单体液压支柱课件

采煤工作面支护设备概述：支护设备的用途和种类用途：用于支撑工作面顶板，阻挡顶板冒落的岩石窜入作业空间，以保证工作面内机器和人员安全生产。回采工作面支护设备有：金属摩擦支柱、单体液压支架和自移式液压支架，它们与采煤机和工作面输送机分别组成“普采”、“高档普采”和“综采”设备。金属摩擦支柱和单体液压支柱与金属铰接顶梁配套使用（统称单体支护设备），它们的支撤和移动都是靠人工操作，劳动强度大、安全性差、支撤速度慢、工作面产量和效率较低。液压支架是以高压乳化液作为动力，使支架的支撑、切顶、移架和输送机等工序全部实现了机械化。近年来新发展的切顶支柱和滑移顶梁支架可改善普采工作面的劳动条件和技术经济效益。采煤工作面支护设备单体液压支柱课件单体液压支柱课件单体液压支柱课件

第十五章单体支护设备

单体支护设备包括金属摩擦支柱、单体液压支柱、金属铰接顶板、切顶支柱和滑移顶梁支架。

第一节单体液压支柱

单体液压支柱是靠液压力工作的，其工作特性是恒阻的，按供液方式不同，单体液压支柱有外注式和内注式两种一、内注式单体液压支柱内注式单体液压支柱是利用支柱内的手摇泵注液升柱的。它主要由活柱4、缸体6、活塞7、泵活塞11和曲柄滑块机构14等组成。取下顶盖1和通气阀2可向柱内A腔注入液压油。该支柱的动作包括升柱、初撑、承载和回柱四个过程，其动作原理是：1、升柱：立起支柱，通气阀2靠自重打开，A腔与大气相通。将手摇把套入曲柄方头上，然后旋转手把，通过曲柄滑块机构14使泵活塞11以中心导向管5为导向上下往复运动。当泵活塞向上运动时，B腔形成负压；A腔的第一节单体液压支柱单体液压支柱课件

液压油即被吸入B腔；当泵活塞向下运动时，B腔的液压油经进液阀10、单向阀8进入活塞7的下腔C，活柱4因受液压力作用而升起。连续摇动手把，知道活柱接顶，即完成升柱过程。2、初撑：活柱接顶后，继续摇动手把。当泵活塞向上运动时，A腔的液压油继续流入B腔，并通过进液阀10和环形槽9充满于二级泵的内腔空间12。当泵活塞向下运动时，由于C腔内压力较高，而B腔内的液压油虽然被压缩，但油压仍比较低，因而打不开单向阀8，只能经泵活塞上的阻尼孔和泵活塞与活柱间的间隙返流到A腔。与此同时，空间12的液压油受压缩后经环形槽流至进液阀与单向阀间的油腔，此高压油迫使进液阀关闭、单向阀打开，而流入C腔，将活柱进一步撑紧顶板。连续摇动手把，直到支柱达到规定的初撑力可达70～80kN。液压油即被吸入B腔；当泵活塞向下运动时，B腔的液压油3、承载支柱初撑后，随着顶板下沉，作用在支柱上的载荷逐渐增大。当载荷增大到支柱的工作阻力时，安全阀3开启溢流（C腔的液压油经中心导管作用于安全阀上，溢流的液压油又流回A腔），支柱在恒阻下让压下缩（工作阻力300kN左右）。

4、回柱只要扳动卸载手把15，将卸载阀16打开，C腔的液压油即经卸阀流回A腔，活柱在自重作用下快速下降。二、外注式单体液压支柱外注式单体液压支柱的结构原理与液压支架的立柱相同，但它是通过注液枪把泵站的高压乳化液注入支柱的。支柱升柱和初撑时，首先将注液枪9插入支柱三用阀2的注液孔中，然后握紧注液枪手把，泵站的高压乳化液就由供液管10经注液枪和三用阀中的单向阀进入支柱下腔，使活柱3升起（同时复位弹簧5被3、承载支柱初撑后，随着顶板下沉，作用在支柱上的载荷拉长）。当支柱升起撑紧顶板后，拔出注液枪。随着采煤工作面的推进和顶板下沉，工作面顶板作用在支柱上的载荷增加。当顶板压力超过三用阀中安全阀限定的支柱工作阻力时，支柱内的高压液体将三用阀中的安全阀打开，液体外溢，腔内压力随之降低，支柱下缩；当支柱所受载荷低于工作阻力时，安全阀关闭，腔内液体停止外溢。回柱时，扳动卸载手柄8，打开三用阀中的卸载阀，柱内高压液体就由卸载阀排至柱外采空区，不予回收。活柱在自重和复位弹簧作用下回缩，达到降柱的目的。拉长）。当支柱升起撑紧顶板后，拔出注液枪。随着采煤工作面的推三用阀：三用阀结构如图3-3-5所示，它包括单向阀、安全阀和卸载阀，分别承担支柱的进液升柱、过载保护和卸载降柱三种功能。单向阀由钢球、小弹簧、尼龙阀座和阀体组成。安全阀为平面密封式，由阀针阀垫9、阀座16、弹簧11等组成；卸载阀主要由阀垫4和卸载弹簧5等组成，降柱时，将专用扳手插入左端孔14，并扳动手柄，通过安全阀套7的右移，压缩卸载弹簧5，使卸载阀垫4与右阀套内的台肩分离，于是活柱下腔液体便从该分离口处排出，支柱下降。三用阀：单体液压支柱课件注液枪（图3-3-6）注液枪是向支柱供液的主要工具，通过它将供液管来的高压液体供给支柱。它由注液管、锁紧套、手把、顶杆、隔离套和单向阀等组成。使用时，将注液管2插入三用阀注液阀体上，挂好锁紧套3，扳动手把4，通过顶杆8顶开单向阀的阀芯17。这时，由泵站来的高压液体便通过单向阀和注液管2注入支柱，使支柱升起。注液枪（图3-3-6）

当支柱接顶后，松开手把4，顶杆8在高压液和弹簧16的作用下复位，阀芯17压向阀座18，切断供油管的高压液体。与此同时，由于顶杆8复位使密封圈11与顶杆之间的密封失去作用，因而在三用阀注液孔与注液枪中的单向阀之间残存的高压液便从隔离套10和顶杆8的间隙溢出，使注液枪卸载，从而可以容易地摘下锁紧3，取下注液枪。单体液压支柱使用于煤层倾角小于25°、底板不宜过软、顶板冒落后不影响支柱回收的地质条件。当支柱接顶后，松开手把4，顶杆8在高压液和弹簧16的和金属摩擦支柱相比，单体液压支柱有以下优点：1、初撑力大，一般在70～100kN。大的初撑力可以减小顶板的下沉速度，使作业更加安全。2、工作阻力大而且稳定。而金属摩擦支柱工作阻力不稳定，工作面受载不均，顶板容易冒落。3、回柱安全灵活，可根据工作面顶板情况逐渐卸载。而金属摩擦支柱一打松水平楔，活柱就立即下落。4、工