液压支护设备第二节液压支架主要部件与结构

LOGO《采掘机械使用与维护》——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室第二节：液压支架主要部件与结构机械工程系——工程机械教研室常用液压缸常用液压缸工作机构立柱单伸缩双作用立柱单伸缩带机械加长杆立柱双伸缩立柱千斤顶机械工程系——工程机械教研室工作机构立柱液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。单伸缩双作用立柱机械工程系——工程机械教研室工作机构立柱液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。单伸缩带机械加长杆立柱机械工程系——工程机械教研室工作机构立柱液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。单伸缩带机械加长杆立柱机械工程系——工程机械教研室立柱缸体的缸底和活柱顶端（或机械加长杆）大部分为球面结构。立柱的活柱直径较大。活柱表面（或双伸缩立柱二级缸缸体外表面）均有双层复合镀层。完善的导向装置，保证活柱顺利伸缩。可靠的密封装置，以确保立柱良好的工作特性。液压支架立柱结构特点机械工程系——工程机械教研室双伸缩立柱工作原理机械工程系——工程机械教研室千斤顶千斤顶有柱塞式和活塞式两种。按其用途分有护帮千斤顶、前梁千斤顶、侧护千斤顶、平衡千斤顶、推移千斤顶和防倒防滑千斤顶等。千斤顶的结构与立柱基本相同，其主要区别是：千斤顶的活塞杆较短且直径较小；千斤顶两端头多为适于铰接的销孔耳座结构。机械工程系——工程机械教研室液控系统包括操纵阀、控制阀(由液控单向阀和安全阀组成)和辅助阀。液控系统机械工程系——工程机械教研室液控单向阀机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室安全阀机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室第2章液压支护设备第2章液压支护设备机械工程系——工程机械教研室操作阀机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室初撑力保持阀机械工程系——工程机械教研室液压支架的结构组成液压支架结构组成架体液控系统辅助装置工作机构机械工程系——工程机械教研室液压支架：架体结构组成架体顶梁整体式顶梁分段组合式底座刚性整底式刚性分底式分底式底座掩护梁直线形折线形连杆前连杆后连杆液压支架主要承载部件之一，支架通过顶梁实现支撑和管理顶板掩护梁是掩护式支架和支撑掩护式支架才安设。其主要功能是隔离采空区、阻止其冒落矸石进入工作面；同时还承受采空区冒落矸石的载荷和老顶来压时的冲击载荷。当顶板不平整或支架倾斜时，掩护梁还将受扭转载荷。连杆是掩护式和支撑掩护式支架上的部件。它与掩护梁、底座组成四连杆机构，既可承受支架的水平力，又可使顶梁与掩护梁的铰接点在支架调高范围内做近似直线运动，使支架的梁端距基本保持不变，从而提高了支架控制顶板的可靠性。底座是液压支架的又一主要承载部件，支架通过底座将顶板的压力传至底板。支架还通过底座与推移机构相连，以实现自身的前移和推移运输机。机械工程系——工程机械教研室顶梁结构•结构简单、重量较轻，但对顶板不平性的适应能力差，接顶不够理想。多用于顶板比较平整，稳定、很少出现片帮现象的采煤工作面。整体刚性顶梁•分为前梁和后梁两部分，前梁在前梁千斤顶作用下可绕销轴上下各摆动20°左右。这种顶梁的接顶性能好，也加大了靠近煤壁顶板的支撑能力。铰接分体顶梁•它是在铰接分休顶梁的前梁上又套上(或插入)一个可伸缩的梁，这种项梁除具有铰接分体顶梁的优点外，还可超前支护，防止片帮伸缩铰接顶梁机械工程系——工程机械教研室掩护梁种类及特点直线形•整体性好，强度大。目前这种形式应用最为广泛。折线形•架下安全空间大，但当支架歪斜时架间密封性差，加工工艺差。目前应用较少。机械工程系——工程机械教研室连杆连杆是掩护式和支撑掩护式支架上的部件。它与掩护梁、底座组成四连杆机构，既可承受支架的水平力，又可使顶梁与掩护梁的铰接点在支架调高范围内做近似直线运动，使支架的梁端距基本保持不变，从而提高了支架控制顶板的可靠性。机械工程系——工程机械教研室结构上,前连杆一般采用分体式钢板焊接箱式结构,左、右各一件；后连杆则常常为整体式箱式结构。这样的结构形式既增大了支架的整架刚性，又增大了架下有效空间，给液压管路的敷设带来了方便，还可以防止冒落矸石的窜入。机械工程系——工程机械教研室底座是液压支架的又一主要承载部件，支架通过底座将顶板的压力传至底板。支架还通过底座与推移机构相连，以实现自身的前移和推移运输机。底座机械工程系——工程机械教研室刚性整底式底座刚性整底式底座是用一块完整钢板作为支架底座板，将左、右两个底座箱焊接在其两侧，构成一个刚性底座。