液压支架的工作原理及组成
液压支架液压系统设计
液压支架液压系统设计1. 引言液压支架是一种常见的起重设备，采用液压系统作为动力来源，实现起重、下降和平衡等功能。
本文将介绍液压支架液压系统的设计。
2. 液压系统的工作原理液压支架液压系统由液压油箱、液压泵、液压缸、液压阀和控制系统等组成。
其工作原理如下：1.液压油箱：储存液压油，并通过滤油器保证液压油的清洁。
2.液压泵：将液压油从油箱中抽取出来，并提供所需的压力。
3.液压缸：接受由液压泵提供的液压力，产生线性位移或力。
4.液压阀：通过控制液压油的流通，实现液压系统的各种功能。
5.控制系统：根据需要，控制液压阀的开关，从而控制液压缸的运动。
3. 液压系统的设计要点在设计液压支架液压系统时，需要考虑以下几个要点：3.1. 压力需求液压系统根据使用场景的需要，确定所需的最大工作压力。
根据工作压力来选择液压泵和液压缸的类型和规格。
3.2. 流量需求根据液压系统所需的最大流量来确定液压泵的流量大小。
同时，也需要考虑液压管路的直径和长度，以保证流量传输的顺畅。
3.3. 控制方式液压支架液压系统可以采用手动控制或自动控制方式。
手动控制需要人工操作控制阀，而自动控制可以通过传感器和控制器实现。
3.4. 安全考虑在设计液压系统时，需要考虑安全因素，例如应采用双重液压回路设计，避免单点故障导致系统失效；选择具有过载保护功能的液压阀，以保护系统和操作人员的安全。
4. 液压系统的组成部分液压支架液压系统由以下几个组成部分构成：4.1. 液压油箱液压油箱用于储存液压油，具有适当的容量和良好的密封性能。
油箱上还需设置油面高度计和油温计等监测装置，方便操作人员了解液压系统的工作状态。
4.2. 液压泵液压泵负责将液压油从油箱中抽取出来，并提供所需的压力。
常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等，选择时需考虑流量、压力和效率等因素。
4.3. 液压缸液压缸接受液压泵提供的液压力，产生线性位移或力。
液压缸的规格取决于所需的工作压力、位移和力大小。
液压支架基础
第三节 液压支架分类
节式支架： 由两个以上机械连接旳架节构 成，经过架节间相互交替移动实 现前移。 架节分主架和副架，由千斤顶 和导向机构连接。主、副架互为 支点依次前移，先行走为主架， 后行走为副架。
支架动作过程： 副架支撑顶板，主架降架，利用移架千斤顶以副架为支 点经过导向机构导向将主架前移步距； 主架支撑顶板，副架降架，以主架为支点沿导向方向将 副架移进一种步距支撑顶板，完毕工作循环。
第二节 液压支架工作原理
这实际上就是一 种安全阀旳启溢 闭特征曲线，由 此可见安全阀对 支架旳作用及对 立柱旳保护作用 是多么旳主要！
• 液压支架在低于额定工作阻力下工作时，具有增 阻性，以确保支架对顶板旳有效支撑作用；
• 在到达额定工作阻力时，具有恒阻性；
• 为使支架恒定在最大支撑力，具有可缩性，支 架在保持恒定工作阻力下，随顶板下沉而下缩。
顶板与底板
（1）顶板:赋存在煤层之上旳邻 近岩层。
顶板根据其与煤层旳相对位置和 岩性又分为:
① 伪顶：位于煤层之上随采随 冒落旳极不稳定岩层，其厚度一 般在0.5m下列，岩性多为炭质
页岩。 ② 直接顶：位于煤层或伪顶之 上有一定旳稳定性，移架或回柱 后能自行垮落旳岩层，岩性多为
砂页岩、页岩 ③ 基本顶：又称老顶。位于直 接顶或煤层之上，一般厚度及岩 石强度较大、难以垮落旳岩层。 （2）底板:赋存在煤层之下旳邻
适应于缓倾斜、顶板稳定旳薄与中厚煤层。
煤层地质小知识
• 根据目前开采技术，我国将煤层按倾 角分为四类：
•
8~25°
缓（倾）斜煤层
•
<8°
近水平煤层
•
25~45°
中煤层
水平面 走向 倾向 倾斜 煤层层面
液压支架的结构原理及常见故障
一、液压支架的工作原理及结构1、液压支架的工作原理：液压支架是以高压液压为动力，由若干液压元件（液压缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备，它能实现升架（支撑顶板）、降架（脱离顶板）、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序，并能可靠地支撑顶板，有效地隔离采空区，防止矸石进入工作面，保证了正常作业所需的空间。
