液压支护设备共73页文档
液压支护设备液压支架主要部件与结构
工作机构 立柱 液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。
单伸缩带机械加长杆立柱
机械工程系 ——工程机械教研室
液压支架立柱结构特点
机械工程系 ——工程机械教研室
双伸缩立柱工作原理
机械工程系 ——工程机械教研室
千斤顶
千斤顶有柱塞式和活塞式两种。按其用途分有护帮千 斤顶、前梁千斤顶、侧护千斤顶、平衡千斤顶、推移 千斤顶和防倒防滑千斤顶等。
安全阀
机械工程系 ——工程机械教研室
机械工程系 ——工程机械教研室
第2章 液压支护设备
机械工程系 ——工程机械教研室
操作阀
机械工程系 ——工程机械教研室
机械工程系 ——工程机械教研室
初撑力保持阀
机械工程系 ——工程机械教研室
液压支架的结构组成
机械工程系 ——工程机械教研室
液压支架：架体结构组成
连杆是掩护式和支撑掩护式支架上的部件。它与掩护梁、底座组成 四连杆机构，既可承受支架的水平力，又可使顶梁与掩护梁的铰接 点在支架调高范围内做近似直线运动，使支架的梁端距基本保持不 变，从而提高了支架控制顶板的可靠性。
机械工程系 ——工程机械教研室
顶梁结构
机械工程系 ——工程机械教研室
掩护梁种类及特点
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。
第九章液压支护设备
四、特种液压支架：为满足某些特殊要求而发展起来的液压 支架，在结构形式上仍属于上述三种基本架型中的一种。
1.放顶煤液压支架：用于特厚煤层采用冒落开采时的支护顶 板和放顶煤。
ZF7500/18/35全电液控制系统放顶煤液压支架
2.铺网支架：特厚煤层以采用分层开采时既能支护 顶板又能自动铺网的液压支架。一般是在掩护式 支架上增加铺网机构而成。
ZYP3200/17/37掩护式铺网支架
3.三软支架：指适应三软煤层的支架。三软煤层是煤质软 （易片帮）、顶板软（破碎、不稳定）、底板软（易陷底） 的煤层。要求选用掩护型架型，可带压移架，护帮和护顶 可靠，加大底座触地面积。
贵州盘江ZF2800-15-24“三软”放顶煤支架
4.端头支架：工作面与上下顺槽连接处用的支护设备。 要求其不仅能有效支撑顶板，而且能与各种设备配套。 分主架和副架两部分。移架时，副架撑顶，移主架； 然后主架撑顶移副架。
3）滑移顶梁支架：安全性和劳动强度介于单体液 压支柱和液压支架之间，用于普采工作面。使用 较少。
二、回采工作面顶板的组成及分类
（一）组成：
1.伪顶：直接位于煤层上方，是极易垮落的一层岩 石。厚度一般为0.3-0.5米，常随采随落。有些煤 层不出现伪顶。伪顶对支护设备一般无影响。
2.直接顶：位于伪顶或直接位于煤层上方的一层或 几层岩层，厚度一般不大，不很坚硬。常随回柱 或移架而冒落。
3）稳定顶板即完整顶板：不易发生局部冒落。
4）坚硬顶板：极难冒落。
2.老顶分类：按周期来压分类。周期来压越不明显，作用于 支架上的载荷就越小，而且稳定。反之，载荷就大，且有 冲击。
Ⅰ级顶板：周期来压不明显； Ⅱ级顶板：周期来压明显； Ⅲ级顶板：周期来压强烈； Ⅳ级顶板：周期来压极强烈
项目二液压支护设备
项目二液压支护设备课题三乳化液泵站任务2 乳化液的使用与管理知识点◆乳化液的组成及特性技能点◆乳化液的使用◆乳化液的管理方法一、任务描述乳化液是液压支架和泵站之间传递能量的一种介质, 正确地选用、配制和使用乳化液能够保证泵站的液压系统工作稳定、灵敏、可靠, 充分发挥其效率, 延长泵站设备的使用寿命, 保证液压支柱的工作性能和使用效果。
本任务要求: 正确地选用、配制和使用乳化液。
二、任务分析中国液压支护设备使用的乳化液由5%的乳化油和95%的水组成。