其特点是与底板接触面积大，平均接触比压小，稳定性好，支架不易下陷。但其排矸能力和对底板起伏不平的适应能力较差。刚性分底式底座刚性分底式的底座，其左、右两底座箱不用底座板连接，而是在两箱体前端的上部加装刚性过桥，后端用钢板连接。其特点是排矸能力好，对底板的不平整适应性较强。但对底板的平均接触比压较大，稳定性稍差。机械工程系——工程机械教研室分底式底座分底式底座，左右两底座箱不做刚性连接(有的还将底座箱分成前、后、左、右四个，且前后箱通过钢板用销轴连接)。其特点是各箱体之间可有一定程度的相对运动，以适应底板凹凸不平，可减轻支架重量，排矸性能好但整架刚性差。机械工程系——工程机械教研室支架的辅助装置是指不直接承受顶板载荷，但又是实现支架各种动作或功能所不可缺少的机构或组件。辅助装置机械工程系——工程机械教研室实现支架自身前移和输送机前移的装置。结构组成如下图所示。推移装置支架推移装置导向传力杆件推移千斤顶推杆连接头机械工程系——工程机械教研室无框架式推移装置采用浮动活塞式或差动式千斤项，千斤顶的两端直接通过连接头，销轴分别与输送机和支架底座相连。支架移动时必须有专门的导向装置，而不能直接用千斤顶导向。这种推移装置目前应用较少。机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室长框架式：即用框架来改变千斤顶推拉力的作用方向，用千斤顶推力移支架，用拉力推输送机，在相同千斤顶条件下，移架力最大。一般用高强度圆钢制成框架，作为支架底座的导向装置。框架一端与千斤顶缸底相连，另一端与输送机相连。由于框架长，框架的抗弯性能差，易变形，装卸不方便，不宜在短底座上使用，重量较大，成本较高。这种推移装置只需普通干斤顶，推拉力合理，应用较广。机械工程系——工程机械教研室机械工程系——工程机械教研室短框架式推移装置在输送机与液压支架底座之间有一短传力框架（实际上是一短的传力杆）。该框架一端与输送机相连，另一端连接于推移千斤顶的缸口处。短框架式推移装置的工作原理与长框架式的基本相同。这种推移装置，由于推、拉力合理，导向简单、可靠、应用广泛。机械工程系——工程机械教研室侧护装置安装在掩护式和支撑掩护式支架顶梁和掩护梁侧面。作用挡矸导向防倒、调架侧护装置机械工程系——工程机械教研室侧护装置的结构机械工程系——工程机械教研室防倒防滑装置机械工程系——工程机械教研室一般情况下，当采高大于2.5m时。支架都应配置护帮装置。护帮装置设在顶梁前端或仲缩梁的前部。使用时将护帮板推出，支托在煤壁上，起到护帮、防止片帮以及遮挡片帮煤的作用。护帮装置的基本型式有下垂式和普通翻转式，如图2-29所示。下垂式(图2-29a、b)：仅由护帮板、千斤顶、限位挡块等主要部件组成，结构简单。但护帮板由垂直位置起向煤壁的摆动值一般较小，因此适应性差，一般用于采高为2.5～3.5m，片帮不十分严重的工作面。普通翻转式(图2-29c)除具有下垂式特点外，摆动值大，可回转l80°，因此对梁端距变化与煤壁片帮程度的适应性强。适用于顶板比较稳定条件，使用较多。护帮装置机械工程系——工程机械教研室按操纵阀与所控支架的相对位置:分为本架控制和邻架控制。本架控制是用每一支架上所装备的操纵阀来控制其自身各个动作；邻架控制是用每一个支架上的操纵阀去控制与其相邻的下侧（或上、下两侧）支架的动作。前者的特点是系统的管路简单，安装容易；后者的特点是操作者位于固定支架下进行操作控制，比较安全。液压支架的控制方式按控制原理分：有全流量控制和先导式控制两种。全流量控制是用全流量操纵阀，根据操作人员的要求，直接向液压缸工作腔输入压力液体，实现支架的各个动作；先导式控制是通过先导阀将操作人员的要求变成压力指令，再由液控分流阀完成向液压缸工作腔供给压力液体的任务，实现各个动作。按机械化程度分：有手动控制和电液自动控制两种方式。手动控制是依靠操作人员直接操作操纵阀向相应的液压缸供液来完成支架的各个动作；电液自动控制则是采用微机控制的电液先导阀对主阀进行先导控制，再经配液板向各液压缸配液，实现要求的支架动作。机械工程系——工程机械教研室液压支架的电液自动控制系统组成机械工程系——工程机械教研室系统工作原理如图2-36所示，对单台支架而言，当中央控制器或支架控制器发出控制命令（即给出信号）时，相应的电磁阀打开，向所连接的液压缸供液，使得油缸动作，其工作状况由压力传感器和位移传感器提供给控制器，控制器再根据传感器提供的信号来决定电液阀的工作与否。就整个系统而言，所有各台支架控制器与中央控制器连成一个计算机网，通过该网，每台支架控制器与中央控制器形成一个有机的整体，选定其中每一台控制器作为控制台，都可以向任何一架支架发出控制命令，并能够将被控支架的工作状态正常与否反馈到发出命令的控制器上。注意：一个系统所装支架控制器的多少，在设计系统时已经确定，不能随意增加。LOGO《采掘机械使用与维护》——工程机械教研室结束！