柱 3 推 移 千 斤 顶 平 衡 千 斤 顶 侧 推 千 斤 顶 护 帮 千 斤 顶 伸 缩 千 斤 顶 4 5 6 7 行 程 初 撑 力 工作阻力 型 式 缸 径 杆 径 行 程 推 溜 力 拉 架 力 型 式 缸径/杆径 行 程 初撑力(推/拉) 工作阻力(推/拉) 型 式 缸径/杆径 行 程 推 力 拉 力 型 式 缸径/杆径 行 程 推力/工作阻力 拉 力 型 式 缸径/杆径 行 程 推 力 拉 力 型 式 缸径/杆径 行 程 推 力 拉 力 2073 1308 1700 普通(差动) 160 85 700 179 454 普通 125/70 410 772/530(386×2/265×2) 1004/688(502×2/344×2) 普通 63/45 170 98 48 普通 80/55 430 158/205 83 普通 80/55 700 158 83 普通 125/70 400 386 265 mm KN KN mm mm mm KN KN mm mm KN KN mm mm KN mm mm mm KN mm mm mm KN mm mm mm KN mm P=31.5MPa P=40.9MPa 1根 P=31.5MPa P=31.5MPa 2根 P=31.5MPa P=40.9MPa 3根 P=31.5MPa P=31.5MPa 1根 P=31.5/40.9MPa P=31.5MPa 2根 P=31.5MPa P=31.5MPa 0.75根 P=31.5MPa P=31.5MPa 调架 防倒8 千 斤 顶
执行标准:《液压支架通用技术条件》MT312-2000、《大采高液压支架技术条件》MT550-1996和《ZY3400/17/39型掩护式液压支架技术条件》Q/YBJY23-2007。 四、 支架的主要机构及作用 1、顶梁(图2)
顶梁直接与顶板接触,支撑顶板,是支架的主要承载部件之一,其主要作用包括:
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(1)支承顶板岩石的载荷;
(2)为回采工作面提供足够的安全空间。
(图2) 顶梁
本支架顶梁的结构为整体式。整体式顶梁前端支撑能力大。
ZY3400/17/39型液压支架顶梁采用钢板拼焊箱形变截面结构(如图2所示),四条主筋形成了整个顶梁外形,可提供足够行人空间。顶梁一侧上平面低一个板厚,用于安装活动侧护板。控制顶梁活动侧护板的千斤顶和弹簧套筒,均设在顶梁体内,并在顶梁上留有足够的安装空间。 2 、护帮板/伸缩梁
煤壁片帮和梁端冒顶是影响综采效率和工人安全的主要因素,护帮板或伸缩梁均是提高液压支架适应性的一种装置,有利于防止煤壁的片帮及顶梁前端顶板的维护。
护帮板是由钢板拼焊成的整体结构,其作用是:护帮,即通过护帮板贴紧煤壁,向煤壁施加一个支撑力,防止片帮;作为临时前梁,采煤机过后挑起护帮板可实现超前支护。当煤壁出现片帮时,护帮板可伸入煤壁线以内,临时维护顶板,避免引发冒顶。
伸缩梁是由钢板拼焊成的整体结构,它的主要作用是超前支护。当采煤机采过后,没有移架前伸缩梁伸出,护住顶板,可实现及时支护;当煤壁出现片帮时,伸缩梁可伸入煤壁线以内,及时维护顶板,避免引发冒顶。 3、 顶梁侧护板
设置顶梁侧护板,是为了提高支架掩护和防矸性能,一般情况下,支架顶梁和掩护梁都设有侧护板。本支架设有单侧活动侧护板。
活动侧护板由弹簧组件和侧推千斤顶控制。侧护板的主要作用有:
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(1)阻挡矸石 即使在降架过程中,由于弹簧力的作用,活动侧护板与邻架固定侧护板始终相接触,能有效防矸石窜入架内;
(2)调架 操作侧推千斤顶,用侧护板调架,对支架防倒有一定作用。 4、 掩护梁(图3)
掩护梁上部与顶梁铰接,下部与前、后连杆相连,经前、后连杆与底座连为一个整体,是支架的主要连接和掩护部件,其主要作用包括:
(图3) 掩护梁