乳化油含有动植物油脂及皂类, 同时又含有某些盐类, 加水配制而成乳化液后, 黏度低。
乳化液如果使用管理不当, 就会乳化变质或浓度变低, 从而影响液压系统工作的稳定性, 甚至使支护设备产生锈蚀而缩短设备的使用寿命。
为了正确配制、使用和管理乳化液, 首先要学习乳化液的组成及特性等相关知识。
三、相关知识乳化液是由两种互不相溶的液体( 如水和油) 混合而成的, 其中一种液体呈细粒状, 均匀分散在另一种液体中, 形成乳状液体。
( 一) 乳化液的类型如图2-3-20所示, 乳化液分为油包水型和水包油型两大类。
1．油包水型乳化液( 以W/O表示) 的主要成分是油, 其中含有15%～40%的小水珠, 均匀分散在油中。
2．水包油型乳化液( 以O/W表示) 的主要成分是水, 其中含有2%～15%的细小油滴, 均匀分散在水中, 小油滴的直径一般在0.001～0.005mm范围内。
一般来说, 能使油和水形成稳定的乳化液的物质称为乳化剂, 能与水”自动”形成稳定的水包油型乳化液的”油”称为乳化油。
当前, 国内外液压支架均采用由水和乳化油组成的水包油型乳化液, 5%的乳化油均匀分散在95%的水中, 其颗粒度为0.001～0.005mm。
( 二) 乳化油的组成及作用乳化油的主要成分是基础油、乳化剂、防锈剂和其它添加剂。
1．基础油基础油是乳化油的主要成分, 它作为各种添加剂的载体时, 会形成水包油型乳化液中的小油滴, 增加乳化液的润滑性, 其含量一般占乳化油组成的50%～80%。
液压支护设备(教师课件)讲课稿
工作阻力为：
P4D2pan(kN)
Pa——安全阀调定压力，MPa。 工作阻力标志着支架的最大承载能力。 支架的恒阻特性不但对支架自身有安全保护作用，还
防止因支撑力过大而压碎顶板。 上述承载过程可由支架的工作特性曲线P—t曲线：
4、卸载降柱
二、液压支架的种类
大多数按液压支架与围岩的相 互作用关系进行分类，可分为： 支撑式、掩护式和支撑掩护式。
（二）液压支架的工作原理
一、支架的升降和推移。 将操纵阀8置于上阀位，由乳化液泵站10来的工作液体经
操纵阀8和液控单向阀6进入立柱2下腔，立柱上腔回液，支架 升起。当操纵阀置于下阀位时，工作液体进入立柱上腔，同 时打开液控单向阀，立柱下腔回液，支架下降。
支架的移动和推移输送机是靠操纵阀7控制推移千斤顶 4 实现的。推移千斤顶的两端分别与支架的底座3和输送机9相 连接。移架时，先使支架卸载，立柱下腔回液，再将操纵阀7 置于下阀位（移架位置），工作液体进入推移千斤顶活塞杆， 后腔回液，此时，支架以输送机为支点前移。此后，再把支 架撑紧在顶底板之间。将操纵阀7置于上阀位（推溜位置）， 工作液体进入推移千斤顶活塞腔，前腔回液，此时以支架为 支点就将输送机推向煤壁。
1、支撑式液压支架
a—垛式支架； b—节式支架
支撑式支架的结构特点：顶梁较长，其长度多在4m左右； 立柱多，一般4-6根，且垂直支撑；支架后部设有复位 装置。以平衡水平推力和防止轩石窜入支架的工作空间 内。
支撑式支架的支护性能：支撑力大，且作用点在支架中 后部，故切顶性能好；对顶板重复支撑的次数多，容易 把本来完整的顶板压碎；抗水平载荷的能力差稳定性差； 护轩能力差，轩石易窜入工作空间，支架的工作空间和 通风断面大。
支撑式支架使用与直接顶稳定、老顶有明显或强烈 周期来压，且水平力小的条件。
液压支护设备(教师课件)
智能化液压支护设备能够实时监 测和调整设备的工作状态，提高 设备的可靠性和安全性，降低人 工干预和维修成本。
绿色环保
随着环保意识的提高，液压支护设备 将更加注重绿色环保设计，采用环保 材料和节能技术，降低设备的能耗和 排放。
