十分强烈、直接顶中等稳定或稳定以下的中等瓦斯工作面。少数支架将平衡千斤顶设在底座与掩护梁之间，平衡千斤顶上、下腔连接双向液控单向阀和安全阀。平衡千斤顶的作用是使支架的卸载状态下保持或调节顶梁的位置，调整支架支撑合力作用点位置。为改善支架的使用性能，应适当加大顶梁与掩护梁的极限张角和平衡千斤顶的行程。同时要防止陷底。支顶掩护式支架的顶梁有分式铰接顶梁和整体刚性顶梁两种。分式铰接顶梁的前梁由千斤顶控制，对不平顶板的适应性较好，但梁端的支撑力较低，一般为200~300kN。整体刚性顶梁前端支撑能力高，可达支架工作阻力的1/4以上，需要时可沿顶梁全长设置活动侧护板，以改善对不稳定顶板的支护性能。整体顶梁结构简单，操作环节少，有利于提高移架速度。分式底座的特点是对底板不平的适应性较好，陷底时便于支架抬腿前移，结构简单、重量轻；缺点是支架稳定性不如刚性底座，左右立柱分别控制时有不同步问题，对底座接触面积较小，对底板比压较大，不宜用于倾角较大的工作面二掩护式支架的结构特点1采用四连杆机构。顶梁近似垂直升降，梁端距变化小。支架能承受较大的水平力。2立柱向前倾斜支撑，支撑力的合力作用点离煤壁的距离较近，能对煤壁前方顶板进行较有效的支撑。3在顶梁、掩护梁甚至后连杆上设有活动侧护板，挡矸性能好，并有利于支架的放倒和架间距离调整。4支架的调高范围比较大。5支架通风面积小，人行空间较窄。三、支撑掩护式液压支架在支撑式和掩护式两种架型的基础上发展起来的，兼有这两种架型的主要技术特征。。（一）适用范围及型式：适用范围:1.直接顶。以中等稳定（2类）以上顶板为主。2.基本顶。主要适应来压明显（Ⅱ级以上），甚至来压极强烈（Ⅳ级）的基本顶。3.对底板的适应性比较好。4.通风断面大，适于高瓦斯矿井。5.一般用于≤25°的工作面。采取防倒防滑措施后，可以扩大适用范围。支顶支撑掩护式支顶支掩支撑掩护式图支顶支掩支撑掩护式支架1-前梁；2-护帮千斤顶；3-护帮板；4-顶梁；5-前梁千斤顶；6-前立柱；7-顶梁侧护板；8-后立柱；9-掩护梁；10-前连杆；11-后连杆；12-底座；13-推移液压缸；14-推杆（二）、支撑掩护液压支架的优缺点1．优点（1）支撑掩护式支架支撑力大，切顶性能好。（2）工作空间宽敞。（3）吸收了掩护式支架防护性能好、结构稳定的优点。4）支架的适应性广。（5）无论是稳定或不稳定的顶板下，均可使用支撑掩护式支架。（6）老顶有明显或强烈周期来压的条件下，支撑掩护式支架的使用越来越广泛。2．缺点（1）结构复杂，重量大；（2）价格高，初期投资较大（3）支架缩回时间长；（4）不便运输液压支架的操作使用与故障处理ZY—35型支撑掩护式支架

该支架是我国自行研制的，80-90年代使用最多的一种支架，当时这种支架发展为ZY-35a、ZY—35b、ZY—35c型支架。

ZY-35型支架适用主走向长壁后退式开采，全部冒落法管理顶板，煤层厚度2—3．5m，煤层倾角≤30度，顶板中等稳定较平整移架后能自动冒落，单位面积顶板压力不大于65t/m2,底板较平整，允许用于煤底，但底板的抗压强度不得小于40kg/cm2,地质构造简单，煤层赋存稳定，无影响支架通过的断层。

一、主要技术特征

支架型式四柱支撑掩护式支架高度1700—3500mm

支架宽度1428—1598mm

初撑力1844KN

工作阻力4000KN

支护面积5．45m2

总重量10.5t二、主要组成部分及结构zY-35型支架结构可分成4个部分(见图3—1)：

(1)由前梁、顶梁、掩护梁、底座等金属结构件组成的架体。

(2)由短柱、立柱、侧推千斤顶、推移千斤顶和防片帮千斤顶等液压缸组成的：I二作机