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掩护式液压支架说明书-Y108-sms一、概述ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架，是中煤北京煤矿机械有限责任公司针对伊旗昊达煤炭有限责任公司丁家圪堵煤矿3-2 煤和神东天隆集团公司霍洛湾煤矿2-2煤层的复合区的煤层赋存条件而设计、制造的工作面液压支架，该支架与采煤机、运输机配套使用。
液压支架的主要功能是支撑和管理围岩、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推移工作面运输机，保证工作面有足够的通风断面，确保操作人员的安全。
它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产起着非常重要的作用。
支架执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。
熟悉支架的操作及维修方法，有利于支架正常作业，减少停机时间，提高生产效率。
另一方面，液压支架的正确使用还与适应的配套设备及地质条件有关。
ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架总体结构见图一。
采煤机割煤后，支架采用先移架、后推溜（刮板运输机）的工作方式。
图一：ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架支架在设计中突出了以下特点：（1）本支架为正四连杆支架，结构先进、成熟；（2）四连杆数经过计算机优受力较小，顶梁轨迹变化较小；（3）顶梁相对较长，支架通风断面大；（4）整体顶梁带内伸缩式伸缩梁加护帮板结构，对顶板进行及时支护，并防止煤壁片帮；（5）支架内设置了宽敞的行人安全通道；（6）底座中间的开档长度大，检修推杆机构方便；（7）底座前过桥上装抬底装置，既能配合移架动作保证移架顺利，又能防止运输机上漂；（8）底座前端对底板比压小，对较软底板煤层适应性强。
二、液压支架执行标准1．“MT/556-1996《液压支架设计规范》” 标准；2．“《煤矿安全规程》2001版”规定；3．“MT312-2000《液压支架通用技术条件》”标准；4．“MT313-92 《液压支架立柱技术条件》” 标准；5．“MT97-92《液压支架千斤顶技术条件》”标准；6．“MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》”标准；7．“GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》”标准；8．“MT/T459-1995《煤矿机械用液压元件通用技术条件》”标准；9．“MT419-1995《液压支架用阀》”标准；10．“GB/T 3683-92《钢丝增强液压胶管软管和软管组合件》”标准；11、“GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》”标准；12、“GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备“I”》”标准。
1支撑掩护式液压支架概述液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。
而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。
实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。
液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。
因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。
液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、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，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。
每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。
1.2.1支架升降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，同时立柱的上腔排液，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的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。
图1－1 液压支架工作原理－顶梁；2－立柱；3－输送机；4－安全阀；5－液控单向阀；6，7－操纵阀；8－乳化液泵；9－推移液压缸；10－底座；11－后连杆；12－前连杆；13－掩护梁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将随之迅速升高，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。
液压支架技术参数液压支架是一种常用于大型工程施工中的设备，用于支撑和稳定施工过程中的各种构造物和设备。
液压支架的技术参数包括承载能力、最大工作压力、自重、最大提升高度、液压缸行程等等。
1.承载能力：承载能力是液压支架最重要的技术参数之一，它决定了支架能够承受多大的荷载。
承载能力一般以吨为单位进行表示，常见的承载能力有100吨、200吨、500吨等等。
根据实际需要，液压支架的承载能力可以根据施工工程的要求进行定制。
2.最大工作压力：液压支架的工作原理是通过液压缸产生压力，将液压油传递到液压缸中推动活塞运动，从而实现支架的升降和稳定。
最大工作压力是液压支架能够承受的最大压力，一般以兆帕（MPa）为单位进行表示。
最大工作压力与液压系统的设计和液压元件的选择有关，通常液压支架的最大工作压力可以达到40MPa或更高。
3.自重：自重是指液压支架本身的重量。
液压支架在使用过程中需要经常移动和运输，所以自重较轻的支架更加便于操作。
自重一般以吨为单位进行表示，常见的液压支架自重在10吨左右。
4.最大提升高度：最大提升高度是指液压支架能够抬升的最大高度。
液压支架通常用于大型建筑施工和桥梁施工中，所以对于提升高度的要求较高。
最大提升高度一般以米或者千米为单位进行表示，常见的液压支架最大提升高度在30米以上。
5.液压缸行程：液压缸行程是指液压支架液压缸活塞的移动距离。
液压缸行程的长短直接影响到液压支架的升降幅度和精确度。
液压缸行程一般以毫米为单位进行表示，常见的液压支架液压缸行程在300毫米以上。
以上是液压支架的一些常见技术参数，不同的液压支架在这些参数上可能有所差异，具体的参数需要根据实际使用需求和工程要求进行选择和定制。
第1章绪论1.1 液压支架的作用和分类1.1.1 液压支架的用途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。
液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备（液压支架、可弯曲输送机和采煤机）的重要组成设备之一;在生产过程中，液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。
因此，性能优良的液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。
1.1.2 液压支架的分类液压支架的种类很多，分类的依据和方法各不相同。
⑴按支架与围岩的相互作用关系分类按照液压支架与围岩的相互作用关系，目前使用的液压支架可分为三类，即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。
①支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁，通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的，它是世界上发展最早的液压支架。
典型的支撑式液压支架，其顶梁较长，立柱较多，靠支撑作用维护一定的工作空间，而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。
架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。
这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能，因此适用于顶板坚硬完整，基本顶周期压力明显或强烈，底板较坚硬的煤层。
但由于立柱的垂直布置，所以支架承受水平力的能力差，在水平力的作用下，支架容易失去稳定性。
②掩护式液压支架掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁支护顶板和防止岩石落入工作面。
这类支架的顶梁较短，多数支架的立柱只有一排，一般仅有1～2根，多呈倾斜布置，与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。