绿色环保的液压支护设备能够减少对 环境的负面影响，提高企业的环保形 象和社会责任。
02
液压支护设备的分类
按功能分类
支撑型液压支护设备
主要用于对采煤工作面进行支撑，防 止顶板下沉，确保采煤工作安全进行 。
搬运型液压支护设备
辅助型液压支护设备
主要用于采煤工作面的辅助作业，如 液压切顶支柱等。
主要用于采煤工作面的设备搬运，如 液压支架搬运车等。
按结构分类
单体液压支柱
由缸体、活柱、阀片、手把及底座等部件组成，结构简单，操作 方便。
低压液压支护设备
工作压力一般在4-10Mpa 之间，主要用于支撑要求 不高的场合。
03
液压支护设备的主要元件
动力元件
动力元件定义
为液压系统提供动力的 元件，通常由液压泵组
成。
• 齿轮泵
利用齿轮的啮合传递动 力，结构简单，价格低 廉，但流量和压力脉动
较大。
• 叶片泵
利用叶片和定子的相互 作用产生压力，流量均 匀，但结构复杂，价格
液压支护设备(教师课件)
contents
目录
• 液压支护设备概述 • 液压支护设备的分类 • 液压支护设备的主要元件 • 液压支护设备的维护与保养 • 液压支护设备的发展趋势与未来展望
01
液压支护设备概述
定义与特点
定义
液压支护设备是一种利用液压原 理进行支撑和控制的机械设备， 主要用于矿井、隧道等地下工程 中，对围岩进行支护和稳定。
项目二 液压支护设备2
项目二液压支护设备课题二单体液压支柱及铰接顶梁知识点◆内注式单体液压支柱的结构及工作原理◆外注式单体液压支柱的结构及工作原理◆铰接顶梁的结构及使用方法技能点◆单体液压支柱的操作◆铰接顶梁的正确使用◆单体液压支柱的故障处理一、任务描述单体液压支柱简称为单体支柱，其外形如图2—2—1所示，它与金属铰接顶梁配套供高档普采工作面支护使用，也可供综采工作面端头支护和两顺槽超前支护或临时支护使用。
它们在工作面内的布臵方式如图2—2—2所示。
正确地使用单体液压支柱及铰接顶梁，能够确保综采工作面端头和顺槽的安全，是综采工作面支护的重要内容。
该任务要求学生掌握单体液压支柱的升柱和回柱操作，并能够正确维护和保养单体液压支柱及铰接顶梁。
二、任务分析根据供油方式的不同，单体液压支柱分为内注式和外注式两种类型。
内注式通过操作手摇泵摇柄升柱，操作卸载手柄回柱；外注式通过操作注液枪升柱，操作卸载手柄回柱。
下面就来学习单柱的结构及原理，熟悉相应的手柄，掌握单体液压支柱及铰接顶梁的使用与维修方法。
三、相关知识（一）单体液压支柱的结构和工作原理内注式和外注式单体液压支柱的结构和工作原理、性能和回柱方式基本相同，只是在结构、工作介质上有所不同。
下面分别以NDZ型内注式单体液压支柱和DZ型外注式单体液压支柱为例，介绍它们的结构和工作原理。
１、ＮDZ型内注式单体液压支柱国内外生产的各种类型的内注式单体液压支柱在结构上大同小异，差别不大。
其型号的含义如下（以NDZ18—25—80型为例）：(1)内注式单柱的结构NDZ 内注式单体液压支柱的结构如图2—2—3所示，它由顶盖、通气阀、安全阀、卸载阀、卸载装臵、活塞、活柱体、油缸、手把体和手摇泵等部分组成。
1）顶盖。
如图2—2—3所示，单柱的顶盖1是将顶板岩石的压力传递到支柱上的部件，其作用为直接承受载荷。
利用顶盖上面的柱爪16，可防止顶板来压时支柱滑倒失效。
支柱采用球面形锻造而成的顶盖，这种顶盖比摩擦式金属支柱常用的铰接活顶盖的零件少，强度高，又不易损坏和丢失，还可减少加工和维修的工作量，从而改善了支柱的受力状况。
支护设备资料
西安科技大学机械工程学院
三、端头支架
1.支撑式端头支架 2.支撑掩护式端头支架
四、主构 4.侧护板 5.底座 6.推移装置 7.护帮装置 8.防滑、防倒装置 9.立柱
西安科技大学机械工程学院
