電子課件《液壓支架與泵站(第二版)》A103594第四章液壓支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

1、第三節(jié)電液控制液壓支架第一節(jié)常用液壓支架第二節(jié)專(zhuān)用液壓支架第四章液壓支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用1. 了解常用液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用。2. 掌握放頂煤液壓支架、水砂充填液壓支架、端頭液壓支架和鋪網(wǎng)液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用。3. 掌握液壓支架的電液控制。學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié)常用液壓支架一、不同類(lèi)型液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 支撐式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1) 工作阻力大，支護(hù)效率高，切頂性能好，對(duì)底板比壓均勻，但在頂板破碎時(shí)冒頂事故多，立柱損壞率高。(2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，造價(jià)低。(3) 支架內(nèi)工作空間大，行走安全方便，通風(fēng)斷面大。(4) 立柱垂直布置，承受橫向載荷時(shí)較易彎曲。(5) 頂梁長(zhǎng)，移架時(shí)空頂面積大，

2、同一段頂板受到垂直支撐的次數(shù)多，不利于頂板控制。(6) 架間有縫隙，防矸能力差，不適用于直接頂破碎的頂板。2. 掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1) 采用四連桿機(jī)構(gòu)，頂梁近似垂直升降，梁端距變化小，能承受較大的水平力。(2) 立柱向前傾斜支撐，支撐力的合力作用點(diǎn)離煤壁的距離較近，能對(duì)煤壁前方頂板進(jìn)行較有效的支撐。(3) 在頂梁、掩護(hù)梁甚至后連桿上設(shè)有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，擋矸性能好，并有利于支架的防倒和架間距離的調(diào)整。(4) 支架的調(diào)高范圍比較大。(5) 支架通風(fēng)面積小，人行空間較窄。3. 支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1) 頂梁較長(zhǎng)，一般為前后分段式寬面鉸接結(jié)構(gòu)。(2) 采用四連桿機(jī)構(gòu)，支架的穩(wěn)定性好，能承

3、受較大的水平力。(3) 前后兩排立柱支撐，支撐合力作用點(diǎn)離煤層比較遠(yuǎn)，支架的支撐力大，切頂能力強(qiáng)。(4) 地板比壓分布均勻，對(duì)底板比壓小。(5) 在頂梁、掩護(hù)梁甚至后連桿都設(shè)有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，對(duì)頂板和采空區(qū)的擋矸性能好。(6) 通風(fēng)斷面較大。(7) 縱向長(zhǎng)度長(zhǎng)，造價(jià)比掩護(hù)式支架高。支撐式液壓支架結(jié)構(gòu)1加長(zhǎng)梁2前梁3前梁千斤頂4立柱5主梁6尾梁7復(fù)位橡膠8擋矸簾9推移千斤頂10底座11推移框架12保險(xiǎn)銷(xiāo)二、支撐式液壓支架三、掩護(hù)式液壓支架1. 支掩掩護(hù)式支架2. 支頂掩護(hù)式支架支頂掩護(hù)式支架是目前應(yīng)用較多的一種架型，通常簡(jiǎn)稱(chēng)雙柱掩護(hù)式支架。 插腿式支掩掩護(hù)式支架1掩護(hù)梁2頂梁3立柱4側(cè)護(hù)板5連桿6推

4、移千斤頂7底座8輸送機(jī)非插腿式支掩掩護(hù)式支架1頂梁2掩護(hù)梁3立柱4側(cè)護(hù)板5底座6推移裝置支頂支撐掩護(hù)式支架1護(hù)幫板2護(hù)幫千斤頂3前梁4頂梁5前梁千斤頂6立柱7頂梁側(cè)護(hù)板8掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板9掩護(hù)梁10前連桿11后連桿12底座13推移千斤頂14推桿四、支撐掩護(hù)式液壓支架1. 支頂支撐掩護(hù)式支架(1) 一般型支架是指前排立柱向前傾斜，后排立柱近于直立的支架。 (2) V 型支架是指前排立柱向前傾斜，后排立柱向后傾斜，呈 “V” 形布置的支架。 (3) X 型支架是指前排立柱向后傾斜，后排立柱向前傾斜，呈 “ X” 形布置的支架。 (4) 單擺桿型支架的頂梁與掩護(hù)梁為一體，掩護(hù)梁較短，支架升降時(shí)，頂梁端部