立柱通过顶梁支撑顶板。
掩护梁与冒落得岩石相接触，阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。
1支撑掩护式液压支架概述1.1 液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。
而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。
实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。
液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。
因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。
1.2液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、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，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。
每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。
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，同时立柱的上腔排液，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的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。
图1－1 液压支架工作原理－顶梁；2－立柱；3－输送机；4－安全阀；5－液控单向阀；6，7－操纵阀；8－乳化液泵；9－推移液压缸；10－底座；11－后连杆；12－前连杆；13－掩护梁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将随之迅速升高，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。
使用说明书 (ZZ4000/15/30型支撑掩护式液压支架XXXXXX 有限责任公司2012年 5月在使用支架前请详细阅读使用维护说明书目录一、概述 --------------------------------------------------2二、适用地质条件、执行标准与配套设备 ----------------------2三、主要技术特征 ------------------------------------------2四、主要机构及结构 ----------------------------------------4五、液压系统 ----------------------------------------------5六、支架的运输与工作面安装 --------------------------------6七、支架的操作和日常维护与故障处理 ------------------------7八、警示 --------------------------------------------------9九、随机附件 ---------------------------------------------11一、概述ZZ4000/15/30R型支撑掩护式液压支架,是在总结国内外各类支撑掩护式液压支架井下使用经验的基础上,根据 XXXXXX 煤业有限公司煤矿的地质条件的要求而设计制造的,也可以在类似的地质条件下使用。
支撑掩护式液压支架与采煤机、运输机配套使用。
液压支架的主要功能是支撑和管理顶板、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推拉工作面运输机,保证操作人员的安全。
它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产起着非常重要的作用。
熟悉支架的操作积极维修方法,有利于支架正常作业,减少停机时间,提高生产效率。
另一方面,液压支架的正确使用还要有与之相适应的配套设备及相适应的地质条件。
前言综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。
实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。
我们60年代起支撑式液压支架，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式支架，这些系列化一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。
至今，我国煤矿中使有的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头支架和中间液压支架。
端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。
中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面上所的位置的支架。
目前使用的液压支架分为三类。
即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。
从架型的结构特点来看，由于架型的不同，它的支撑力分布和作用也不同；从顶板条件来看，由于直接类别和老顶级别的不同，支架所承受的载荷也不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析，使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。
本设计论文则设计层煤厚度在3.60米到3.05米，老顶级别为三级，直接顶类别为一类的支撑掩护式液压支架的设计。
其架型特点支柱两排，每排1到2根。
多呈倾斜布置，靠采空区一侧，装有掩护梁和四连杆机构。
安的支撑力大，切顶性能好，防护性能好，结构稳定，这类支架适用于直接顶为中等稳定。
老顶有明显或强烈周期来压。
瓦斯含量较大的中厚或厚煤层中。
因此本设计设计这类支撑掩护式液压支架。
1.液压支架的概述1.1液压支架的组成和用途1.1.1液压支架的组成液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操纵控制系统等主要部分组成。
1.1.2液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。
而液压支架是以高液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。
实践表明液压支架具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全可靠等优点。
掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析当前，综合机械化采煤技术在我国迅速推广，许多地方和矿属的机械厂都纷纷制造采煤机和液压支架，许多中小型矿井甚至地方煤矿都采用了综合机械化采煤技术。
液压支架是综合机械化采煤的主要设备之一，为帮助煤矿工程技术人员、管理人员和技术工人了解和更好地使用液压支架，本文对掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理、特性曲线及支撑能力进行分析。
1、掩护式及支撑掩护式液压支架类型2、掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理掩护式及支撑掩护式液压支架有单铰式与双铰式两种主要类型。
单铰掩护式支架随采高的变化，顶梁尖端（铰点）围绕支架的后铰点作圆弧运动，因此支架的空顶距随采高的变化而变化，使支架前端无支护空间增大，不利于顶板控制。
（见图2-1a）采用带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架（双铰式），随采高的变化顶梁尖端的运动曲线为双纽线，根据双纽线的特点，在设计中可以使顶梁尖端在采高范围内呈近似垂直层面的直线运动，以保证在支架有效采高范围内，使顶梁尖端距煤壁的距离不变。
此外，带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架（双铰式）具有承受水平力的能力。
（见图2-1b）液压支架的液压系统由立柱、推移千斤顶、操纵阀、控制阀（安全阀、液控单向阀）、软管等组成。
（见图2－2）通过操纵阀和控制阀，液压支架可完成以下动作(立即支护式)：a.降柱、拉架：采煤机通过该支架、顶板暴露后，立即降柱、拉架；b.升柱：支架被拉到新位置后，升柱，使支架撑紧顶板；c.推溜：支架撑紧顶板后，利用推移千斤顶推溜。
初撑力与工作阻力（屈服载荷）：升柱后，高压液体进入液压支架各立柱的活塞腔，立柱逐渐升起直至顶梁与顶板紧密接触为止；与此同时，在立柱活塞腔内的高压液体的压力迅速增大到液压泵的工作压力。
当高压液体充满活塞腔时，液控单向阀关闭，将高压液体锁在活塞腔内。
此时，工作在泵的工作压力下的高压液体压力称初撑压力，支架（所有立柱）对顶板的支撑力称初撑力。