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第三节 顶板分类与架型选择
一、顶板及分类
煤层围岩
顶板
底板
伪顶
直接顶
老顶
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二、液压支架的架型选择
支架的造型主要取决于顶板性质、采高、煤层倾角等 地质条件。
1）煤层厚度 2）煤层倾角 3）底板强度 4）地质构造 5）瓦斯含量 6）设备成本
西安科技大学机械工程学院
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2.掩护式支架 西安科技大学机械工程学院
3.支撑掩护式支架 西安科技大学机械工程学院
二、薄煤层和厚煤层支架
1.薄煤层支架
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2.厚煤层支架 西安科技大学机械工程学院
放顶煤支架（补充） 放顶煤综采法
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第一篇 第六章 支护设备
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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，保证工作人员的安全和各项作业的 正常进行，必须对顶板进行支护。 木支柱 金属摩擦支柱 单体液压支柱 液压支架
西安科技大学机械工程学院
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第一节 单体支柱铰接顶梁
2.外注式单体液压支柱 工作过程分为升
柱与初撑、承载、卸 载降柱。
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二、铰接顶梁
铰接顶梁可与摩擦支柱和单体支柱配套，用于水平或 缓倾斜煤层回采工作面支护顶板。
第二章液压支护设备
四、泵站液压系统 图2-50 工作原理： 1、正常供液运行 2、卸载运行 3、安全保护
二、乳化液泵 （一）结构 图2-44
结构特点：一是传动部分（齿轮、轴承等）单独 隔开，采用润滑油润滑；二是柱塞与缸孔之间采 用密封圈密封，以减少泄漏。 1、传动装置 注意：润滑方式。 2、泵头
三、乳化液箱 （一）乳化液箱体 图2-47
（二）控制装置 1、卸载阀 作用： 结构：图2-48 工作原理： 2、吸液过滤器及断路器 图2-49
p F A
式中 A—支护面积，其计算值为（支架长度+梁端距） ×（支架宽度+架间距）
4、支架高度H （1）最小高度Hmin
Hmin mmin s g e
式中 Mmin——煤层最小开采厚度； s——液压支架后排立柱处的下沉量； g——浮煤、浮矸厚度； e——移架时液压支架的最小回缩量。
（2）最大高度Hmax
H max mmax (200 ~ 300 )
（3）调高比 5、平均接触比压
§2—2液压支架的结构
液压支架一般由架体、工作机构、液控系统 及辅助装置四部分组成。
一、架体 架体主要包括：顶梁、底座、掩护梁和连杆等金属构件。 （一）顶梁
顶梁是液压支架的主要承载部件之一，支架通过顶梁实现 支撑和管理顶板。 1、种类
二、液压支架的种类 大多数按液压支架与围岩的相互作用关系进行分类， 可分为：支撑式、掩护式和支撑掩护式。 1、支撑式液压支架 结构特点： 适用条件： 2、掩护式液压支架 结构特点： 适用条件： 3、支撑掩护式液压支架 结构特点： 适用条件：
三、液压支架的基本参数 1、初撑力Fc 2、工作阻力Fz 3、支护强度q
