采煤机、液压支架液压系统简解析
煤矿综采支架液压系统分析及控制措施
煤矿综采支架液压系统分析及控制措施【摘要】随着经济的快速发展和社会的建设，我国的煤矿开采力度越来越大，煤矿综采技术是现代煤矿的重要标志，加强煤矿综采管理对煤矿企业的发展有极其重要的意义。
煤矿综采支架液压系统是煤矿综采技术的重要组成部分，其本身有许多特点，也存在一定的缺点，科学的分析煤矿综采支架液压系统中常见的故障，采取合理的防治措施，有效的提高煤矿企业的经济效益，促进煤矿企业的发展。
【关键词】煤矿；综采支架液压系统；分析；措施随着社会经济的快速发展，各行业对生产发展所需的资源需求量越来越大，煤是社会生产和发展不可缺少的资源，对社会的发展有极其重要的作用。
开采煤矿是一项高风险的工作，如果开采技术不合格就很有可能造成安全事故，对和谐社会的构建产生严重的影响，因此，要采取科学的煤矿开采技术，确保煤矿安全开采。
煤矿综采支架液压系统的正常运行对煤矿的安全开采有极其重要的意义，要科学的分析煤矿综采支架液压系统的故障，采取有效的处理措施，确保煤矿综采支架液压系统的正常运行。
1 煤矿综采支架液压系统概述1.1 煤矿综采支架液压系统的简介煤矿综采支架液压系统主要对井下工作面的顶板起支撑作用和控制作用，综采支架液压工作面与井下采空区相互隔离，防止矸石影响回采工作的正常进行，煤矿综采支架液压系统主要由液压乳化液、液压泵、接头、管路、液压阀等液压元件组成。
综采支架液压系统的工作过程可以分为升柱、降柱、支架和输送机前移等三部分，当支架上升支护井下顶板时，液压乳化液会进入立柱的活塞腔中，利用高压液体，推动活塞上升，将同活塞杆相连的顶梁立起，达到支护顶板的目的；在降柱过程中，液压乳化液会进入立柱的活塞杆腔中，使得活塞杆下降，达到顶梁脱离顶板的目的；在支架前移过程中，综采支架液压系统会先降柱，然后液压乳化液会进入推移千斤顶的活塞杆腔中，以输送机为支点，将支架拉向煤壁中。
1.2 综采支架液压系统的优点煤矿综采支架液压系统的支架液压额定阻力比较大，能有效的进行井下顶板支护，防止顶板压力对支架进行冲击，液压系统的各阀组流量比较大，能有效的提高移架的速度，确保支架能在短时间内对顶板进行支护，减少了井下顶板破碎、冒顶片帮等事故的发生率，综采支架液压系统的千斤顶能对顶梁的角度进行调整，无论顶板发生什么变化，都能及时的对顶板进行支护，综采支架液压系统的支架设计比较轻，能适应各种复杂的开采环境。
采煤机液压传动知识讲解
采煤机液压传动基础知识第二节液压传动基础知识一、液压传动原理(一)液压传动的组成及其优缺点1．液压传动的组成利用密闭系统(如密闭的管路、元件、容器等)中的压力液体实现能量传递和转换的传动称为液压传动。
其中的液体 (通常为矿物油) 称为工作液体或工作介质。
一个液压系统包含以下几个组成部分：(1)动力元件。
将原动机所提供的机械能转换成工作液体液压能的元件，称为液压元件，又称为液压泵。
(2)执行元件。
将动力元件提供的工作液的压力能转变为机械能的元件称为执行元件。
如液压缸和液压马达。
(3)控制元件。
通过对液体的压力、流量和方向的调节、控制以改变执行元件的运动速度、方向和作用力等的元件称为控制元件。
液压系统中各种阀类元件就是控制元件。
(4)辅助元件。
上述三部分以外的其他元件称为辅助元件。
它包括：油箱、管路、接头、密封、滤油器、冷却器等。
(5)工作液体。
工作液体是指液压系统中能量转换和传递的介质，也起着润滑运动部件和冷却传动系统的作用。
2．液压传动的优缺点液压传动的优点是：传递动力具有灵活性，不受传递距离和方向的限制，可以在很大范围内实现无级调速；传递动力具有可靠性，传动平稳，吸振能力强，便于实现频繁换向、易于实现过载保护；防爆等安全性能较好；操作简便，易于采用电气、液压联动控制以实现自动化；由于是以油液为工作介质，液压传动系统中的一些零部件之间能白行润滑，使用寿命长；在功率相同的情况下，液压传动系统的体积小、质量轻，因而动作灵敏、惯性小、响应速度快及低速稳定性好；液压元件易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计制造，利于推广使用。
液压传动的缺点是：液压系统存在泄漏、压力损失，致使液压传动的效率较低；由于泄漏及油液具有一定的可压缩性，使传动比不能恒定，不适用于传动比要求严格的场合；工作性能与效率受温度变化影响较大；对液压元件的制造工艺要求高，成本高；刚性差，易产生振动和噪音。
(二) 液压传动的特点和基本参数1、液压传动的基本特点(1) 液压系统中力的传递靠液体压力的传递来实现。
采煤机的液压工作原理
采煤机的液压工作原理
采煤机的液压工作原理主要涉及液压系统的工作原理以及液压缸的工作原理。
液压系统工作原理：
1. 液压系统由液压泵、液压缸、液压阀和控制元件等组成。
2. 液压泵通过机械或电动力源提供压力能，将其转化为流体压力能。
3. 液压泵产生的液压能通过液压管路输送到液压执行器（液压缸）。
4. 液压阀和控制元件调节和控制流体在液压系统中的流动和压力，以实现对工作部件（如采煤机的割煤器）的控制。
液压缸工作原理：
1. 液压缸是液压系统中的执行部件，用于将液压能转化为机械能。
2. 液压缸由缸体和活塞组成，缸体内有一个活塞腔，活塞腔分为前腔和后腔。
3. 随着液压泵供给的流体压力作用在活塞上，活塞受力平衡，前腔和后腔的压力差推动活塞运动。