液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用，实现了采煤综合机械化，解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步提高了采煤和运输设备的效能，减轻了煤矿工人的劳动强度，改善了安全生产条件。
2、液压支架的基本组成部分：液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质等组成。
图—1液压支架的组成1—前立柱；2—后立柱；3—顶梁；4—掩护梁；5—前连杆；6—后连杆；7—底座；8—操作阀；9—推移千斤顶⑴承载结构件有：顶梁、掩护梁和底底座等。
顶梁是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石载荷的支架部件；掩护梁是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推力的部件；底座是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。
⑵执行元件有：立柱和各种千斤顶。
立柱是支撑在顶梁（或掩护梁）和底座之间直接或间接承受顶板载荷的油缸，立柱是支架的主要动力执行元件，它的结构强度和结构形式决定了支架的支撑力的大小和支撑高度范围；千斤顶是除立柱以外的各种油缸，它完成推移刮板输送机、移设支架和调整支架及完成各种保护动作等。
⑶控制和操纵元件有：操纵阀、截止阀及各种油缸的控制阀等。
操纵阀是用以操纵支架各执行元件动作的阀，它是支架的动作指挥元件。
根据支架的执行元件多少及对动作的要求不同，操纵阀的结构也不一样。
液压支架上所用的控制阀较多，但油缸控制阀只有液控单向阀和安全阀。
⑷辅助装置：除上述三项构件以外的其它构件。
它包括推移装置、复位装置、挡矸装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装置和照明等。
液压支架基础知识
3、掩护式液压支架及其特点
掩护式支架是具有掩护梁的支架。根据立柱支 撑位置的不同可以分为两种，一种是单排立柱 支撑在顶梁上，简称为支顶梁掩护式支架（或 支顶掩护式支架）；另一种是单排立柱支撑在 掩护梁上，简称为支掩护梁掩护式支架（或支 掩掩护式支架）。
掩护式支架主要由顶梁、掩护梁、底座、支柱、 推移装置和操纵装置等组成，利用立柱、顶梁 和掩护梁来支护顶板和防止矸石落入工作面， 如ZY3400/17/39、ZY2800/09/21型等。
⑷辅助装置：除上述三项构件以外的其它 构件。它包括推移装置、复位装置、挡矸 装置、护帮装置、防倒防滑装置、喷雾装 置和照明等。
⑸传动介质：液压支架所用的传动介质是 乳化液，它将泵站的液压能传递给液压支 架各执行元件，使之获得工作的动能，并 对设备具有低腐蚀、高效能的作用。
㈡液压支架分类、型号及特点 1、液压支架分类
支架底座为整体式刚性底座，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。
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。
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： ⑴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； ⑵给工作人员创造良好的工作环境； ⑶具有一定的排矸挡矸作用；
第十六章液压支架的工作原理和分类
（四）辅助阀
功能： 用于支架的管路上，使液流接通或断开。
支架组装（放顶煤）
支架组装（掩护式）
（四）辅助装置
●推移装置
1、功能： 实现支架的自身前移和输送机前推。
组成：推移杆、推移千斤顶和连接头等。
2、结构型式：
1)推杆 式
普通式 差动式
浮动活塞式 可实现移架力>推溜力
F3 p1 ( A1 A2 ) p1
第十六章液压支架
液压支架概述
●液压支架以高压乳化液为动力，用于综采工作面，及 时支护顶板，提供安全的工作空间，并可自行前移和推移 工作面输送机。
综合 机械 化采 煤工 作面
一、液压支架的用途
●液压支架用于综采工作面，及时支护顶板，提供安 全的工作空间，并可自行前移和推移工作面输送机。
二、液压支架的组成
离层，减缓顶板的下沉速度，增加其稳定性。 返回题目
2、承载缓增阻阶段：
由液控单向阀封闭立柱下腔，操纵阀打回中位。