（三）液压支架立柱的工作阶段及工作特性曲线 1、液压支架立柱的工作阶段 （1）初撑增阻阶段 初撑力：立柱
工作面液压支护安全管理制度范本
工作面液压支护安全管理制度范本第一条总则为了加强工作面液压支护的安全管理，确保矿井生产的安全与稳定，根据《矿山安全法》等相关法律法规的要求，制定本管理制度。
第二条适用范围本制度适用于所有具备液压支护设备的工作面。
第三条基本原则1. 安全第一，预防为主。
2. 依法合规，严禁违法违规行为。
3. 综合管理，层层负责。
4. 全员参与，共同维护。
第四条职责分工1. 矿方负责：(1) 制定液压支护安全管理制度，并组织实施；(2) 确保液压支护设备的性能、使用、保养和维修符合相关要求；(3) 提供必要的技术培训和安全教育；(4) 定期对液压支护设备进行检修和维护；(5) 推行安全生产奖惩制度，激励并督促职工参与安全管理工作。
2. 管理人员负责：(1) 确保液压支护设备的合理配置和运行；(2) 对液压支护设备进行定期巡检和维护；(3) 提供技术支持和指导，提高液压支护设备的使用效率。
3. 作业人员负责：(1) 遵守液压支护设备操作规程；(2) 定期对设备进行检查，发现问题及时报告；(3) 参与安全培训和教育，提高安全意识和操作技能；(4) 配合检修人员进行设备维修和保养。
第五条设备管理1. 液压支护设备应按照生产需要进行合理配置，并定期检查和维护。
2. 液压支护设备的选型、安装、调试、使用等，应符合国家相关标准和规范的要求。
3. 液压支护设备的日常巡检、保养、维修等工作，应有专人负责，并建立相应的台账和记录。
4. 液压支护设备的故障、事故应及时报告，停止使用，并进行处理和整改。
5. 液压支护设备的更新、改造应符合安全技术规范，并报请矿方批准。
第六条操作规程1. 液压支护设备的操作人员应按照相关规程进行操作，严禁违章操作。
2. 液压支护设备的启动、停车、调整等工作，应在专人指导和监督下进行。
3. 液压支护设备的操作人员要加强技术培训和学习，提高操作技能和安全意识。
4. 液压支护设备操作人员应熟悉设备性能、结构和工作原理，了解常见的故障处理方法。
《液压支护设备》课件
紧固件检查
定期对液压支护设备的紧 固件进行检查，确保其紧 固状态良好。
密封件更换
对磨损的密封件进行更换 ，防止液压油的泄漏。
常见故障与排除
01
油温过高
液压油温度过高可能是由于散热不良、油液污染或油液选择不当等原因
引起的。应检查散热器是否正常工作，油液是否清洁，以及是否选择了
合适的油液。
02
压力异常
噪音控制
采取有效的降噪措施，降 低液压支护设备运行时的 噪音污染。
PART 05
液压支护设备的案例分析
REPORTING
应用案例一：矿山支护
总结词
广泛应用、高可靠性
详细描述
液压支护设备在矿山支护工程中应用广泛，能够提供稳定可靠的支撑力，有效保障矿山作业安全。
应用案例二：建筑工程支护
总结词
高效、安全
液压系统压力异常可能是由于油液污染、滤清器堵塞、溢流阀故障等原
因引起的。应检查液压油的清洁度，滤清器的更换状态，以及溢流阀的
工作情况。
03
运动异常
液压缸或马达的运动异常可能是由于油液不足、管道堵塞、机械故障等
原因引起的。应检查油箱的油位，管道的通畅情况，以及机械部件的磨
损情况。
PART 04
液压支护设备的发展趋势
01 02 03 04
液压缸是液压支护设备中的执行元件，它将液压能转化为机械能。
液压缸由缸体、活塞杆、活塞、密封件等组成，通过活塞杆的往复运 动，实现设备的伸缩和支撑。
液压缸的尺寸、行程、压力等级等参数需要根据实际需求进行选择和 设计。
液压缸的种类多样，常见的有单作用液压缸和双作用液压缸，根据具 体应用选择合适的液压缸。
液压油