4. 通过改变液压泵供给的流量和压力，以及液压阀的控制，可以实现液压缸的前后推力调节，从而控制采煤机的工作速度和力度。
总结：
采煤机的液压工作原理是利用液压系统的工作原理和液压缸的
工作原理，通过液压系统提供的压力能和流体能来实现对采煤机工作部件的控制，从而实现采煤机的工作。
采煤机液压支架液压系统PPT课件
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第三节 液压控制阀
3.顺序阀 ——控制液压系统中各执行元件的先后动作顺
序。
直动顺序阀
先导式顺序阀
液控（外控）顺序阀
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第三节 液压控制阀
4.压力继电器 ——它是一种将油液压力信号转换成电信号
的电液控制元件。
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第三节 液压控制阀
三、流量控制阀
工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量，从而控 制执行元件的运动速度。
（2）按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所 控制的通路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向 阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。
二位二通
二位三通
二位四通
二位五通
三位四通
三位五通
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第三节 液压控制阀
（3）按阀的安装方式分：管式（亦称螺纹式）换向阀、 板式换向阀和法兰式换向阀等。
（4）按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向 阀和锥阀式换向阀等
在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接一般应画 在常态位（即阀芯在未受到外力作用时的位置）上。
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第三节 液压控制阀
3）类型 （1）按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称 行程阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。
手动
机动
电磁动
弹簧复位
液动 液压先导控制 电-液先导控制
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第三节 液压控制阀
普通单向阀
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第三节 液压控制阀
液控单向阀 （液压锁）
液控单向阀下部有一控制油口X，当控制口不通压力 油时，此阀的作用与单向阀相同；
但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流 双向都能自由通过。
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煤矿液压支架工作原理
煤矿液压支架工作原理
煤矿液压支架是煤矿井下用于支撑煤壁和顶板的重要设备之一。
它利用液压系统的工作原理，通过控制油液的流动来实现支架的伸缩和固定。
在工作原理上，煤矿液压支架主要包括两个重要部分：行走机构和支撑机构。
行走机构是煤矿液压支架的基础部分，由控制阀、液压缸、油泵和电动机等组成。
当电动机启动后，通过液压缸的活塞杆伸缩来实现支架的行走和定位，使其能够自由地在井下移动和调整位置。
支撑机构是煤矿液压支架的主要组成部分，通过液压系统的工作原理来实现支架的伸缩和固定。
液压支架上设有许多个液压缸，每个液压缸内都充入液压油。
当需要支架伸长时，通过打开液压缸上的控制阀，使液压油进入液压缸，并推动活塞向外伸长，从而实现支架的伸长；相反，当需要支架缩短时，通过关闭控制阀，使液压缸内的油液返回油箱，从而实现支架的缩短。
通过控制液压系统中的油液流动，可以实现支架的快速、准确的伸缩，以适应煤壁和顶板的变化。
另外，煤矿液压支架在工作过程中还需要考虑安全因素。
例如，通过设置安全阀来保护液压系统的安全，当系统中油液的压力超过设定值时，安全阀会自动打开，以释放过压的油液，保护液压系统的安全运行。
总的来说，煤矿液压支架通过利用液压系统的工作原理，通过控制油液的流动来实现支架的伸缩和固定，保证煤矿井下工作环境的安全和高效。
采煤机液压系统的工作原理
采煤机液压系统的工作原理一、概述采煤机是煤矿开采的重要设备，它通过液压系统实现各个部件的动作控制。
采煤机液压系统由液压泵、液压阀、油箱、油管和执行元件等组成，它负责实现采煤机的输送、切割和辅助功能。
本文将介绍采煤机液压系统的工作原理及其组成部分。
二、液压系统的工作原理液压系统是一种利用液体传递能量的动力传动系统。
采煤机液压系统主要通过液压泵将机械能转换成液压能，再通过液压阀控制液压能的分配和传递，最终实现各个执行部件的动作。