高压液体 顶梁 低压液体
操纵阀1
立柱 输送机 升
操纵阀2
推
降 底座
移
推移千斤顶
立柱安全阀
液控单向阀
返回题目
3、承载恒阻阶段：
●工作阻力:由支架安全阀决定的支架对顶板
的最大支撑能力。
高压液体 顶梁 低压液体
（五）中心距和宽度
◆支架中心距一般等于工作面一节溜槽长度。目前 支架中心距大部分采用1.5 m,可采用1.75m或2.05m 。 ◆支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度。 ——如果顶梁带有活动侧护板，则最小宽度取1150～ 1180mm，最大宽度取1320～1350mm；如果顶梁不带 活动侧护板，则宽度一般取1150～1200mm。 ——支架底座宽度一般为1.1m～1.2m，厚煤层支架 可加大到1.3 m左右 。
浅谈液压支架的维修与保养
浅谈液压支架的维修与保养一、液压支架的结构和工作原理我们需要了解液压支架的结构和工作原理。
液压支架通常由液压缸、油泵、油管、压力表等部件组成。
在工作过程中，油泵会将液压油输送到液压缸中，由于液压系统的作用，液压缸会产生强大的推拉力，支撑或固定机器设备。
液压支架主要靠液压力来完成工作，需要保证液压系统的正常运行和稳定输出力。
二、液压支架的维修1. 定期检查液压油液压油在液压支架中起着非常重要的作用，它不仅传递液压力，还起到润滑和密封作用。
定期检查液压油的性质和量是非常必要的。
通常情况下，液压油应该是清澈透明的，不含杂质和水分。
如果液压油出现变质或者污染的情况，就需要及时更换。
还要保证液压油的数量充足，以保证液压系统正常工作。
2. 清洁液压系统液压支架在长时间运行后，液压系统内部会积聚污物和杂质，这些杂质会影响液压系统的正常工作。
定期清洁液压系统是非常重要的。
清洁液压系统主要包括清理油箱、更换过滤器、清洗油管等步骤。
这些工作可以有效减少液压系统的故障几率，延长液压系统的使用寿命。
液压缸和油泵是液压支架中最核心的部件。
定期检查液压缸和油泵的工作状态，包括密封性能、润滑情况、推拉力是否正常等。
如果发现液压缸或油泵出现故障，及时修理或更换是非常必要的，以保证液压支架的正常工作。
4. 检查管路和接头液压支架的管路和接头也是非常重要的部件，它们负责输送液压油到液压缸中。
定期检查管路和接头的完整性和密封性是非常必要的。
如果发现管路或接头出现磨损或者泄漏，要及时修理或更换，以避免液压系统的故障发生。
5. 其他维修工作除了以上几点，液压支架的维修还包括其他一些工作，如检查压力表、保护装置、电气元件等，确保所有的配件和部件都处于良好的状态。
液压支架的保养是非常重要的，它可以保证液压支架的长期稳定运行。
1. 加强润滑在液压支架的运行过程中，润滑是非常重要的。
定期给液压缸和油泵等部件做润滑保养工作，可以减少磨损，延长部件的使用寿命。
液压支架的名词解释
液压支架的名词解释液压支架是一种工程设计中常用的设备，广泛应用于建筑、桥梁、舞台等需要临时支撑的场合。
它通过利用液压原理，实现对重物的支撑和调整，具有承载能力强、操作简便、稳定可靠等特点。
液压支架主要由液压缸、支撑柱和液压控制系统等部分组成。
液压缸是液压支架的核心部件，能够通过液体的压力来推动支撑柱的伸缩，进而实现对重物的支撑或调整。
液压控制系统则负责控制液压缸的工作，通过控制液压油的进出来控制液压缸的运动。
液压支架的工作原理基于帕斯卡原理，即在一个封闭的液体容器中，施加于液体上的压力会均匀地传递到容器的各个部分。
因此，当液压系统中的液压油受到一定压力时，它会推动液压缸的活塞，从而将压力传递到支撑柱上，使其伸缩或固定。
通过增减液压油的进出量，液压支架能够实现对支撑高度的调整。
液压支架在建筑领域中的应用非常广泛。
在大型建筑施工中，由于结构需要，常常需要进行高度的调整和支撑。
传统的支撑方式常常比较麻烦且不够稳定，而液压支架则能够灵活地调整高度，并且能够承载较大的重量，更加稳定可靠。
同时，液压支架还能够根据施工进度的变化，实时调整支撑高度，使施工过程更加顺利。
液压支架还广泛应用于桥梁建设中。
在桥梁的施工和维护过程中，常常需要进行临时支撑和调整。
液压支架不仅能够适应不同形状的桥梁结构，还能够承受桥梁所受到的荷载，提供稳定的支撑，确保施工和维护过程的安全。
此外，液压支架还常用于舞台和展览搭建等场合。
在演出和展览的过程中，需要搭建临时的舞台或展台，而液压支架能够满足不同高度的要求，并能够在演出或展览结束后方便地进行拆卸和储存。
