液压支架的作用原

液压支架的作用原理贾发亮•一液压支架的作用•液压支架是综采设备的重要组成部分。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。•二液压支架的外形及在现场的应用•三液压支架的工作原理•1支架的主要动作•升架、降架、推移输送机和移架•*这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制系统控制不同功能的液压缸来完成。如下面动画图所示•2支架的工作过程（如下面动画图所示）•支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现，其工作过程如下•1）初撑•操纵阀8处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体，经液控单向阀6进入立柱的下腔，同时立柱上腔排液，于是活柱和顶梁升起，支撑顶板。当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站工作压力后，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔的液体被封闭，操纵阀置于中位，这就是支架的初撑阶段。此时，支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。支架的初撑力为•pc=πD2p1ncosα×103/4•式中D----立柱的缸径，m；•p1---泵站的工作压力。MPa;•n-----支架的立柱数；•α----立柱对顶板垂线的倾斜度。（。）•2）承载•支架初撑后，进入承载阶段。随着顶板的缓慢下沉，顶板对支架的压力不断增加，立柱下腔被封闭的液体压力随之迅速上升，液压支架受到弹性压缩，并由于立柱缸壁的弹性变形而使缸径产生弹性扩张，这一过程就是支架的增阻过程。当下腔液体的压力超过安全阀5的动作压力时，高压液体经安全阀泄出，立柱微微下缩，顶板对支架的压力降低直至立柱下腔的液体压力小于安全阀的动作压力时，安全阀关闭，停止泄液，从而使立柱工作阻力保持恒定，这就是恒阻过程。此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。支架的工作阻力为•pg=πD2p2ncosα×103/4•式中p2----支架安全阀的调定压力，MPa。•3）卸载•当操纵阀8处于降架位置时，高压液体进入立柱的上腔，同时打开液控单向阀6，立柱下腔排液，于是立柱（支架）卸载下降。•由以上分析可以看出，支架工作时的支撑力变化可分为3个阶段，如图9—7所示，即开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶t0，初撑后至安全阀开启前的增阻阶段t1，以及安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段t2,这就是液压支架的阻力时间特性。它表明液压支架在低于额定工作阻力时，具有恒阻性；为使支架恒定在此最大支撑力，又具有可缩性，支架在保持恒定工作阻力的条件下，能随顶板下沉而下缩。增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能，恒阻性与可缩性主要由安全阀来实现，因此安全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的3个重要元件。•（二）支架的移动和推移输送机•支架和输送机的前移，由底座上的推移千斤顶来完成。•需要移架时，先降柱卸载，然后通过操纵阀使高压液体进入推移千斤顶4的活塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，输送机受相邻支架推移千斤顶的作用不能后退，所以缸体前移，把整个支架拉向煤壁。•需要推移输送机时，支架支撑顶板，高压液体进入推移千斤顶4的活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。•液压支架的推移速度、移架方式决定着移架速度的大小。移架速度是指单位时间内移动支架数目的多少，它反映在采煤机牵引方向的距离。移架速度应大于采煤机工作时的牵引速度。