(1)承受顶板给支架的水平分力和侧向力,增强支架的抗扭性能; (2)掩护梁与前后连杆、底座形成四连杆机构,控制梁端距的变化; (3)阻挡后部落煤前窜,维护工作空间。
另外,由于掩护梁承受的弯矩和扭矩较大,工作状况恶劣,所以掩护梁必须具有足够的强度和刚度。
本支架的掩护梁为整体箱形变截面结构,用钢板拼焊而成(如图3所示),为保证掩护梁有足够的强度,在它与顶梁、前后连杆连接部位都焊有加强板。 5 、掩护梁侧护板
掩护梁也设计有单侧活动侧护板,其作用和功能与顶梁侧护板相同。 6 、前、后连杆
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前、后连杆上下分别与掩护梁和底座铰接,共同形成四连杆机构,其主要作用包括: (1)使支架在调高范围内,顶梁前端与煤壁的距离(梁端距)变化尽可能小,更好地支护顶板;
(2)承受顶板的水平分力和侧向力,使立柱不受侧向力。
前、后连杆的结构均为钢板焊接的箱形结构,后连杆为整体式结构,这种结构不但有很强的抗拉抗压性能,而且有很强的抗扭性能。 7 、底座
(图4) 底 座
底座是将顶板压力传递到底板和稳定支架的部件,除了满足一定的刚度和强度外,还要求对底板接触比压小,以防止底座插底。其主要作用包括:
(1)为立柱、液压控制装置、推移装置及其他辅助装置给以合理安装位置; (2)给工作人员创造良好的工作环境; (3)具有一定的排矸挡矸作用; (4)保证支架的稳定性。
底座的结构形式可分为整体式和分体式,分体式底座由左右两部分组成,排矸性能好,对底板起伏不平的适应性强,但与底板接触面积小。整体式底座是用钢板焊接成的箱式结构,整体性强,稳定性好,强度高,不易变形,与底板接触面积大,比压小,但底座中部排矸性能较差。
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本支架底座为整体式刚性底座(如图4所示),四条主筋形成左右两个立柱安装空间,前端通过底板和水平过桥板,后部通过箱形结构把左右两部分连为一体,具有很高的强度和刚度。 8 、弹簧组件
掩护式支架的特点是挡矸掩护性能好,主要通过弹簧组件控制活动侧护板来实现,其作是:在降移升架过程中在弹簧力作用下使活动侧护板始终紧贴邻架固定侧护板,防止矸石窜入架内。防倒时,由千斤顶控制活动侧护板扶架。由于分单侧和双侧活动侧护板,弹簧组件的形式有两种:单侧活动侧护板,一般弹簧组件与千斤顶联合布置,安装后不更换方向;双侧活动侧护板一般弹簧组件与千斤顶分别布置,变换工作面走向时,须调换千斤顶方向。
本弹簧组件采用与千斤顶联合布置形式,适应单侧活动侧护板结构,千斤顶与导轴相连。
9 、推移杆
为推移机构的一部分,通常分为长框架和短推杆。一般称倒拉框架为长框架,其特点是:千斤顶的推力为拉架力,千斤顶的拉力为推溜力;千斤顶可以斜置,移架时底座前部有一向上的分力,利于移架,分力的大小取决于千斤顶斜置的角度。短推杆适用于浮动活塞和差动控制千斤顶结构,其特点是:千斤顶的拉力(移架力)大于推力(推溜力);采用箱形结构,强度大、抗弯性好。
本推移杆属于短推杆形式,为箱形结构,推移千斤顶采用差动阀控制。用差动阀控制推移千斤顶,其作用:实现拉架力大、推溜力小的要求;当推上、下输送机机头时,去掉差动阀则推力加大2~3倍。 5、 防滑防倒装置
工作面支架通常通过推移杆的限位,及弹簧组件、千斤顶控制的活动侧护板的复位达到防倒防滑,当综采工作面倾角小于15°时,可以不设置防滑装置。
当综采工作面倾角大于15°时,支架的性能的发挥及其适应性很大程度上取决于防护装置的设置。本支架设有性能可靠的防滑防倒装置。本支架在相邻两架底座后部和顶梁上可安装双作用防滑防倒装置,由千斤顶、连接件组成用以调架和防倒。使用单位可根据煤层地质条件和要求选用附设的防护装置。 6、 液压系统 6.1液压原理(图5)
液压系统通常由四部分组成:动力机构—油(液)泵,将机械能转变成液体压力能;操作机构—控制阀、调节装置,通过其控制、调节液体压力、流量和方向;执行机构—液动
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