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    2. 液壓支架

      液壓支架概況

      液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結構物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學系統中,若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線,則該液壓支架對此采面圍巖十分適應。

      液壓支架的組成

      液壓支架由頂梁、底座、掩護梁、立柱、推移裝置、操作控制系統等主要部分組成。

      液壓支架的用途

      在采煤工作面的煤炭生產過程中,為了防止頂板冒落,維持一定的工作空間,保證工人安全和各項工作正常進行,必須對頂板進行支護,而液壓支架是以高壓液體作為動力由液壓元件與金屬構件組成的支護和控制頂板的設備,它能實現支撐、切頂、移架和推移輸送機等一整套工序。實踐表明液壓支架具有支護性能好、強度高、移架速度快、安全可靠等優點。液壓支架可與彎曲輸送機和采煤機組合機械化采煤設備,它的應用對增加采煤工作面產量、提高勞動生產率、降低成本、減輕工人勞動和保證安全生產是不可缺少的有效措施,因此液壓支架是技術上先進、經濟上合理、安全上可靠、是實現采煤綜合機械化和自動化不可缺少的主要設備。

      液壓支架工作環境

      液壓支架的工作原理

        液壓支架在工作過程,必須具備升、降、推、移四個基本動作,這些動作是利用泵站提供的高壓乳化液通過工作性質不同的幾個液壓缸來完成的。

        升柱:當需要液壓支架上升支護頂板時,高壓乳化液進入立柱的下活塞腔,另一腔回液,推動活塞上升,是與活塞桿相連的頂梁緊緊接觸頂板。

        降柱:當需要降柱時,高壓乳化液進入立柱的上活塞腔,另一腔回液,推動活塞下降,頂梁脫離接觸接觸頂板。

        支架和輸送機前移:支架和輸送機的前移都是由底座上的推移千斤頂來完成。當需要支架前移時,先降柱卸載,然后高壓液進入推移千斤頂的活塞桿腔,另一腔回液,以輸送機為支點,缸體前移,把整個支架拉向煤壁;當需要推移輸送機時,支架支撐頂板后,高壓液進入推移千斤頂下腔,另一腔回液,以支架為支點,使活塞桿伸出,把輸送機推向煤壁。

        支架立柱工作時,其支撐力隨時間的變化可分為三個階段:支架升柱時,高壓液進入立柱下腔,立柱升起使頂梁接觸頂板,立柱下腔壓力增加,當增加到泵站工作壓力時,泵站自動卸載,支架的液控單向閥關閉,立柱下腔壓力達到初撐力,此階段為初承力階段;支架初撐后,隨著頂板下沉,立柱下腔壓力增加,直至增加到支架安全閥的調正壓力,立柱下腔壓力達到工作阻力,此階段為增阻階段;隨著頂板壓力繼續增加,是立柱下腔壓力超過的安全閥調正壓力值時,安全閥打開溢流,立柱下縮,是頂板壓力減小,立柱下腔壓力降低,當低于安全閥壓力調整值后,安全閥停止溢流,這樣在安全閥調整壓力的限制下,壓力曲線隨時間呈波浪形變化,此階段為恒阻階段。

      液壓支架的分類

      支撐式液壓支架:支撐是液壓支架的架型有垛式支架和節式支架兩種形式
      支撐式液壓支架前梁較長,支柱較多并呈垂直分布,支架的穩定性由支柱的復位裝置來保證。因此底座較堅固,它靠支柱和頂梁的支撐作用控制工作面頂板,維護工作空間。頂板巖石則在頂梁后部切斷垮落。這類支架具有較大的支撐能力和良好的穩定性能,適用于頂板堅硬完整,周期壓力明顯或強烈,地板較硬的煤層。

      支撐式液壓支架類型

      a.垛式液壓支架    b.節式液壓支架

      掩護式液壓支架:掩護式液壓支架有插腿式和非插腿式兩種
      掩護式液壓支架頂梁較短,對頂班的作用力均勻;結構穩定,抵抗直接頂水平運動能力強;防護性能好,調高范圍大,對煤層厚度變化適應性強;但整架工作阻力小,通風阻力小,工作空間小。這類支架適用于直接頂不穩定或中等穩定的煤層。

      掩護式液壓支架類型

      a.插腿式液壓支架
      b.立柱在掩護梁上非插腿式液壓支架
      c.立柱在頂梁上非插腿式液壓支架

      支撐掩護式液壓支架:是在支撐式液壓支架和掩護式液壓支架的基礎上發展起來的一種架型。
      支撐掩護式液壓支架保留了支撐式支架支撐力大、切頂性能好、工作空間寬敞等優點,采用雙排立柱支撐;同時又吸取掩護式支架擋矸掩護性能好,抗水平力腔結構穩定等長處。而且,采用堅實的掩護梁以及側護板,將工作空間與采空區完全隔開;并采用前后連桿連接掩護梁和底座,組成四連桿機構,使梁端距幾乎不變,防止了架前漏矸。

      支撐掩護式液壓支架類型

      a.四柱平行支在頂梁上的支架
      b.四柱交叉支在頂梁上的支架
      c.兩支柱支在頂梁上,兩柱支在掩護梁上的支架

      液壓支架的產品效果圖

      液壓支架產品效果圖

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