综上所述，液压支架是一种利用液压原理实现对重物支撑和调整的设备。
它通过液压系统的控制，能够提供稳定可靠的支撑，适用于建筑、桥梁、舞台等多个领域，帮助实现工程的顺利进行。
矿用液压支架工作原理
矿用液压支架工作原理
矿用液压支架是煤炭开采过程中常用的设备，用于支撑煤矿的顶板和保障矿工的安全。
其工作原理如下：
1. 液压系统：矿用液压支架内设有液压系统，包括一个液压油箱、液压泵、液压阀和液压缸等组件。
液压泵通过供油来给液压系统提供动力。
2. 液压缸：液压支架内的液压缸是关键的执行部件。
常见的液压支架通常由数个液压缸组成，液压缸内有活塞活动。
在液压系统的控制下，液压缸可以实现伸缩和锁定功能。
3. 支撑工作：在采煤过程中，液压支架首先被放置在需要支撑的位置，然后通过控制液压泵和阀门，使液压缸活塞伸缩。
液压缸的伸缩过程可以根据需要进行调整，以适应不同的矿井条件。
4. 锁定功能：当液压支架达到所需的支撑高度后，液压缸会被锁定，保持支撑状态。
通过液压阀控制液压缸的液压油流，确保液压支架在设计高度下的稳定性和可靠性。
总之，矿用液压支架工作原理是通过液压系统控制液压缸的伸缩和锁定功能，以支撑煤矿的顶板，并确保矿工的安全。
这种工作原理使得液压支架具有结构紧凑、调节方便、支撑稳定的特点。
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支架和刮板输送机的
装置。
底座 底座：直接与地板接触，传递支撑力并用于 支托立柱和其他部件。
控制和操纵元件
阀是液压支架中的控制元件，根据阀在液压系统 中的作用不同可分为：
（1）操纵阀：液压系统中使液压缸换向，实现各 种动作。
三位四通换向阀
二位三通换向阀
（2）安全阀：限制液体压力的液压元件。 超过调定压力——开启 低于调定压力——关闭
（3）液控单向阀：闭锁并控制释放立柱或千斤 顶工作腔液体，使其获得额定工作阻力的液压元 件。
三、液压支架的工作原理
液压支架是由若干液压元件（油缸和阀件）与 一些金属结构件按一定连接方式组合而成的依靠高 压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升、降、 推、移四个基本动作来完成支撑顶板和移架推溜。
7
三、液压支架的工作原理
杆
即又可 可或承在在受支片顶架帮板升时水降平时力顶，梁使前立端柱沿无双需纽复线位移装动置，，
使靠梁 性起用端。到的距立遮装变柱蔽置化：作。较主小要，用提于高承支受架顶控板制载顶荷板和的调可节支
护高度的液压缸。 推移装置：用于推移
掩护梁：是阻 挡采空区冒落 矸石不涌入工 作面空间，并 承受冒落矸石 的载荷，以承 受顶板水平推 力的部件。
升 架
三、液压支架的工作原理
推 溜
三、液压支架的工作原理
降 架
三、液压支架的工作原理
移 架
本节小结
▪ 液压支架的作用：支撑和控制工作面顶板，同时还能前移和 推进工作面输送机，减轻劳动强度，实现安全生产。
▪ 液压支架的组成：承载结构件、执行元件、控制和操纵元件 、辅助装置
▪ 液压支架的工作原理：液压支架是由若干液压元件与一些金 属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的 采煤工作面设备，依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶 可实现升、降、推、移四个基本动作。
一、液压支架的作用
作用：支撑和维护顶板，提供安全作业的支护； 两大功能：支护、前移；
2
二、液压支架的基本组成部分
承载结构件辅执ຫໍສະໝຸດ 助基本组成行
装
部分
元
置
件
控制和操纵元件
执行元件
辅助装置
前梁
顶梁
承载结构件
顶梁：是直接与 顶板相接触，并 承受顶板岩石载
荷的支架部件。
护帮装置：在
支架前方顶
前构千机件 斤 、、住止，顶移后煤煤与：设连壁壁掩除支杆，片护了架防帮：梁立和掩、柱支护底以架式座外的和铰的调支接各整撑形种和掩成油各护四缸种式连，保的杆主护特机要动征构来作，完等成。推移刮板输送连
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思考题：
在实际 应用中 图中的 这种推 移方式 是否合
理？
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