5、運(yùn)動(dòng)軌跡的水平位移量大，使端面距變化增加。 (5) 短尾型支架的掩護(hù)梁陡立，較短，與頂梁連接的銷(xiāo)軸在頂梁后部，使掩護(hù)梁的上方受到頂梁后部保護(hù)。 支頂支撐掩護(hù)式支架外形結(jié)構(gòu)單線示意圖a) 一般型b) V 型c) X 型 d) 單擺桿型e) 短尾型2. 支頂支掩支撐掩護(hù)式支架支頂支掩支撐掩護(hù)式支架1前梁2護(hù)幫千斤頂3護(hù)幫板4頂梁5前梁千斤頂6前立柱7頂梁側(cè)護(hù)板8后立柱9掩護(hù)梁10前連桿11后立柱12底座13推移千斤頂14推桿第二節(jié)專(zhuān)用液壓支架一、放頂煤液壓支架1. 高位放頂煤支架高位放頂煤液壓支架的特點(diǎn)是：(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，支架較短，穩(wěn)定性和封閉性較好。(2) 放煤口尺寸大，可達(dá) 2 000

6、 mm800 mm，有利于頂煤放出。(3) 使用單輸送機(jī)，端頭維護(hù)空間小，整個(gè)工作面設(shè)備布置與普通長(zhǎng)壁工作面相同，便于管理，但由于采、放煤共用一部輸送機(jī)，不能平行作業(yè)，影響產(chǎn)量的提高。(4) 支架放煤時(shí)，煤塵較大，正常人行道基本被切斷，減少了工作面安全出口的數(shù)量。(5) 支架頂梁較短，容易出現(xiàn)架前頂煤放空，造成支架失穩(wěn)或移架困難。(6) 對(duì)煤層冒放性要求較高：一方面要求梁端頂煤完整，不冒頂，不片幫；另一方面要求梁后頂煤破碎，能順利放出。2. 中位放頂煤支架中位放頂煤液壓支架1刮板輸送機(jī)2裝煤門(mén)3掩護(hù)梁4頂梁5前梁6立柱7底座中位放頂煤液壓支架的特點(diǎn)是：(1) 支架的穩(wěn)定性和封閉性較好，抗偏載和

7、抗扭能力強(qiáng)，不易損壞。(2) 放煤口距煤壁較遠(yuǎn)，有助于工作面前方頂煤的維護(hù)。 支架頂梁長(zhǎng)，可反復(fù)支撐頂板，增加頂煤的破碎程度。(3) 由于采、放煤運(yùn)輸使用兩部輸送機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)。(4) 受放煤口尺寸的限制，架與架之間有三角煤放不下來(lái)，同時(shí)放煤口易發(fā)生大塊煤堵塞現(xiàn)象。(5) 后輸送機(jī)放在支架底座上，后部空間受限，大塊煤通過(guò)困難，且移架阻力較大。(6) 掩護(hù)梁不能擺動(dòng)，二次破煤能力差。3. 低位放頂煤支架低位放頂煤支架1前梁2前梁伸縮千斤頂3前梁千斤頂4側(cè)護(hù)板5連桿機(jī)構(gòu)6尾梁7尾梁千斤頂8伸縮式放煤門(mén)9支架后推移千斤頂10推移千斤頂11立柱12操縱閥低位放頂煤支架1前梁2前梁伸縮千斤頂3前梁

8、千斤頂4側(cè)護(hù)板5連桿機(jī)構(gòu)6尾梁7尾梁千斤頂8伸縮式放煤門(mén)9支架后推移千斤頂10推移千斤頂11立柱12操縱閥低位放頂煤液壓支架的特點(diǎn)是：(1) 具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，沒(méi)有脊背煤的損失，回收率高。(2) 從煤壁到放煤口的距離長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)頂梁的反復(fù)支撐和在掩護(hù)梁上方的垮落，頂煤破碎較充分。(3) 后輸送機(jī)一般沿底板布置，浮煤容易排出，有利于移架。(4) 放煤口較低，產(chǎn)生的煤塵較少。(5) 尾梁伸縮高度較小 (或擺動(dòng)角度較小)，松動(dòng)頂煤的能力差。二、端頭液壓支架1. 邁步式端頭支架邁步式端頭支架1導(dǎo)向裝置2移架千斤頂3主架4副架2. 支撐掩護(hù)式端頭支架支撐掩護(hù)式端頭支架如圖所示。 支撐掩護(hù)式端頭支

