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液压支架的工作原理及组成 PPT

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液压支架学习ppt课件

液压支架学习ppt课件
液压支架学习
浅谈液压支架
汇报提纲
1
概述
2
液压支架工作原理以及分类
3
液压支架实际操作
1
概述
一、概述
液压支架是综合机械 化工作面的主体设备。它 是在摩擦支柱和单体液压 支柱等基础上发展起来的。 它与滚筒采煤机、可弯曲 刮板输送机合称综采三机。
一、概述
液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板，隔 离采空区，防止矸石窜入工作面，保持安全的地下作业空间， 并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移，从而满足了 工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和 初期投资费用占工作面整套综采设备的60%~~70%左右，因 此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一，也是煤矿 生产现代化的重要标志。
二、液压支架工作原理以及分类
液压支架工作原理
液压支架在工作过程中，不仅要可靠的支撑顶板，维护 一定的安全工作空间，而且要随工作面的推进，进行移 架和推移输送机。因此，支架要实现升、降、推、移四 个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压液体，通 过工作面性质不同的几个液压缸来完成的。
二、液压支架工作原理以及分类
一、概述
一、概述
以高压液体为动力，由若干液压元件与 一些金属结构件按一定连接方式组合而 成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面 设备 。
液压支架定义
承载结构件
执行元件
液压支架的组成
控制和操纵元件
辅助装置
传动介质
一、概述
承载结构件
承载结构件有顶梁、掩护梁和底座等。顶梁是直接与顶板相接 触，并承受顶板岩石载荷的支架部件；掩护梁是阻挡采空区冒落矸 石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推 力的部件；底座是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承受 顶板压力的支架部件。

液压支架工作原理

液压支架工作原理

液压支架工作原理
液压支架是一种利用液压原理实现建筑物或重型设备临时支撑的工具。

其工作原理如下：
1. 液压系统：液压支架包含液压系统，由液压油箱、液压泵、液压缸、液压管路和控制阀组成。

液压油箱储存液压油，液压泵通过机械作用将液压油从油箱中抽出，并压力增加，然后将高压液压油送入液压缸。

控制阀用于控制液压系统的动作。

2. 支撑过程：在需要支撑的位置，设置液压支架。

当需要抬升或调整支架高度时，打开液压泵，泵送高压液压油进入液压缸。

液压油的压力使得液压缸内的活塞向上运动，从而使支架上升或调整高度。

当液压缸中的油液释放时，支架会恢复原状或降低高度。

3. 承重能力：液压支架的承重能力取决于所采用的液压缸的设备规格和数量。

设计时要考虑到承受的静载荷、动载荷和地基承载能力等因素，确保支架在工作过程中能够安全稳定地支撑。

液压支架工作原理利用液压力的传递和控制，能够提供可调节高度和稳定的支撑力。

它广泛应用于建筑、桥梁、船舶等工程和设备安装等领域。

液压支架基础

液压支架基础
• 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——安 全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的三个 重要元件。
第二节 液压支架工作原理
(二)支架移动和推移输送机 支架和输送机的前移由底座上的推移千斤顶4完成。 移架：降柱卸载→操纵阀使高压液体进入推移千斤顶活 塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把支 架拉向煤壁。 推移输送机：支架支撑顶板，高压液体进入推移千斤顶 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。
掩护式支架结构特点：
• 掩护梁较宽以挡住采空区的矸石进入作业 空间，掩护梁上端与顶梁铰接，下端通过 前后连杆与底座连接。双纽线机构以保持 稳定的梁端距和承受水平推力。立柱支撑 力间接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。 掩护式支架立柱较少，且倾斜布置，以增 加支架调高范围，支架两侧有活动侧护板 把密封架间。顶梁较短，一般在3.0m左右。
支顶掩护式支架：
立柱经过顶梁直接对顶板进行支撑，支撑效率高，顶梁 比支掩掩护式支架长，顶梁后端与掩护梁铰接，作业空间 和通风断面大于支掩掩护式支架；顶梁和掩护梁侧面装有 活动侧护板，挡矸性能好；
支顶掩护式支架：
多数支架将平衡千斤顶设在顶梁与掩护梁之 间，少数支架将平衡千斤顶设在底座与掩 护梁之间。
下腔压力超过安全阀5开启压力→高压液体经安全阀泄出，立柱 下缩 立柱下腔液体压力小于安全阀动作压力→安全阀关闭，立柱工 作阻力保持恒定——恒阻过程。
支架对顶板的支撑力称为工作阻力，由支架安全阀的调定压力决 定。
支架工作阻力
P
4
D2
pan
cos
103
kN
第二节 液压支架工作原理
3. 卸载 操纵阀8处于降架位置，高压液体进入立柱上腔，打 开液控单向阀6，立柱下腔排液→立柱(支架)卸载下降。 支架工作时的支撑力变化分三个阶段： 开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段t0，初撑后至 安全阀开启前的增阻阶段t1，安全阀出现脉动卸载时的恒 阻阶段t2→液压支架的阻力—时间特性。