具体工作原理如下：1. 液压泵：将驱动装置提供的机械能转换为液压能，通过压力油将液压能传递到液压系统中。
2. 液压阀：控制液压油的流量、压力和方向，实现对液压系统中液压能的调节和分配。
3. 油箱：为液压系统提供液压油的储存空间，保证系统的液压能源。
4. 油管：将液压油从液压泵传递到各个执行元件，实现液压能的传递。
5. 执行元件：包括液压缸、液压马达等，接受液压系统传递的液压能，实现相应的工作行程和力。
整个液压系统的工作原理是将液压能通过液压泵转换、通过液压阀控制和分配，最终由执行元件实现机械能的转换，从而实现采煤机的运行。
三、采煤机液压系统的组成部分1. 液压泵：液压泵是采煤机液压系统的动力源，它可以通过机械驱动或电动驱动，将机械能转换为液压能，提供系统所需的液压能源。
2. 液压阀：液压阀是液压系统中的控制元件，通过控制液压油的流量、压力和方向，实现对执行元件的控制。
3. 油箱：油箱为液压系统提供液压油的储存空间，保证系统正常运行时的液压能源。
4. 油管：油管是液压系统中液压油传递的通道，它将液压泵输出的液压油传递到各个执行元件，实现液压能的传递。
5. 执行元件：执行元件是液压系统的最终执行机构，包括液压缸、液压马达等，接受液压系统传递的液压能，实现采煤机的各项操作。
通过以上对采煤机液压系统的工作原理和组成部分的介绍，我们可以了解到采煤机液压系统通过液压泵提供能源，液压阀控制能源的分配和传递，最终由执行元件完成工作。
采煤机械之液压支架
第四节 支架参数确定
一、支架高度 首先确定支架适用煤层的平均截割高度，然后 确定支架高度
支架最大结构高度 H max M max S1
(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。主要 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…
一、顶梁 顶梁形式： 整体顶梁、铰接顶梁
1．整体顶梁 2．铰接顶梁 铰接顶梁的前段称为前梁，后段为主梁，简称顶梁
3. 推移千斤顶倒装
移架力：
FY
4
D2 pm
推溜力：
FT
4
(D2
d 2 ) pm
六、梁端距和顶梁长度 梁端距 ——移架后顶梁端部至煤壁的距离 梁端距是由于工作面顶板起伏不平造成输送机和采
煤机的倾斜，以及采煤机割煤时垂直分力使摇臂和滚 筒向支架倾斜，为避免割顶梁而留的安全距离
支架高度越大，梁端距应越大
支架伸缩比： ——支架的最大结构高度与最小结构高度之比
Ks Hmax / Hmin
二、支护强度和工作阻力
支护强度：
——支架有效工作阻力与支护面积之比 顶板所需支护强度取决于顶板等级和煤层厚度
制订不同顶板等级的支护强度标准，支护强度按规
定选用或按经验公式估算
1．岩石自重法
已知工作面上覆岩层裂隙带高度时，在工作面上覆
较难跨落的岩层或岩层组合，其运动特征对于综 采工作面支架设计和选型意义重大
液压支架电液控制系统概述
3、加快动作速度
4、提高对复杂地质条件的适应能力，扩大适 用范围。
BG
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(1)降低成本
目前支架电液控制生产批量不大，标准化程度 低，工艺要求和生产成本较高，影响其大量 推广。 因此降低成本，尤其是传惑器、控制装置和 电磁阀等关键元部件，是今后面临的重要问 题。
BG
13
(2)提高可靠性
由于井下作业环境和维修困难，要求发展 可靠性高的元部件。
BG
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操纵阀
带压移架
节 流 孔（立柱上 下腔乳化液压力相等）
立柱
控制阀 推移千斤顶 支撑保持阀
BG
系统自动适应煤层厚度的变化。
如果煤层变薄，顶板压力通 过活塞杆使立柱下腔压力升 高，打开支撑保持阀进行回 液，立柱就降低，直到立柱 下腔压力与支撑保持阀整定 压力相等为止。
如果煤层变厚，立柱 支撑力推活柱上升，高 压乳化液通过节流孔补 入立柱下腔，从而保证 顶梁始终与顶板接触， 移架时，使顶板受到一
按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、 三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、 电磁动、液动、电液动等。
利用电磁铁推动阀
芯来控制液流方向
的。操作轻便，容 易实现自动化操作。BG
三位四通阀
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保证初撑力
对于坚硬顶板，①导致顶板下沉 增大，造成煤壁处切顶或漏顶；② 导致顶板来压对支架产生动负荷， 形成冲击压力，恶化了支架的工况。 ③支架与顶、底板ห้องสมุดไป่ตู้摩擦力小，冲 击载荷瞬间作用于推移系统和输送 机上，造成支架推移系统损坏。
例如：
①发展无接触式传感器，装在油缸内，受到 保护免受机械损坏和磨损。
②压力传感器要提高抗干扰能力，过载保护， 阀门和电子元器件要有足够的使用寿命和 抗污染能力。
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11 August 2020
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二、液压控制阀