9、架1底座2后連桿3前連桿4掩護(hù)梁5掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板6頂梁側(cè)護(hù)板7主梁8側(cè)推千斤頂9錨固千斤頂10前梁11調(diào)架千斤頂12前托座支撐掩護(hù)式端頭支架1底座2后連桿3前連桿4掩護(hù)梁5掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板6頂梁側(cè)護(hù)板7主梁8側(cè)推千斤頂9錨固千斤頂10前梁11調(diào)架千斤頂12前托座三、水砂充填液壓支架1. 水砂充填液壓支架的結(jié)構(gòu)2. 水砂充填液壓支架的工作過(guò)程水砂充填液壓支架的工作過(guò)程包括降架、移架、初推移輸送機(jī)，然后進(jìn)行充填作業(yè)，即利用水力和懸掛在后梁下方的填充管路將不同的充填材料送入采空區(qū)。 水砂充填支架1導(dǎo)向桿2伸縮梁3伸縮千斤頂4前梁5主梁6活動(dòng)側(cè)護(hù)板7后梁8尾梁9護(hù)幫板10護(hù)幫千斤頂11托板12前梁千斤頂13

10、立柱14推移千斤頂15掩護(hù)梁16前連桿17后連桿18底座19推移框架四、鋪網(wǎng)液壓支架1. 支撐掩護(hù)式后鋪網(wǎng)支架支撐掩護(hù)式后鋪網(wǎng)支架1本架網(wǎng)架2搭接網(wǎng)架2. 支撐掩護(hù)式前鋪網(wǎng)支架支撐掩護(hù)式前鋪網(wǎng)支架1S 形接頭2網(wǎng)架3前壓網(wǎng)千斤頂4壓網(wǎng)板及墊板5后壓網(wǎng)千斤頂3. 掩護(hù)式后鋪網(wǎng)支架掩護(hù)式后鋪網(wǎng)支架1主架2副架3調(diào)架座4聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)5上網(wǎng)槽6下網(wǎng)槽第三節(jié)電液控制液壓支架件一、電液控制系統(tǒng)的組成及工作原理電液控制系統(tǒng)組成框圖1. 電液控制系統(tǒng)的組成(1) 主控制臺(tái)(2) 支架控制箱(3) 電液控制閥組(4) 壓力傳感器(5) 位移傳感器(6) 電源箱(7) 分線盒及電纜2. 電液控制系統(tǒng)的工作原理二、ZZ

11、5200 / 11 / 18 型支撐掩護(hù)式液壓支架1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1) 采用了適合硬頂板條件的緊湊型四連桿機(jī)構(gòu)，改善了支架的受力條件。(2) 支架采用了頂梁與掩護(hù)梁鉸接間隙補(bǔ)償技術(shù)，端面距基本保持不變。(3) 液壓系統(tǒng)中采用了大流量的閥類(lèi)、大孔徑的高壓膠管及電液控制技術(shù)，極大地提高了移架速度。(4) 推移千斤頂缸底裝有到位行程閥，用于發(fā)送行程到位信號(hào)。2. 主要技術(shù)特征支架形式支架高度初撐力工作阻力操縱方式泵站壓力流量支撐掩護(hù)式1 100 1 800 mm3 958 kN5 100 kN本架手動(dòng)、雙向順序、成組、鄰架31. 5 MPa400 L / min3. 結(jié)構(gòu) ZZ5200 / 11 /