液压支护设备液压支架主要部件与结构(PPT 42页)

液压支护设备液压支架主要部件与结构(PPT 42页)
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。
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
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。
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
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
底座 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。

第四章 液压支架

第四章 液压支架
（1）初撑增阻 （2）承载增阻 承载恒阻 （3）降柱移架
2.支架推移
•支架与刮板输送机互为支点，移架和推溜共用一个推移液压缸，缸的两 端分别与支架底座和输送机连接。
二、液压支架的组成（动画）
（1）承载结构件，如顶梁、掩护梁、 底座、连杆、尾梁等。功能是承受和 传递顶板和垮落岩石的载荷。 （2）液压缸，包括立柱和各类千斤顶。 功能是实现支架的各种动作，产生液压 动力。 （3）控制元部件，包括液压系统操纵 阀、单向阀、安全阀等各类阀，以及管 路、液压、电控元件。功能是操作控制 支架各液压缸动作及保证所需的工作特 性。 （4）辅助装置，如推移装置、护帮（或挑梁）装置、伸缩梁（或插板） 装置、活动侧护板、防倒防滑装置、喷雾装置等。
图4-14 放顶支柱
1-立柱；2-复位橡胶块；3-控制阀；4-推移液压缸； 5-底座；6-操纵阀；7-连接头；8-防滑筋
放顶支柱的特点：
①放顶支柱初撑力大，工作阻力通常为单体液压支柱的3倍以上， 为摩擦支柱的6倍以上； ②放顶效果好，能有效地管理顶板，消除采空区悬顶对工作面的 威胁； ③工作面放顶和输送机移动实现机械化，减少放顶事故；
（二）结构特征
1．活塞式单体液压支柱 （1）内注式单体液压支柱
内注式是利用其自身所备的手摇泵将柱内储油腔里的油液吸入泵 中加压后再输入到工作腔，使活柱伸出。
（2）外注式单体液压支柱
•主要由顶盖 1、三用阀 2、活柱3、
油缸4、复位弹簧5、活塞6、底座7
等组成。 •工作原理也分升柱与初撑、承载、
卸载回柱等过程。
④立柱为带液控单向阀的单伸缩或双伸缩液压缸，有的活柱带有 机械加长杆以增大工作行程；
⑤立柱带有大顶盖、大底座，对顶底板比压小。
三、滑移顶梁支架