2）先导式溢流阀 由先导阀和主阀两 部分组成. 主阀：控制主油路 溢流的开口 先导阀：控制主阀 的开启压力
用于高压大流量系统
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二、液压控制阀
3）溢流阀的应用 溢流稳压 在采用定量泵节流调速 中，调节节流阀的开口大 小可调节进入执行元件的 流量。溢流阀常开，保持 泵出口压力恒定，并将多 余油液溢回油箱。
液压系统实例分析
液压支架液压系统
1.降架 2.移架 3.升架 4.推溜
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1-立柱；2、6-操纵阀；3、7-液控单向阀； 4-安全阀；5-推移千斤顶；8-工作面输送机 14
三、液压基本回路及系统
液 压 支 架 的 液 压 系 统
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1-乳化液压泵；2蓄能器； 3-自动卸荷阀；4手动卸荷阀；5-安 全阀； 6-前柱液压缸；7后柱液压缸；8、 9-手动换向阀； 10-液控单向阀； 11-溢流阀； 12-护帮液压缸； 13-掩护梁侧推液 压缸； 14-顶梁液压缸； 15-防滑液压缸； 16-前梁液压缸； 17-推移液压缸
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一、 液压缸
3）柱塞缸
柱塞缸是单作用液压缸，为了得到双向运动，柱 塞缸需成对使用。
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一、液压缸
4）组合式液压缸 a.增压缸——能将输入的低压油变为高压油。 b.伸缩缸——伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成，又 称多级缸。 伸出的顺序:从大至小，推力由大到小，速度由慢变快； 缩回的顺序:从小至大，速度由快变慢。 c.齿轮齿条缸——活塞往复移动带动齿轮轴转动。
但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流 双向都能自由通过。
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二、液压控制阀
液控单向阀锁紧回路 密封性好，泄漏少。 液压支架的锁紧回路中。
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二、 液压控制阀
2.换向阀 ——作用是利用阀芯和阀体间的相对运动，
来变换油液的流动方向，接通或关闭油路。 1）工作原理
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二、液压控制阀
限压安全作用（安全阀）
变量泵时用溢流阀限制系统 压力。此时阀是常闭的。只有 当系统压力超过溢流阀调整压 力时，阀才打开，油液经阀流 回油箱，系统压力不再增高， 因而可以防止系统过载，起安 全作用。
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三、液压基本回路及系统
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二、液压控制阀
一、方向控制阀 ——控制液压系统中油液流动的方向或液流
的通与断。 1.单向阀 单向阀的作用是控制油液只能向一个方向流动，
而不允许反向流动。
普通单向阀
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二、 液压控制阀
液控单向阀 （液压锁）
液控单向阀下部有一控制油口X，当控制口不通压力 油时，此阀的作用与单向阀相同；
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三、液压基本回路及系统
支架液压系统的特点： 1)各种液压缸及其零件需要进行表面防锈蚀处理； 2)对各种操纵、控制阀的密封性能要求很高。因 此很少采用滑阀，而多采用座阀或平面密封式阀类。 3）在采用液压先导控制的操作系统中，为减少 操作管路，简化系统结构，常采用“印刷板”式油 路和多芯软管等元件； 4)支架液压缸专用的鼓形和蕾形橡胶密封圈，性 能优良，工作可靠，寿命长。
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二、 液压控制阀
1.升架 2.推溜 3.降架 4.移架
1-顶梁；2-立柱；3-底座；4-推移千斤顶；5-安全阀； 6-液控单向阀；7、8-操纵阀；9-工作面输送机
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二、液压控制阀
二、压力控制阀 1）直动式溢流阀
依靠系统中的压力油直 接作用在阀芯上与弹簧 力相平衡，以控制阀芯 的启闭动作。
一 、液压缸
常用液压缸的结构
1）双活塞杆液压缸 因活塞杆直径相等， 当输入液压缸两腔的 流量、压力相等时， 则活塞往复移动的速 度、推力相等
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一、 液压缸
2）单杆活塞液压缸
组成:缸筒、活塞、活塞杆、密封件、缸盖等。 有杆腔、无杆腔