12、 18 型支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)1頂梁2掩護(hù)梁3前連桿4后連桿5調(diào)架千斤頂6移架千斤頂7推移桿8底座9立柱10前梁千斤頂11前梁(1) 承載結(jié)構(gòu)件1) 前梁。2) 頂梁。3) 掩護(hù)梁。4) 底座。5) 前、后連桿。 (2) 推移桿(3) 執(zhí)行元件1) 立柱。立柱2) 前梁千斤頂。 3) 推移千斤頂。 推移千斤頂4) 調(diào)架千斤頂。調(diào)架千斤頂(4) 控制元件1) 主控制閥組。 主控制閥組2) SZF-8 / 31. 5 型手動(dòng)換向閥組。結(jié)構(gòu)分別如圖所示。 手動(dòng)換向閥 (首片)手動(dòng)換向閥 (中片)工作過(guò)程：操作手柄，通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)回液閥關(guān)閉，使進(jìn)液閥打開(kāi)，此時(shí)工作腔 A有高壓液輸出；操作力消除后

13、，在彈簧的作用下，進(jìn)液閥關(guān)閉，回液閥開(kāi)啟，此時(shí) A 腔與 P腔隔離，與 O 腔相通，閥處于非工作狀態(tài)。根據(jù)液壓支架工況的需要，該閥的操作手柄分為帶自鎖機(jī)構(gòu)和不帶自鎖機(jī)構(gòu)兩種，其工作過(guò)程基本一致。 3) 旁路閥。4) 安全閥。5) JXF1-32 / 25 型高壓截止閥。 JXF1-32 / 25 型高壓截止閥6) JXF2-38 / 25 型回液截止閥。7) CDF 型差動(dòng)推溜閥。 CDF 型差動(dòng)推溜閥4. 控制系統(tǒng)ZZ5200 / 11 / 18 型支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)如圖所示。(1) 手動(dòng)控制(2) 電液控制 ZZ5200 / 11 / 18 型支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)1進(jìn)液截

14、止閥2過(guò)濾器3回液截止閥4手動(dòng)換向閥組5主控閥組6電液先導(dǎo)閥組7控制箱8定向交替閥9立柱控制閥10單向閥11前梁千斤頂閥組12推移閥組13位移傳感器14調(diào)架千斤頂15前梁千斤頂16前立柱17后立柱18推移千斤頂19壓力傳感器三、ZF8600 / 18 / 35D 型放頂煤液壓支架1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ZF8600 / 18 / 35D 型放頂煤支架頂梁為分體式結(jié)構(gòu)，帶有前梁及伸縮梁，并帶有可挑平的護(hù)幫板，可以有效地支護(hù)采面上方的頂板，防止工作面片幫、冒頂。液壓支架頂梁采用鋼板拼焊和變斷面箱形結(jié)構(gòu)，四條主筋形成了整個(gè)頂梁的主體。 頂梁一側(cè)安裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板。 控制頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板的千斤頂和彈簧套筒均設(shè)在頂梁

15、體內(nèi)。2. 主要技術(shù)特征高度中心距寬度初撐力工作阻力支護(hù)強(qiáng)度1 800 3 500 mm 1 500 mm1 430 1 600 mm 6 964 kN (p= 31. 5 MPa)8 600 kN (p= 38. 9 MPa)1. 14 1. 16 MPa 底板前端比壓適應(yīng)煤層傾角泵站壓力操作方式截深前、后部輸送機(jī)中心距支架質(zhì)量0. 83 1. 90 Mpa 1531. 5 Mpa電液控制 600 mm 5 750 mm26 550 kg 3. 結(jié)構(gòu)ZF8600 / 18 / 35D 型放頂煤支架4. SAC 電液控制系統(tǒng)的主要功能SAC 電液控制系統(tǒng)的主要功能是控制支架的所有動(dòng)作。 5. SAC 電液控制系統(tǒng)基本工作原理6. 支架控制器7. 電液閥組電液閥組與支架控制器的連接方式8. 傳感器傳感器 行程傳感器及原理模擬圖(1) 壓力傳感器壓力傳感器的測(cè)量范圍為 0 60 MPa，對(duì)應(yīng)輸出電壓為 0. 78 4. 94 V。(2) 行程傳感器(3) 紅外線發(fā)送器和紅外線接收器 紅外線發(fā)送器和紅外線接收器a) 紅外線發(fā)送器b) 紅外線接收器(4) 單個(gè)支架控制器單元連接關(guān)系(5) 架間干線連接器單個(gè)支架控制器