液压支架培训演示课件

液压支架培训演示课件
? 掩护式支架主要由顶梁、掩护梁、底座、支柱、 推移装置和操纵装置等组成，利用立柱、顶梁 和掩护梁来支护顶板和防止矸石落入工作面， 如我矿使用过的ZY3800/13/28、 ZY6800/14/28型等。
特点
? ⑴采用稳定的四连杆机构，顶梁近似垂直升降、梁端距 变化小，支架能承受水平力作用。可实现擦顶带压移架。
? ⑵立柱向前倾斜支承，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有效地支撑。
? ⑶在顶梁、掩护梁甚至后连杆上设有活动侧护板，挡矸 性能好，并有利于支架的防倒和架间距离的调整。
? ⑷支架的调高范围比较大，支架通风面积小，行人空间 较窄。
? 这类支架的支撑力小，但掩护性能和稳定性较好，调高 范围大，对破碎顶板的适应性较强，适用于支护不稳定 或中等稳定的松散破碎顶板。
4 支架的组成
? Ⅰ、 ZY6800/17/36 型液压支架 ? ZY6800/17/36 型液压支架主要由金属结构件、液
压元件二大部分组成。 ? 金属结构件有：护帮板、伸缩染、顶梁、掩护梁、
前后连杆、底座、推移杆以及侧护板等，如图 1所 示。 ? 液压元件主要有：立柱、各种千斤顶，液压控制 元件（操纵阀、单向阀、安全阀等）、液压辅助 元件（胶管、弯头、三通）等。
2、液压支架的基本组成部分
? 液压支架由承载结构件、执行元件、控制和 操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。
? ⑴承载结构件有顶梁、掩护梁和底底座等。 顶梁是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石 载荷的支架部件；掩护梁是阻挡采空区冒落 矸石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的 载荷，以承受顶板水平推力的部件；底座是 直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并 承受顶板压力的支架部件。
? ⑵执行元件有立柱和各种千斤顶。立柱是支撑 在顶梁（或掩护梁）和底座之间直接或间接承 受顶板载荷的油缸，立柱是支架的主要动力执 行元件，它的结构强度和结构形式决定了支架 的支撑力的大小和支撑高度范围；千斤顶是除 立柱以外的各种油缸，它完成推移刮板输送机、 移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。

4.22液压支架的组成


液压支架的组成
六、防滑防倒装置 液压支架在倾斜工作面使用过程中，由于支架自重在工作面倾斜方向上 的分力使支架下滑，而且当工作面倾角较大，顶底板不平整时，还会导致支 架受更大的侧向力而倾倒。所以，液压支架必须备有防滑防倒装置，如图147所示。 防滑防倒装置都是利用设在相邻支架上的防滑、防倒千斤顶在调架时产 生一定的推力，以防止支架下滑、倾倒，并进行架间调整。 在工作面下出口采用排头导向梁的方法防止支架下滑及倾倒。即导向梁 的一端与输送机连接，另一端用单体液压支柱固定，并撑住顶板，移架时前 架支架就能沿着排头导向梁前移而防止下滑。
液压支架的组成
五、推移装置 支架形式不同则移架和输送机的推移方式各不一样，但都是通过液压千 斤顶来实现的。移架与输送机的推移共用一个千斤顶，千斤顶的两端分别与 支架的底座和输送机连接，由操纵阀控制，以支架与输送机互为支点的推移 方式，完成移架和输送机的推移动作。 常用的推移装置分为无框架式和框架式，无框架式可采用差动式液压缸 和浮动活塞式液压缸，它们的结构都可实现移架力大于输送机的推移力的性 能要求。
图5 a-折线形；b-直线形 1-顶梁；2-掩护梁；3-支柱；4-前连杆；5-后连杆；6-底座；7-限位千斤顶
液压支架的组成
三、底座 底座是直接和底板相接触，传递顶板压力到底板的支架部件。底座除为 立柱、掩护梁提供连接点外，还要安设推移千斤顶等部件。因此，要求底座 应具有足够的强度和刚度，对底板起伏不平的适应性强，保证支架有较好的 稳定性和排矸能力。
支撑式支架的顶梁： ➢ 整体顶梁 ➢ 分段组合式顶梁
图3 整体顶梁
图4 分段组合式顶梁
液压支架的组成
掩护梁： ➢ 折线形 ➢ 直线形 折线形掩护梁的支架相对于直线形掩护梁的支架断面大，通常插腿型掩 护式支架的掩护梁多采用此种形式，以增大通风面积。但折线形掩护梁的工 艺性差，当支架歪斜时，架间密封性较差。而直线形掩护梁制造工艺简单， 除插腿掩护式支架以外的其他掩护式支架和支撑掩护式支架多采用直线形掩 护梁。

第三篇第二章液压支架的工作原理


支撑式支架
支护性能特点：支撑力大，作用点靠近支 架后部，切顶能力强；对顶板重复支撑的次 数多（6~7次）容易把本来完整的顶板压碎； 由于顶梁与底座仅通过立柱联在一起，抗水 平载荷的能力较差，不能带压移架；支架间 不接触，不密封，矸石容易窜入工作空间。 此外，这种支架的作业空间和通风断面较大。
支撑式支架
支护强度----支撑式支架工作阻力与支 护面积之比. P 3 q 10 （MPa） F P 工作阻力kN
F 支护面积m
2
第二节 液压支架的分类 一、支撑式支架
支撑式支架的结构特点是：成框型结构， 顶梁较长，一般都带有前探梁，其长度多在 4m左右；立柱多，一般为4~6根，且垂直顶 梁支撑；支架后部有简单的挡矸装置，一般 都设有立柱复位装置，以承受指向煤壁方向 的不大的 水平推力。
支撑掩护式支架

使用条件:使用范围很广,可用于各种顶板条件, 尤其使用于中等稳定以上的顶板条件和大采 高条件,有逐渐取代垛式支架的趋势.
四、特种支架
1、端头支架 端头支架分为二架一组和三架一组两种形式,使 用较多的国产端头支架是二架一组型.端头支 架的结构大都是以掩护式或支撑式工作面支 架作基型,增加前顶梁、前立柱和前底座等而 成的. 下图所示端头支架,是由间接支撑的掩护式支架 转化来的.
掩护式支架
支护性能:支撑力小,切顶能力弱,但支撑力 集中作用于机道上方的顶板上,故支护强度较 大,且均匀;对顶板的重复支撑次数少;密封掩 护性好;能承受较大的水平力,且允许带压移架. 由于立柱倾斜布置,顶梁又较短,所以工作空间 和通风断面较小.
掩护式支架
适用条件:掩护式支架适用于顶板压力来 自机道上方的不稳定或中等稳定的松散破碎 顶板条件.
第二章 液压支架的工作原理和分类
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（1）操纵阀：液压系统中使液压缸换向，实现各 种动作。
三位四通换向阀
二位三通换向阀
（2）安全阀：限制液体压力的液压元件。 超过调定压力——开启 低于调定压力——关闭
（3）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。
三、液压支架的工作原理
液压支架是由若干液压元件（油缸和阀件）与 一些金属结构件按一定连接方式组合而成的依靠高 压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升、降、 推、移四个基本动作来完成支撑顶板和移架推溜。
三、液压支架的工作原理
升 架
三、液压支架的工作原理
推 溜
三、液压支架的工作原理
降 架
三、液压支架的工作原理
移 架
本节小结
▪ 液压支架的作用：支撑和控制工作面顶板，同时还能前移和 推进工作面输送机，减轻劳动强度，实现安全生产。
▪ 液压支架的组成：承载结构件、执行元件、控制和操纵元件 、辅助装置
前构千机件 斤 、、住止，顶移后煤煤与：设连壁壁掩除支杆，片护了架防帮：梁立和掩、柱支护底以架式座外的和铰的调支接各整撑形种和掩成油各护四缸种式连，保的杆主护特机要动征构来作，完等成。推移刮板输送连
杆
即又可 可或承在在受支片顶架帮板升时水降平时力顶，梁使前立端柱沿无双需纽复线位移装动置，，
使靠梁 性起用端。到的距立遮装变柱蔽置化：作。较主小要，用提于高承支受架顶控板制载顶荷板和的调可节支
▪ 液压支架的工作原理：液压支架是由若干液压元件与一些金 属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的 采煤工作面设备，依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶 可实现升、降、推、移四个基本动作。
思考题：
在实际 应用中 图中的 这种推 移方式 是否合
理？
感谢您的聆听！
液压支架的工作原理及组成
一、液压支架的作用
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；
二、液压支架的基本组成部分
承载结构件
辅
执
助
基本组成
行
装
部分
元
置
件
控制和操纵元件
执行元件
辅助装置
前梁
顶梁
承载结构件
顶梁：是直接与 顶板相接触，并 承受顶板岩石载
荷的支架部件。
护帮装置：在
支架前方顶
护高度的液压缸。 推移装置：用于推移
掩护梁：是阻 挡采空区冒落 矸石不涌入工 作面空间，并 承受冒落矸石 的载荷，以承 受顶板水平推 力的部件。
支架和刮板输送机的
装置。
底座 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。
Hale Waihona Puke 控制和操纵元件阀是液压支架中的控制元件，根据阀在液压系统 中的作用不同可分为：